CN115055822B - 一种多工位零部件激光焊接装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多工位零部件激光焊接装置，包含支撑座、滑块、滑杆、固定板、第二驱动、夹持组件、焊接组件、填丝组件，其中：所述焊接组件设置于支撑座的顶部一侧，用于起到对焊接件焊接作用；所述固定板固定于支撑座的左侧，所述第二驱动固定于固定板的一侧，所述滑块固定于支撑座的一侧，滑杆与滑块为滑动连接；所述焊接组件包括有第一移动块、竖板、第三驱动、第四驱动，其中：所述第一移动块滑动连接于滑杆的上方，第二驱动的输出轴与第一移动块固定，便于带动竖板、第三驱动和第四驱动移动，所述竖板固定于第一移动块的上方，所述竖板的一侧设置有中枢块，本发明，便捷高效地实现了提高焊接效率功能。

Description

一种多工位零部件激光焊接装置

技术领域

本发明应用于激光焊接技术领域，名称是一种多工位零部件激光焊接装置。

背景技术

激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法。而多工位零件激光焊接装置也是激光加工技术之一，在激光的同时可以实现多工位加工，增加加工效率。

由于激光焊接对焊件装配间隙要求很高，且要求光束在工件上的位置不能有明显偏移，若工件装配的精度或光束定位精度达不到要求，很容易造成焊接缺陷，因此现在大多会使用填丝激光焊，从而大大了降低对装配精度的要求。

填丝激光焊是在焊接中预先填入特定焊接材料（焊丝），用激光照射融化或照射同时填入焊接材料（焊丝）以形成焊接接头的方法，可以降低激光焊接对装配精度的要求，然而现有的填丝激光焊填丝大多为人工填丝，此工作过程不仅填丝效率低下，还对工人员有损伤。

故，有必要提供一种多工位零部件激光焊接装置，可以达到提高焊接效率的作用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多工位零部件激光焊接装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种多工位零部件激光焊接装置，包含支撑座、滑块、滑杆、固定板、第二驱动、夹持组件、焊接组件、填丝组件，其中：

所述焊接组件设置于支撑座的顶部一侧，用于起到对焊接件焊接作用；

所述固定板固定于支撑座的左侧，所述第二驱动固定于固定板的一侧，所述滑块固定于支撑座的一侧，滑杆与滑块为滑动连接；

所述焊接组件包括有第一移动块、竖板、第三驱动、第四驱动，其中：

所述第一移动块滑动连接于滑杆的上方，第二驱动的输出轴与第一移动块固定，便于带动竖板、第三驱动和第四驱动移动。

在一个实施例中，所述竖板固定于第一移动块的上方，所述竖板的一侧设置有中枢块；

所述第三驱动设置于中枢块的一侧，所述竖板的顶部设置有连接块，所述第四驱动设置于连接块的上方，所述第四驱动的输出轴与中枢块固定；

所述第三驱动的输出轴固定有连接轴，所述连接轴的一端固定有激光焊接头，所述激光焊接头的底端固定有摄像头。

在一个实施例中，所述支撑座的顶部固定有安装板，所述支撑座的侧面安装有滑轨，所述支撑座的左右两侧固定有连接板；

所述焊接组件、夹持组件均设置于安装板上表面，所述夹持组件用于夹持焊接件；

所述填丝组件设置于滑轨上，便于填丝组件在滑轨上移动；

所述连接板与填丝组件设置有第一伸缩杆。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明，通过设置有填丝组件，在焊接组件焊接时，可以将焊丝填入焊接板与焊接板之间的缝隙，配合焊接组件，提高焊接效率。

附图说明

下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。

在附图中：

图1是本发明的整体结构正面立体示意图；

图2是本发明的B区域放大示意图；

图3是本发明的整体结构背面立体示意图；

图4是本发明的A区域局部放大示意图；

图5是本发明的C区域局部放大示意图；

图6是本发明的焊接板二维示意图；

图7是本发明的焊接系统示意图；

图中：1、支撑座；2、连接柱；3、安装板；4、连接板；5、第二移动块；6、滑轨；7、第一伸缩杆；8、第二驱动；9、固定板；10、滑块；11、滑杆；12、显示屏；13、套筒；14、支撑杆；15、固定环；16、限位槽；17、第一驱动；18、第二伸缩杆；19、底板；20、限位柱；21、顶板；22、螺母；23、螺纹杆；24、第一移动块；25、激光焊接头；26、竖板；27、连接块；28、第四驱动；29、第三驱动；30、通孔；31、摄像头；32、连接轴；33、中枢块；34、连接环。

具体实施方式

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

如图1所示，本发明提供技术方案：一种多工位零部件激光焊接装置，包含支撑座1、安装板3、滑轨6、夹持组件、焊接组件、填丝组件、焊接系统，安装板3安装于支撑座1的上表面，安装板3的表面均匀开设有若干安装孔，用于方便焊接组件和夹持组件固定在安装板3上，夹持组件设置有三组，依次安装在安装板3上，滑轨6固定于支撑座1的侧面，方便填丝组件在滑轨6上移动，填丝组件设置有两组，依次设置在滑轨6上，支撑座1的左右两侧均固定有连接板4，连接板4与填丝组件之间固定有第一伸缩杆7，通过第一伸缩杆7为填丝组件在滑轨6上移动提供动力；

如图2所示，夹持组件包括有底板19、限位柱20、顶板21、螺纹杆23、螺母22，底板19通过安装孔固定于安装板3的表面，限位柱20设置有两组，两组限位柱20分别固定于底板19的两侧，顶板21与限位柱20为滑动连接，方便顶板21上下移动时通过限位柱20可以起到限位作用，螺纹杆23固定于底板19的中间，顶板21的中间开设有通孔30，与螺纹杆23为同心轴，螺纹杆23贯穿于通孔30的内部，螺纹杆23与螺母22为螺纹连接，螺母22位于顶板21的上方，便于将焊接件放入顶板21和底板19之间，通过螺母22和螺纹杆23的旋转配合，将焊接件固定；

如图3所示，支撑座1的一侧设置有滑块10、滑杆11、第二驱动8、固定板9，固定板9固定于支撑座1的左侧，第二驱动8固定于固定板9的一侧，并且贯穿于固定板9，滑块10固定于支撑座1的一侧，滑杆11与滑块10为滑动连接；

如图3和图4所示，焊接组件包括有第一移动块24，第一移动块24滑动连接于滑杆11的上方，第二驱动8的输出轴与第一移动块24固定，用于带动第一移动块24在滑杆11上移动，第一移动块24的上方固定有竖板26，竖板26的一侧滑动连接有中枢块33，中枢块33的一侧固定有第三驱动29，竖板26的上方固定有连接块27，连接块27的上方固定于第四驱动28，第四驱动28的输出轴贯穿于连接块27，并与中枢块33固定，可以带动中枢块33在竖板26上移动，从而带动第三驱动29上下移动，第三驱动29的输出轴固定有连接轴32，连接轴32的一端固定有激光焊接头25，当第三驱动29上下移动时可以带动激光焊接头25上下移动，第三驱动29同时可以带动激光焊接头25前后移动，激光焊接头25的底端固定有摄像头31，用于拍摄焊接件之间的缝隙；

如图1和图5，填丝组件包括有第二移动块5、支撑杆14、固定环15、第一驱动17，第二移动块5与滑轨6为滑动连接，第一伸缩杆7固定于第二移动块5和连接板4之间，固定环15固定于支撑杆14的顶端，固定环15朝向焊接组件开设有限位槽16，固定环15的一侧固定有第一驱动17，限位槽16的内部设置有连接环34，连接环34与第一驱动17的输出轴固定，连接环34的一侧固定有第二伸缩杆18，通过设置有限位槽16，方便第二伸缩杆18在固定环15内转动，第二伸缩杆18的输出端可以固定焊丝，同时在焊接时第二伸缩杆18也会伸长，方便在焊接时用焊丝填补焊接件存在间隙，提高焊接的精度；

如图1所示，支撑座1的右侧固定有连接柱2，连接柱2的上方设置有显示屏12，显示屏12用于显示焊接时的细节，显示屏12的左侧固定连接有套筒13，套筒13套设在连接柱2的上表面，套筒13与连接柱2为铰接，方便工作人员根据需求将显示屏12调整合适的角度；

焊接系统可以在显示屏12上进行调节和输入参数；

如图7所示，焊接系统包括有调整模块和补偿模块，调整模块包括有设定子模块、接收子模块和序号选择子模块，接收子模块与摄像头31为电连接，所述接收子模块与定位子模块为电连接，序号选择子模块与第一伸缩杆7为电连接，补偿模块包括有控制子模块和距离分析子模块，控制子模块与第二驱动8为电连接，距离分析子模块与摄像头31为电连接；

实施例一：

本实施例中，第二驱动8、第三驱动29、第四驱动28可以是气缸；

第一驱动17可以是伺服电机；

具体的，如图6所示，当需要对焊接件激光焊接时，由于夹持组件设置有三组，将两个焊接件分别放入中间的底板19的两侧，工作人员将顶板21在限位柱20上向下滑动，将底板19压向焊接件的上表面，通过螺母22将两侧焊接件固定，此时工作人员再将两组焊接件分别放入支撑座1两侧的底板19上，将焊接件与中间安装好的焊接件对接靠近，使其对接整齐，当对接整齐时工作人员再将左右两侧的顶板21向下移动，通过螺母22使顶板21和底板19将焊接件固定好，使焊接件与焊接件之间形成第一缝隙和第二缝隙；

调整模块包括以下具体操作步骤：

步骤一：当所有焊接件固定好之后，启动第二驱动8，拉动第一移动块24在滑杆11上横向移动，激光焊接头25也会跟随移动，摄像头31也会移动，通过摄像头31拍摄焊接件之间第一缝隙和第二缝隙之间的距离，将信号传输给接收子模块，并通过接收子模块中的定位子模块确定焊接件之间第一缝隙和第二缝隙之间的距离为a，此为工作前的准备，测量缝隙与缝隙之间的初始距离；

步骤二：由于填丝组件设置有两组，其中一组装有粗焊丝，一组装有细焊丝，具体根据工作人员使用情况而定，将装有细焊丝和粗焊丝的填丝装置进行编号，并在序号选择子模块中编入，通过在显示屏12上输入；

其中设置带有粗焊丝的填丝装置的编号为A，带有细焊丝的填丝装置为B；

步骤三：在设定子模块中根据工作人员要求设定两组焊接件之间的缝隙为b，即第一缝隙和第二缝隙之间的距离为b（如图6所示），当两组焊接件之间的缝隙等于b或者小于b时，表示安装精度在适合范围内；

步骤四：当摄像头31拍摄焊接件之间第一缝隙和第二缝隙之间的距离时，顺便会将两组焊接件之间的缝隙的照片传输给接收子模块，与设定子模块中设定的缝隙距离b进行对比，判断焊接件之间的缝隙是否合格；

接收子模块将分析后的焊接件缝隙之间的情况传输给序号选择子模块，然后通过序号子模块选择合适的填丝组件进行填丝；

步骤四包括以下具体操作步骤：

当接收子模块接收到两组焊接件之间缝隙的照片时，其中实时检测的焊接件之间的间隙为c，会与设定子模块中的设定的缝隙距离b进行对比：

当

时，表示两组焊接组件实时检测的缝隙偏小，因此接收子模块将信号传输给序号选择子模块，控制B编号的填丝装置中的第一伸缩杆7带动第二移动块5在滑轨6上移动到缝隙上方，使细焊丝填入缝隙中，进行激光焊接；

当

时，表示两组焊接组件实时检测的缝隙偏大，因此通过序号选择子模块控制B编号的填丝装置停止，从而控制A编号的填丝装置中的第一伸缩杆7带动第二移动块5在滑轨6上移动到缝隙上方，使粗焊丝填入缝隙中，进行激光焊接；

通过上述步骤可以智能根据缝隙之间的距离，使用不同的粗细的填丝，从而提高激光焊接的精度；

综上所述，当需要填丝组件时，由于控制子模块控制第二驱动8带动填丝组件移动到缝隙上方，此时控制第二驱动8暂停，控制第二伸缩杆18伸长，使第二伸缩杆18末端的焊丝填入到两组焊接件的缝隙中，这时焊接系统控制第四驱动28带动第三驱动29向下移动，使激光焊接头25靠近缝隙，并且与缝隙中的焊丝相对，启动第三驱动29，带动激光焊接头25在缝隙处前后移动，此时控制第二伸缩杆18逐渐伸长，再控制第一驱动17带动连接环34旋转，从而带动第二伸缩杆18旋转，因此可以在焊接组件工作时，控制第二伸缩杆18边旋转边伸长，使焊丝跟随激光焊接头25移动，直至焊接完成，通过填丝组件配合焊接组件工作，将焊丝填入缝隙之后再进行激光焊接，达到提高焊接精度的作用，并且代替人工填丝，可以增加填丝效率；

实施例二：

补偿模块包括以下具体操作步骤：

步骤A：当焊接组件焊接完其中一个缝隙时，控制第三驱动29向上移动，使激光焊接头25向上移，此时通过控制子模块控制第二驱动8移动a距离，移动到另一个缝隙处，进行下一步的焊接；

步骤B：当第二驱动8移动a距离到另一个缝隙处时，通过摄像头31拍摄第一缝隙与第二缝隙之间的实际距离，与距离分析子模块进行对比，判断焊接组件在焊接时位置有无偏移；

步骤B包括以下具体操作步骤：

步骤B-a：定位组件将a距离传输给距离分析子模块，通过摄像头31实时拍摄第一缝隙与第二缝隙之间的距离为d，将信号传输给距离分析对比子模块；

步骤B-b：当

时，表示在第一次焊接之后两个缝隙之间的距离与焊接之前两个缝隙之间的距离没有发生变化，也就是焊接组件从一个工位移动另一个工位，与其事先设定的移动距离没有发生偏差，因此可以继续第二次的焊接工作；

步骤B-c，当

时，表示第一次焊接之后两个缝隙之间的距离与焊接之前两个缝隙之间的距离产生变化，因此距离分析子模块将信号传输给控制子模块，重复操作步骤一，重新定义两个缝隙之间的距离为x，再次控制焊接组件由第一缝隙移动x距离到第二缝隙，使其精准定位，自动补偿距离，防止在第一次焊接之后，焊接组件从一个工位移动到另一个工位产生偏移，起到纠偏作用。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的含义。

以上对本申请实施例所提供的一种一种多工位零部件激光焊接装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例的技术方案的范围。

Claims (4)

1.一种多工位零部件激光焊接装置，包含支撑座（1）、安装板（3）、滑块（10）、滑杆（11）、固定板（9）、第二驱动（8）、夹持组件、焊接组件、填丝组件，其中：

所述焊接组件设置于支撑座（1）的顶部一侧，用于起到对焊接件焊接作用；

所述固定板（9）固定于支撑座（1）的左侧，所述第二驱动（8）固定于固定板（9）的一侧，所述滑块（10）固定于支撑座（1）的一侧，滑杆（11）与滑块（10）为滑动连接；

所述焊接组件包括有第一移动块（24）、竖板（26）、第三驱动（29）、第四驱动（28），其中：

所述第一移动块（24）滑动连接于滑杆（11）的上方，第二驱动（8）的输出轴与第一移动块（24）固定，便于带动竖板（26）、第三驱动（29）和第四驱动（28）移动；

所述竖板（26）固定于第一移动块（24）的上方，所述竖板（26）的一侧设置有中枢块（33）；

所述第三驱动（29）设置于中枢块（33）的一侧，所述竖板（26）的顶部设置有连接块（27），所述第四驱动（28）设置于连接块（27）的上方，所述第四驱动（28）的输出轴与中枢块（33）固定，可以带动中枢块（33）在竖板（26）上移动，从而带动第三驱动（29）上下移动；

所述第三驱动（29）的输出轴固定有连接轴（32），所述连接轴（32）的一端固定有激光焊接头（25），当第三驱动（29）上下移动时可以带动激光焊接头（25）上下移动，第三驱动（29）同时可以带动激光焊接头（25）前后移动，所述激光焊接头（25）的底端固定有摄像头（31）；

所述安装板（3）安装于支撑座（1）的上表面，所述安装板（3）的表面均匀开设有若干安装孔，用于方便焊接组件和夹持组件固定在安装板（3）上，所述夹持组件设置有三组，依次安装在安装板（3）上，所述支撑座（1）的侧面安装有滑轨（6），所述支撑座（1）的左右两侧固定有连接板（4）；

所述夹持组件用于夹持焊接件；

所述填丝组件设置有两组，依次设置在滑轨（6）上，连接板（4）与填丝组件之间固定有第一伸缩杆（7），通过第一伸缩杆（7）为填丝组件在滑轨（6）上移动提供动力；

所述支撑座（1）的右侧固定有连接柱（2），所述连接柱（2）的上方设置有显示屏（12）；

还包括有焊接系统，所述焊接系统包括有调整模块和补偿模块，所述调整模块包括有设定子模块、接收子模块和序号选择子模块；

补偿模块包括有控制子模块和距离分析子模块；

所述调整模块包括以下操作步骤：

步骤一：当焊接件固定好之后，启动第二驱动（8），拉动第一移动块（24）在滑杆（11）上横向移动，通过摄像头（31）拍摄焊接件之间形成的间隙与间隙之间的距离，将信号传输给接收子模块，并通过接收子模块中的定位子模块确定焊接件之间间隙形成的距离为a，此为工作前的准备，测量缝隙与缝隙之间的初始距离；

步骤二：由于填丝组件设置有两组，一组装有粗焊丝，一组装有细焊丝，具体根据工作人员使用情况而定，将装有细焊丝和粗焊丝的填丝装置进行编号，并在序号选择子模块中编入，通过在显示屏（12）上输入；

其中设置带有粗焊丝的填丝装置的编号为A，带有细焊丝的填丝装置为B；

步骤三：在设定子模块中根据工作人员要求设定两组焊接件之间的缝隙距离为b；

步骤四：当摄像头（31）拍摄焊接件之间形成的间隙与间隙之间的距离时，顺便会将两组焊接件之间的缝隙的照片传输给接收子模块，与设定子模块中设定的缝隙距离b进行对比，判断焊接件之间的缝隙是否合格；

步骤四包括以下具体操作步骤：

当接收子模块接收到两组焊接件之间缝隙的照片时，其中实时检测的焊接件之间的间隙为c，会与设定子模块中的设定的缝隙距离b进行对比：

当

时，表示两组焊接组件实时检测的缝隙偏小，因此接收子模块将信号传输给序号选择子模块，控制B编号的填丝装置中的第一伸缩杆（7）带动第二移动块（5）在滑轨（6）上移动到缝隙上方，使细焊丝填入缝隙中，进行激光焊接；

当

时，表示两组焊接组件实时检测的缝隙偏大，因此通过序号选择子模块控制B编号的填丝装置停止，从而控制A编号的填丝装置中的第一伸缩杆（7）带动第二移动块（5）在滑轨（6）上移动到缝隙上方，使粗焊丝填入缝隙中，进行激光焊接。

2.根据权利要求1所述的一种多工位零部件激光焊接装置，其特征在于：所述夹持组件包括有底板（19）、限位柱（20）、顶板（21）、螺纹杆（23）、螺母（22），其中：

所述限位柱（20）固定于底板（19）的两侧，所述螺纹杆（23）固定于底板（19）的中间，所述顶板（21）的中间开设有通孔（30），所述螺纹杆（23）贯穿于通孔（30）的内部，所述螺纹杆（23）与螺母（22）为螺纹连接。

3.根据权利要求2所述的一种多工位零部件激光焊接装置，其特征在于：所述填丝组件包括有第二移动块（5）、支撑杆（14）、固定环（15）、第一驱动（17），其中：

所述第二移动块（5）与滑轨（6）为滑动连接，所述第一伸缩杆（7）固定于第二移动块（5）和连接板（4）之间，所述固定环（15）固定于支撑杆（14）的顶端，所述固定环（15）朝向焊接组件开设有限位槽（16），所述固定环（15）的一侧固定有第一驱动（17），所述限位槽（16）的内部设置有连接环（34），所述连接环（34）与第一驱动（17）的输出轴固定，所述连接环（34）的一侧固定有第二伸缩杆（18）。

4.根据权利要求3所述的一种多工位零部件激光焊接装置，其特征在于：所述显示屏（12）的左侧固定连接有套筒（13），所述套筒（13）套设在连接柱（2）的上表面，所述套筒（13）与连接柱（2）为铰接。

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