CN116748680A - 一种激光智能焊接方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种激光智能焊接方法及系统，属于激光焊接技术领域，包括支架和焊接机构，所述焊接机构包括：支撑架、支撑框、短杆、夹持件、伸缩件、机械臂、激光焊接器、翻转组件和清灰组件；所述支撑框通过短杆与所述支撑架连接，所述支撑框内侧的夹持件可对工件进行夹紧固定，通过所述翻转组件可在支撑架在支架内侧进行竖直方向移动时，对支撑框进行翻转操作，进一步的实现对工件的翻面操作，便于对工件进行双面焊接操作；且在翻转过程中可对工件表面进行清灰操作，避免手动进行翻面清灰操作，操作便捷。
Description
技术领域
本发明属于激光焊接技术领域，尤其涉及一种激光智能焊接方法及系统。
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；激光焊接与传统焊接相比在汽车驾驶壳体等部位的焊接中能大幅度提高汽车的刚度、强度和密封性；其在汽车工业中，特别是中高档车的生产中已成为标准工艺。
现有的激光智能焊接系统在对工件进行焊接的过程中，不方便对工件进行翻面操作，需要工作手动对工行进行翻面操作，以方便进行双面焊接工作，且在工件焊接后，工作表面容易附着焊接时产生的烟尘，影响工件表面的整洁度。
为避免上述技术问题，确有必要提供一种激光智能焊接方法及系统以克服现有技术中的所述缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种激光智能焊接方法及系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种激光智能焊接系统，包括支架和焊接机构，所述焊接机构包括：
支撑架，位于所述支架内侧，所述支撑架上安装有支撑框，所述支撑框中部安装有短杆，所述短杆贯穿所述支撑架，并与所述支撑架转动连接，所述支撑框内侧安装有夹持件，用于对工件进行夹持操作；所述支撑架与支架内侧底端之间安装有伸缩件，用于驱动所述支撑架在支架内侧进行竖直方向的位置移动；所述支架一侧安装有机械臂，所述机械臂上安装有激光焊接器，用于对工件进行激光焊接操作；
所述支撑架与所述支架内壁之间安装有翻转组件，用于在支撑架在支架内侧进行竖直方向的运动时，驱动所述支撑框带动工件进行翻面；所述支架内壁还安装有清灰组件，用于在支撑架进行竖直方向运动时，对工件表面进行清灰操作。
作为本发明进一步的技术方案：所述翻转组件包括：
旋转齿，固定安装在所述短杆伸出支撑架一端，所述旋转齿底侧设有固定架，所述固定架与所述支撑架固定连接，所述固定架上安装有旋转杆，所述旋转杆两端均伸出固定架，并与所述固定架转动连接，所述旋转杆两端均安装有驱动齿；
所述支架靠近旋转齿一侧设有第一限位槽，所述第一限位槽内侧安装有齿条，所述齿条与第一限位槽之间安装有调节组件，用于在支撑架进行竖直方向移动时，驱动所述齿条与所述驱动齿进行连接或分离。
作为本发明进一步的技术方案：所述调节组件包括：
定位杆，与所述齿条中部固定连接，并为水平状，所述定位杆贯穿所述支架一侧，所述定位杆伸出支架一端固定安装有定位板，所述定位板与所述支架之间安装有弹性件；
所述第一限位槽内侧安装有移动板，所述移动板为竖直状，所述移动板与第一限位槽之间安装有限位组件，用于对移动板在第一限位槽内侧的移动轨迹进行限定，所述移动板中部设有槽孔，所述定位杆穿过所述槽孔，所述移动板两端均安装有第一挡板，所述支撑架靠近第一限位槽一侧安装有两块第二挡板；所述齿条靠近移动板一侧安装有限位杆，所述移动板上设有限位孔。
作为本发明进一步的技术方案：所述限位组件包括：
滑槽，位于所述第一限位槽内壁上，所述移动板靠近滑槽一端安装有滑块，所述滑块位于滑槽内侧，并与所述滑槽凹凸连接，所述滑块的剖面形状为T型。
作为本发明进一步的技术方案：所述清灰组件包括：
收集框，固定安装在所述支撑架内部底侧，所述收集框内侧设有收集槽，所述支撑架底侧安装有定位框，所述定位框内侧安装有气泵，所述气泵输气端与气囊连接，气泵进入端与收集槽连接，所述收集槽内侧安装有过滤网，所述气囊底端安装有支撑座，所述气囊底端侧面安装有连接管，所述支架内壁设有第二限位槽，所述第二限位槽内侧安装有喷气嘴，所述喷气嘴与所述连接管连通，所述喷气嘴为倾斜向下放置。
作为本发明进一步的技术方案：所述限位杆靠近移动板一端的剖面形状为圆弧状，所述限位孔内侧的剖面形状为等腰梯形。
作为本发明进一步的技术方案：所述支撑架底端两侧还安装有长杆，所述支架内侧底端安装有限位筒，所述长杆与所述限位筒凹凸连接，并均为竖直状。
一种激光智能焊接方法，采用上述激光智能焊接系统，所述激光智能焊接方法包括以下步骤：通过支撑框上的夹持件对待焊接的工件进行夹紧固定，机械臂带动激光焊接器对工件一侧进行焊接，通过伸缩件使支撑架带动支撑框和工件向下进行移动，通过翻转组件使支撑框在支撑架上进行翻转，翻转完成后，伸缩件控制支撑架向上进行移动，翻转组件可带动工件平稳的向上移动，使激光焊接器对工件另一侧进行焊接操作；通过清灰组件使支撑架在进行移动时，可向工件表面吹风，使工件表面灰尘掉落。
相较于现有技术，本发明的有益效果如下：
本发明提供的一种激光智能焊接方法及系统，所述支撑框通过短杆与所述支撑架连接，所述支撑框内侧的夹持件可对工件进行夹紧固定，通过所述翻转组件可在支撑架在支架内侧进行竖直方向移动时，对支撑框进行翻转操作，进一步的实现对工件的翻面操作，便于对工件进行双面焊接操作；且在翻转过程中可对工件表面进行清灰操作，避免手动进行翻面清灰操作，操作便捷。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明中清灰组件的结构示意图。
图3为本发明中调节组件的结构示意图。
图4为本发明图1中A处放大的结构示意图。
图5为本发明中限位组件的结构示意图。
图6为本发明中移动板、第一挡板、槽孔和限位孔之间的结构示意图。
附图中：1-支架、2-支撑架、3-支撑框、4-短杆、5-夹持件、6-伸缩件、7-机械臂、8-激光焊接器、9-翻转组件、91-旋转齿、92-固定架、93-旋转杆、94-驱动齿、95-第一限位槽、96-齿条、97-调节组件、971-定位杆、972-定位板、973-弹性件、974-移动板、975-槽孔、976-第一挡板、977-第二挡板、978-限位孔、979-限位杆、98-限位组件、981-滑槽、982-滑块、10-清灰组件、101-收集框、102-收集槽、103-定位框、104-气泵、105-气囊、106-过滤网、107-支撑座、108-连接管、109-第二限位槽、100-喷气嘴、11-长杆、12-限位筒。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。
如图1～图6所示，为本发明提供的实施例中，一种激光智能焊接系统，包括支架1和焊接机构，所述焊接机构包括：
支撑架2，位于所述支架1内侧，所述支撑架2上安装有支撑框3，所述支撑框3中部安装有短杆4，所述短杆4贯穿所述支撑架2，并与所述支撑架2转动连接，所述支撑框3内侧安装有夹持件5，用于对工件进行夹持操作；所述支撑架2与支架1内侧底端之间安装有伸缩件6，用于驱动所述支撑架2在支架1内侧进行竖直方向的位置移动；所述支架1一侧安装有机械臂7，所述机械臂7上安装有激光焊接器8，用于对工件进行激光焊接操作；
所述支撑架2与所述支架1内壁之间安装有翻转组件9，用于在支撑架2在支架1内侧进行竖直方向的运动时，驱动所述支撑框3带动工件进行翻面；所述支架1内壁还安装有清灰组件10，用于在支撑架2进行竖直方向运动时，对工件表面进行清灰操作。
在本实施例中，所述支撑框3通过短杆4与所述支撑架2连接，所述支撑框3内侧的夹持件5可对工件进行夹紧固定，通过所述翻转组件9可在支撑架2在支架1内侧进行竖直方向移动时，对支撑框3进行翻转操作，进一步的实现对工件的翻面操作，便于对工件进行双面焊接操作；且在翻转过程中可对工件表面进行清灰操作，避免手动进行翻面清灰操作，操作便捷；所述短杆4为水平状，所述短杆4与所述支撑架2之间安装有滚动轴承，所述短杆4位于支撑框3中部，方便支撑框3进行翻转操作；所述夹持件5可为机械爪或夹紧器等，方便对工件进行夹紧固定操作；所述机械臂7可带动激光焊接器8进行位置调节，方便对工件进行焊接操作；
所述伸缩件6可为伸缩电机或气缸等，在本实施例中所述伸缩件6为伸缩电机，所述支撑架2底端两侧还安装有长杆11，所述支架1内侧底端安装有限位筒12，所述长杆11与所述限位筒12凹凸连接，并均为竖直状；通过伸缩件6、长杆11和限位筒12可保持支撑架2在进行位置移动时的稳定，进一步的实现工件的稳定，方便进行焊接操作。
在本发明的一个实施例中，请参阅图1、图3、图4和图5，所述翻转组件9包括：
旋转齿91，固定安装在所述短杆4伸出支撑架2一端，所述旋转齿91底侧设有固定架92，所述固定架92与所述支撑架2固定连接，所述固定架92上安装有旋转杆93，所述旋转杆93两端均伸出固定架92，并与所述固定架92转动连接，所述旋转杆93两端均安装有驱动齿94；
所述支架1靠近旋转齿91一侧设有第一限位槽95，所述第一限位槽95内侧安装有齿条96，所述齿条96与第一限位槽95之间安装有调节组件97，用于在支撑架2进行竖直方向移动时，驱动所述齿条96与所述驱动齿94进行连接或分离。
所述调节组件97包括：
定位杆971，与所述齿条96中部固定连接，并为水平状，所述定位杆971贯穿所述支架1一侧，所述定位杆971伸出支架1一端固定安装有定位板972，所述定位板972与所述支架1之间安装有弹性件973；
所述第一限位槽95内侧安装有移动板974，所述移动板974为竖直状，所述移动板974与第一限位槽95之间安装有限位组件98，用于对移动板974在第一限位槽95内侧的移动轨迹进行限定，所述移动板974中部设有槽孔975，所述定位杆971穿过所述槽孔975，所述移动板974两端均安装有第一挡板976，所述支撑架2靠近第一限位槽95一侧安装有两块第二挡板977；所述齿条96靠近移动板974一侧安装有限位杆979，所述移动板974上设有限位孔978。
在本实施例中，所述旋转齿91中部与所述短杆4固定连接，所述旋转齿91位于支撑架2外侧，并位于第一限位槽95内侧，所述旋转齿91在本实施例中为蜗轮，所述旋转杆93在本实施例中为蜗杆，所述旋转齿91与旋转杆93配合连接，当旋转杆93进行旋转时，方便驱动所述旋转齿91进行旋转，进一步的实现短杆4和支撑框3进行旋转，方便进行翻转操作；所述旋转杆93与所述固定架92之间安装有滚动轴承，所述旋转杆93可在固定架92上进行稳定旋转，所述旋转杆93两端均固定安装有驱动齿94；
所述第一限位槽95内侧设有竖直状的齿条96，所述齿条96中部固定安装有定位杆971，所述定位杆971为水平状，并贯穿所述支架1一侧，所述定位杆971外侧套接有弹性件973，所述弹性件973一端与所述定位板972连接，另一端与所述支架1外壁连接，方便调节齿条96在第一限位槽95内侧的位置；所述弹性件973可为弹簧或橡胶等，在本实施例中弹性件973为弹簧，所述移动板974也为竖直状，移动板974通过限位组件98可在第一限位槽95内侧进行竖直方向的位置移动；所述限位组件98包括滑槽981，所述滑槽981位于所述第一限位槽95内壁上，所述移动板974靠近滑槽981一端安装有滑块982，所述滑块982位于滑槽981内侧，并与所述滑槽981凹凸连接，所述滑块982的剖面形状为T型，所述移动板974上下两端均安装有水平状的第一挡板976，所述移动板974上设有槽孔975，所述定位杆971穿过所述槽孔975，通过所述槽孔975可方便移动板974进行竖直方向的移动，避免定位杆971阻挡移动板974；
所述移动板974上设有限位孔978，所述齿条96靠近移动板974一侧固定安装有限位杆979，所述支撑架2外侧固定安装有两块第二挡板977，通过第二挡板977跟随支撑架2进行位置移动，可调节所述移动板974在第一限位槽95内侧的位置，所述限位杆979靠近移动板974一端的剖面形状为圆弧状，所述限位孔978内侧的剖面形状为等腰梯形；方便所述限位杆979与所述限位孔978进行连接和分离；
当支撑架2位于支架1内侧最顶端时，此时移动板974位于最顶端，此时限位孔978与所述限位孔978错位，此时限位杆979位于移动板974表面，此时齿条96靠近支撑架2，方便驱动齿94与所述齿条96连接，此时驱动齿94与所述齿条96啮合连接，当支撑架2向下进行移动时，驱动齿94可沿着齿条96进行旋转，进一步的带动支撑框3进行翻转操作，当支撑框3翻转完成后，支撑架2外侧底端的第二挡板977对移动板974底端的第一挡板976进行按压，使得移动板974向下进行移动，此时限位孔978可与限位杆979对应，限位杆979可伸入限位孔978内侧，并在弹性件973的作用下，使得齿条96向移动板974靠近，此时齿条96与驱动齿94分离，当支撑架2再向上进行移动时，通过蜗轮和蜗杆的自锁性能够有效保持翻转后的稳定，驱动齿94不再进行旋转；当支撑架2移动到最高点时，此时支撑架2顶端的第二挡板977与移动板974顶端的第一挡板976接触，并驱动所述移动板974上移，对移动板974进行复位，并使齿条96靠近驱动齿94，方便后续再次对支撑框3进行翻转操作。
在本发明的一个实施例中，请参阅图2，所述清灰组件10包括：
收集框101，固定安装在所述支撑架2内部底侧，所述收集框101内侧设有收集槽102，所述支撑架2底侧安装有定位框103，所述定位框103内侧安装有气泵104，所述气泵104输气端与气囊105连接，气泵104进入端与收集槽102连接，所述收集槽102内侧安装有过滤网106，所述气囊105底端安装有支撑座107，所述气囊105底端侧面安装有连接管108，所述支架1内壁设有第二限位槽109，所述第二限位槽109内侧安装有喷气嘴100，所述喷气嘴100与所述连接管108连通，所述喷气嘴100为倾斜向下放置。
在本实施例中，所述收集框101安装在所述支撑架2内侧中部，所述收集框101的形状为V型，所述收集框101内侧设有收集槽102，方便对工件上掉落的烟尘进行收集；所述收集槽102底端安装有过滤网106，过滤网106底侧与所述气泵104进入端连接，当气泵104进行工作时，方便对收集槽102内侧的烟尘进行收集，避免烟尘飘散；所述气囊105位于支撑架2底侧和支架1之间，当支撑架2向下进行移动时，方便对气囊105进行压缩，通过所述连接管108可将气囊105内侧的气体通过喷气嘴100喷出，所述连接管108内侧安装有单向阀，能够有效避免气体回流；所述喷气嘴100设有多个并均匀分布在第二限位槽109内侧，喷气嘴100为倾斜状，方便在工件进行翻转过程中对工件表面进行清灰操作，使工件表面的烟尘落到收集槽102内侧；在支撑架2上移过程中，气泵104开始工作，向气囊105内侧注入空气，并可将收集槽102内侧的烟尘进行收集操作，方便使用。
一种激光智能焊接方法，采用上述的激光智能焊接系统，所述激光智能焊接方法包括以下步骤：通过支撑框3上的夹持件5对待焊接的工件进行夹紧固定，机械臂7带动激光焊接器8对工件一侧进行焊接，通过伸缩件6使支撑架2带动支撑框3和工件向下进行移动，通过翻转组件9使支撑框3在支撑架2上进行翻转，翻转完成后，伸缩件6控制支撑架2向上进行移动，翻转组件9可带动工件平稳的向上移动，使激光焊接器8对工件另一侧进行焊接操作；通过清灰组件10使支撑架2在进行移动时，可向工件表面吹风，使工件表面灰尘掉落。
在本实施例中，一种激光智能焊接方法，包括以下步骤：
步骤1：首先将工件通过支撑框3上的夹持件5进行夹紧，然后控制机械臂7和激光焊接器8对工件一侧进行焊接操作；
步骤2：对工件进行翻面操作时，控制伸缩件6，使支撑架2向下进行移动，通过驱动齿94与齿条96的连接，可实现驱动齿94沿着齿条96进行旋转，并通过旋转杆93和旋转齿91实现支撑框3的旋转翻面；在支撑架2下降的过程中，可对气囊105进行压缩，通过连接管108可将气体通过喷气嘴100喷出，对工件表面进行清灰操作；
步骤3，当支撑架2移动到最底端时，通过第一挡板976和第二挡板977实现移动板974向下移动，实现齿条96的位置调节，然后控制伸缩件6，使支撑架2向上移动，并保持支撑框3翻转后的状态；
步骤4，当支撑架2移动到最高端时，通过第一挡板976和第二挡板977实现对移动板974的复位，在移动过程中，气泵104工作，向气囊105内侧注入气体，并可对收集槽102内侧的烟尘进行收集操作。
本发明的工作原理是：
在本发明中，首先将工件通过夹持件5进行夹紧固定，并通过机械臂7和激光焊接器8对工件进行焊接操作，然后控制伸缩件6，使支撑架2进行竖直方向的一组往复移动，在移动过程中可实现支撑框3带动工件进行翻面操作，并有效保持工件翻面后的稳定，并在翻面过程中可对工件表面进行清灰操作，操作便捷，方便使用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (8)
1.一种激光智能焊接系统，包括支架和焊接机构，其特征在于，所述焊接机构包括：
支撑架，位于所述支架内侧，所述支撑架上安装有支撑框，所述支撑框中部安装有短杆，所述短杆贯穿所述支撑架，并与所述支撑架转动连接，所述支撑框内侧安装有夹持件，用于对工件进行夹持操作；所述支撑架与支架内侧底端之间安装有伸缩件，用于驱动所述支撑架在支架内侧进行竖直方向的位置移动；所述支架一侧安装有机械臂，所述机械臂上安装有激光焊接器，用于对工件进行激光焊接操作；
所述支撑架与所述支架内壁之间安装有翻转组件，用于在支撑架在支架内侧进行竖直方向的运动时，驱动所述支撑框带动工件进行翻面；所述支架内壁还安装有清灰组件，用于在支撑架进行竖直方向运动时，对工件表面进行清灰操作。
2.根据权利要求1所述的激光智能焊接系统，其特征在于，所述翻转组件包括：
旋转齿，固定安装在所述短杆伸出支撑架一端，所述旋转齿底侧设有固定架，所述固定架与所述支撑架固定连接，所述固定架上安装有旋转杆，所述旋转杆两端均伸出固定架，并与所述固定架转动连接，所述旋转杆两端均安装有驱动齿；
所述支架靠近旋转齿一侧设有第一限位槽，所述第一限位槽内侧安装有齿条，所述齿条与第一限位槽之间安装有调节组件，用于在支撑架进行竖直方向移动时，驱动所述齿条与所述驱动齿进行连接或分离。
3.根据权利要求2所述的激光智能焊接系统，其特征在于，所述调节组件包括：
定位杆，与所述齿条中部固定连接，并为水平状，所述定位杆贯穿所述支架一侧，所述定位杆伸出支架一端固定安装有定位板，所述定位板与所述支架之间安装有弹性件；
所述第一限位槽内侧安装有移动板，所述移动板为竖直状，所述移动板与第一限位槽之间安装有限位组件，用于对移动板在第一限位槽内侧的移动轨迹进行限定，所述移动板中部设有槽孔，所述定位杆穿过所述槽孔，所述移动板两端均安装有第一挡板，所述支撑架靠近第一限位槽一侧安装有两块第二挡板；所述齿条靠近移动板一侧安装有限位杆，所述移动板上设有限位孔。
4.根据权利要求3所述的激光智能焊接系统，其特征在于，所述限位组件包括：
滑槽，位于所述第一限位槽内壁上，所述移动板靠近滑槽一端安装有滑块，所述滑块位于滑槽内侧，并与所述滑槽凹凸连接，所述滑块的剖面形状为T型。
5.根据权利要求1所述的激光智能焊接系统，其特征在于，所述清灰组件包括：
收集框，固定安装在所述支撑架内部底侧，所述收集框内侧设有收集槽，所述支撑架底侧安装有定位框，所述定位框内侧安装有气泵，所述气泵输气端与气囊连接，气泵进入端与收集槽连接，所述收集槽内侧安装有过滤网，所述气囊底端安装有支撑座，所述气囊底端侧面安装有连接管，所述支架内壁设有第二限位槽，所述第二限位槽内侧安装有喷气嘴，所述喷气嘴与所述连接管连通，所述喷气嘴为倾斜向下放置。
6.根据权利要求3所述的激光智能焊接系统，其特征在于，所述限位杆靠近移动板一端的剖面形状为圆弧状，所述限位孔内侧的剖面形状为等腰梯形。
7.根据权利要求6所述的激光智能焊接系统，其特征在于，所述支撑架底端两侧还安装有长杆，所述支架内侧底端安装有限位筒，所述长杆与所述限位筒凹凸连接，并均为竖直状。
8.一种激光智能焊接方法，其特征在于，采用如权利要求1-7所述的激光智能焊接系统，所述激光智能焊接方法包括以下步骤：
通过支撑框上的夹持件对待焊接的工件进行夹紧固定，机械臂带动激光焊接器对工件一侧进行焊接，通过伸缩件使支撑架带动支撑框和工件向下进行移动，通过翻转组件使支撑框在支撑架上进行翻转，翻转完成后，伸缩件控制支撑架向上进行移动，翻转组件可带动工件平稳的向上移动，使激光焊接器对工件另一侧进行焊接操作；通过清灰组件使支撑架在进行移动时，可向工件表面吹风，使工件表面灰尘掉落。
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