CN116810197A - 激光电弧复合焊接四自由度自适应调节焊枪夹持装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供激光电弧复合焊接四自由度自适应调节焊枪夹持装置，装置包括：X‑Y轴齿条燕尾槽滑台、L型块、Z轴丝杆滑台、U型板、凹型方块、V型连接条、第一凹型管夹、第二凹型管夹；X‑Y轴滑台通过L型块与Z轴丝杆滑台连接；Z轴滑台与激光头连接；所述X‑Y轴滑台通过顶部螺纹孔与U型板一端连接，所述U型板另一端与凹型方块连接，所述凹型方块与V型连接条连接，所述V型连接条两端有槽孔，通过两端的槽孔分别连接第一凹型管夹和第二凹型管夹，所述第一凹型管夹和第二凹型管夹夹持焊枪上下两端，实现固定连接。本申请结构简单，可以实现灵活调节。
Description
技术领域
本申请涉及激光电弧复合焊接设备技术领域，特别涉及激光电弧复合焊接四自由度自适应调节焊枪夹持装置。
背景技术
激光-电弧复合焊接是一种将激光焊接与电弧焊接相结合的复合焊接技术。它利用激光能量和电弧能量的叠加效应，实现更高质量和效率的焊接。在激光电弧复合焊接中，激光器用于预热和熔化焊接接头，而电弧焊接用于填充材料和提供额外的热能。这两个过程相辅相成，共同完成焊接任务。
由于这种焊接工艺是由激光焊接和电弧焊接复合而成，因此发明一种能够方便快速集成激光头和弧焊枪的装置至关重要，同时针对复合焊接的工艺要求，因此具备多自由度可调节功能非常关键。现有技术中，这种焊接技术也得到一定程度的运用。但是，仍然存在一定的局限性。发明专利CN201310312861中一种多自由度激光-电弧复合焊接头装置存在以下问题：1、仅支持Z轴方向和两个角度的三自由度调节；2、结构复杂、体积较大、调节较繁琐。发明专利CN201310200192.用于激光-MIG/MAG焊接设备的多向调节焊接装置存在以下问题：1、装置结构加工复杂、安装繁琐、体积较大、成本较高；2、装置是将激光头连接在该装置上再与机器人连接，而不是将激光头直接固定在机器人上，可靠性低。3、Z方向是通过丝杆调节激光头的上下移动，可靠性较低。发明专利JP2005191994A中采用同轴复合装置，结构复杂、成本较高。不能在现有装置的基础上进行改进。
因此，现有的激光-电弧复合焊接头装置存在结构复杂，调节度低的问题亟需解决。
发明内容
本申请提供了激光电弧复合焊接四自由度自适应调节焊枪夹持装置，可用于解决现有装置结构复杂，调节度低的技术问题。
本申请提供激光电弧复合焊接四自由度自适应调节焊枪夹持装置，装置包括：
X-Y轴齿条燕尾槽滑台、L型块、Z轴丝杆滑台、U型板、凹型方块、V型连接条、第一凹型管夹、第二凹型管夹；
X-Y轴滑台通过L型块与Z轴丝杆滑台连接；Z轴滑台与激光头连接；
所述X-Y轴滑台通过顶部螺纹孔与U型板一端连接，所述U型板另一端与凹型方块连接，所述凹型方块与V型连接条连接，所述V型连接条两端有槽孔，通过两端的槽孔分别连接第一凹型管夹和第二凹型管夹，所述第一凹型管夹和第二凹型管夹夹持焊枪上下两端，实现固定连接。
可选的，Z轴丝杆滑台底板设置有沉头孔，沉头孔的大小和未知根据不同激光头上螺纹孔的大小及位置确定；
Z轴丝杆滑台上的滑块设置有螺纹孔，与L型块一侧进行连接，Z轴丝杆滑台设置有顶丝锁紧装置，在调整到合适位置时进行锁紧。
可选的，L型块另一侧与X-Y轴齿条燕尾滑台连接，X-Y轴齿条燕尾滑台行程为-15mm-15mm，同时具备锁紧能力；
在进行复合焊接时，通过旋转X轴滑台旋钮进行调节，然后锁紧即可。
可选的，X-Y轴齿条燕尾滑台上端滑台表面有螺纹孔与U型板一端进行连接，U型板另一端与凹型方块进行连接。
可选的，凹型方块与V型连接条连接，V型连接条两端各开有一段槽型孔，通过螺栓螺母将凹型方块与V型连接条进行连接，其中槽型孔能够调节。
可选的，V型连接条上下两端各通过螺栓螺母连接第一凹型管夹和第二凹型管夹，根据不同规格的焊枪进行更换凹型管夹和；
凹型管夹和与V型连接条槽孔之间的连接具有一定的活动角度。
可选的，凹型管夹和时，用螺栓拧紧。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、可更换不同规格的凹型管夹，自适应调整与V型连接条上槽孔的位置，适用于不同规格焊枪。
2、该种结构简单可靠、成本低、体积小。可通过更换Z轴滑台底板实现和多种激光头安装连接。
3、该装置具有四自由度的调节功能，其中XYZ方向的行程-15mm-15mm，沿着Y方向的转动角度范围30°-45°，能够方便快捷的调整焊枪与激光头激光焦点的位置关系，满足适用于复合焊接的工艺要求。
附图说明
图1为本发明激光电弧复合焊接四自由度自适应调节焊枪夹持装置整体结构示意图；
图2为一部分整体结构示意图；
图3为另一部分整体结构示意图；
图4为本装置与某款激光头的整体连接示意图。
图1中标注说明：1、Z轴丝杆滑台；2、X-Y轴齿条燕尾滑台；3、L型块；4、凹型管夹；5、V型连接条；6、凹型方块；7、凹型管夹；8松下焊枪；9、U形板。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
本申请提供激光电弧复合焊接四自由度自适应调节焊枪夹持装置，装置包括：
X-Y轴齿条燕尾槽滑台2、L型块3、Z轴丝杆滑台1、U型板9、凹型方块6、V型连接条5、第一凹型管夹4、第二凹型管夹7；
X-Y轴滑台2通过L型块3与Z轴丝杆滑台1连接；Z轴滑台1与激光头连接；
所述X-Y轴滑台2通过顶部螺纹孔与U型板9一端连接，所述U型板另一端与凹型方块6连接，所述凹型方块6与V型连接条5连接，所述V型连接条5两端有槽孔，通过两端的槽孔分别连接第一凹型管夹4和第二凹型管夹7，所述第一凹型管夹4和第二凹型管夹7夹持焊枪上下两端，实现固定连接。
可选的，Z轴丝杆滑台1底板设置有沉头孔，沉头孔的大小和未知根据不同激光头上螺纹孔的大小及位置确定；
Z轴丝杆滑台1上的滑块设置有螺纹孔，与L型块3一侧进行连接，Z轴丝杆滑台1设置有顶丝锁紧装置，在调整到合适位置时进行锁紧。
可选的，L型块3另一侧与X-Y轴齿条燕尾滑台2连接，X-Y轴齿条燕尾滑台2行程为-15mm-15mm，同时具备锁紧能力；
在进行复合焊接例如光丝间距工艺研究时，通过旋转X轴滑台旋钮进行调节，然后锁紧即可。
可选的，X-Y轴齿条燕尾滑台2上端滑台表面有螺纹孔与U型板9一端进行连接，U型板9另一端与凹型方块6进行连接。
可选的，凹型方块6与V型连接条5连接，V型连接条5两端各开有一段槽型孔，通过螺栓螺母将凹型方块6与V型连接条5进行连接，其中槽型孔能够调节，通过调整调整孔洞的位置实现不同的效果，可以根据不同焊枪的规格调整凹型方块6与V型连接条5连接的位置和角度，增强了其自适应调整安装的优点。
可选的，V型连接条5上下两端各通过螺栓螺母连接第一凹型管夹4和第二凹型管夹7，由于不同规格的焊枪的管径不同，因此可根据不同规格的焊枪8进行更换凹型管夹4和7；
凹型管夹4和7与V型连接条5槽孔之间的连接具有一定的活动角度，因此在进行焊枪(8)的安装以及更换不同规格的焊枪时都有着非常方便的操作，其自适应调节安装的优点进一步凸显。
可选的，凹型管夹4和7底端开有螺纹孔，夹持焊枪8时，只需市面采购普通的钢制管夹，然后用螺栓拧紧。
下面首先结合图1对本申请实施进行介绍。
如图1所示，作为本发明的激光电弧复合焊接四自由度自适应调节焊枪夹持装置，包含Z轴丝杆滑台1，X-Y轴齿条燕尾滑台2，L型块3，凹型管夹4，V型连接条5，凹型方块6，凹型管夹7，松下焊枪8，U形板9。
Z轴丝杆滑台1底板加工有沉头孔，可根据不同激光头上螺纹孔的大小及位置关系进行加工。Z轴丝杆滑台1上的滑块加工有螺纹孔，与L型块3一侧进行连接，Z轴丝杆滑台1具有顶丝锁紧装置，在调整到合适位置时进行锁紧；
L型块3另一侧与X-Y轴齿条燕尾滑台2连接，X-Y轴齿条燕尾滑台2行程都为-15mm-15mm，同时各自具备锁紧能力。在进行复合焊接例如光丝间距工艺研究时，通过旋转X轴滑台旋钮进行调节，然后锁紧即可；
X-Y轴齿条燕尾滑台2上端滑台表面有螺纹孔与U型板9一端进行连接，U型板9另一端与凹型方块6进行连接；
凹型方块6与V型连接条5连接，V型连接条5两端各开有一段槽型孔，可通过螺栓螺母将凹型方块6与V型连接条5进行连接，其中槽型孔的优点在于其具有调节能力可以通过调整孔洞的位置来实现不同的效果。可根据焊枪的规格调整凹型方块6与V型连接条5连接的位置和角度，增强了其自适应调整安装的优点。
V型连接条5上下两端各通过螺栓螺母连接凹型管夹7和凹型管夹4，其中凹型管夹4和7可根据不同规格的焊枪8进行更换，同时由于凹型管夹4、7与V型连接条5槽孔之间的连接具有一定的活动角度，因此在进行焊枪8的安装以及更换不同规格的焊枪时都有着非常方便的操作，其自适应调节安装的优点进一步凸显。
凹型管夹4和7底端开有螺纹孔，夹持焊枪8时，只需市面采购普通的钢制管夹，然后用螺栓拧紧即可。
另外，为了更加方便的安装可以将所有零件分成如图2、图3两部分组装，先将凹型管夹4和7预装在V型连接条5上面，再将焊枪8调整好位置和角度安装在凹型管夹4和7上。待调整好V型连接条5和焊枪8的位置后锁紧凹型管夹4和7与V型连接条5。然后，将凹型方块6预装在V型连接条5上，作为一部分整体。
如图3所示，先将Z轴丝杆滑台1与激光头连接，然后将L型块3与Z轴丝杆滑台1连接，再将X-Y轴齿条燕尾滑台2安装在L型块3上，最后将U型板连接在X-Y轴齿条燕尾滑台2上，作为一个整体。
最后将如图2所示的这一部分整体通过将凹型方块6与U型板相连接，最后调整凹型方块6与V型连接条5之间的角度和位置，进行锁紧。
至此，所有安装完成。使用时只需根据实际需求通过各滑台的旋钮进行调整即可。
以上所述的本申请实施方式并不构成对本申请保护范围的限定。
Claims (7)
1.激光电弧复合焊接四自由度自适应调节焊枪夹持装置，其特征在于，所述装置包括：
X-Y轴齿条燕尾槽滑台(2)、L型块(3)、Z轴丝杆滑台(1)、U型板(9)、凹型方块(6)、V型连接条(5)、第一凹型管夹(4)、第二凹型管夹(7)；
X-Y轴滑台(2)通过L型块(3)与Z轴丝杆滑台(1)连接；Z轴滑台(1)与激光头连接；
所述X-Y轴滑台(2)通过顶部螺纹孔与U型板(9)一端连接，所述U型板另一端与凹型方块(6)连接，所述凹型方块(6)与V型连接条(5)连接，所述V型连接条(5)两端有槽孔，通过两端的槽孔分别连接第一凹型管夹(4)和第二凹型管夹(7)，所述第一凹型管夹(4)和第二凹型管夹(7)夹持焊枪上下两端，实现固定连接。
2.根据权利要求1所述的激光电弧复合焊接四自由度自适应调节焊枪夹持装置，其特征在于：Z轴丝杆滑台(1)底板设置有沉头孔，沉头孔的大小和未知根据不同激光头上螺纹孔的大小及位置确定；
Z轴丝杆滑台(1)上的滑块设置有螺纹孔，与L型块(3)一侧进行连接，Z轴丝杆滑台(1)设置有顶丝锁紧装置，在调整到合适位置时进行锁紧。
3.根据权利要求所述的激光电弧复合焊接四自由度自适应调节焊枪夹持装置，其特征在于：L型块(3)另一侧与X-Y轴齿条燕尾滑台(2)连接，X-Y轴齿条燕尾滑台(2)行程为-15mm-15mm，同时具备锁紧能力；
在进行复合焊接时，通过旋转X轴滑台旋钮进行调节，然后锁紧即可。
4.根据权利要求3所述的激光电弧复合焊接四自由度自适应调节焊枪夹持装置，其特征在于：X-Y轴齿条燕尾滑台(2)上端滑台表面有螺纹孔与U型板(9)一端进行连接，U型板(9)另一端与凹型方块(6)进行连接。
5.根据权利要求4所述的激光电弧复合焊接四自由度自适应调节焊枪夹持装置，其特征在于：
凹型方块(6)与V型连接条(5)连接，V型连接条(5)两端各开有一段槽型孔，通过螺栓螺母将凹型方块(6)与V型连接条(5)进行连接，其中槽型孔能够调节。
6.根据权利要求5所述的激光电弧复合焊接四自由度自适应调节焊枪夹持装置，其特征在于：
V型连接条(5)上下两端各通过螺栓螺母连接第一凹型管夹(4)和第二凹型管夹(7)，根据不同规格的焊枪(8)进行更换凹型管夹(4)和(7)；
凹型管夹(4)和(7)与V型连接条(5)槽孔之间的连接具有一定的活动角度。
7.根据权利要求6所述的激光电弧复合焊接四自由度自适应调节焊枪夹持装置，其特征在于：凹型管夹(4)和(7)底端开有螺纹孔，夹持焊枪(8)时，用螺栓拧紧。
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