CN117226267A - 一种五金零部件加工用的焊机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及焊接技术领域，具体公开了一种五金零部件加工用的焊机，包括工作台、移动机构和激光头，移动机构安装在工作台上，激光头安装在移动机构上，还包括：可转动的支撑板，支撑板安装在激光头的外侧；喷嘴和缓冲机构，喷嘴安装在支撑板的一侧，缓冲机构安装在支撑板的另一侧，缓冲机构能够随着激光头的移动同步移动并实现气流缓冲，缓冲机构能够随着激光头的移动而同步移动，并且在需要对气流进行缓冲的时候实现缓冲效果，无需单设多个缓冲板，并且在对边框的尺寸进行调节的时候，也只需更改焊接的编程数据即可，使用起来更加的方便，而且不仅仅能够对边框进行焊接，在对一些板类等零部件焊接时需要对气流缓冲时也可使用，使用的范围更广。

Description

一种五金零部件加工用的焊机

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，具体为一种五金零部件加工用的焊机。

背景技术

五金零部件包含了建筑五金、汽车五金、机械五金、家具五金等，参考图1和图2，对于夹具五金中的铝合金窗户边框在生产的时候需要将裁切好铝合金边框夹紧后通过激光焊接机从A点焊接到B点位置，并且在焊接的过程中为了能够改善焊接效果以及避免激光工具上的沉积物堆积，减少焊接过程中产生的飞溅、促使焊缝熔池凝固时均匀的铺展、有效减少焊缝气孔的产生还在焊接的时候使用保护气体；

但是需要注意的是，保护气体的输出必须在焊缝上方产生层流式的气流，但是在对工件棱边进行焊接的时候，会产生涡旋，涡旋会将环境中的气体带入焊接位置形成氧化物、氮化物等物质，会降低焊缝的强度、韧性和耐腐蚀性。

然而对于窗户边框进行焊接的时候，焊接位置经常处于棱边处，进而焊接的时候存在涡流携带空气中的气体进入到焊接位置上，现有的处理方式是在边框内侧拐角处安装一个缓冲板，但是在进行更换边框尺寸的时候，需要将多个缓冲板重新调节位置，并且缓冲板的设置，只能够对边框进行气流缓冲，而无法对其他的焊接件进行使用，因此在使用不够方便，使用范围受限。

为此，我们提出一种五金零部件加工用的焊机。

发明内容

本发明的目的在于提供一种五金零部件加工用的焊机，以解决上述背景技术中提出现有的气流缓冲措施在对焊接工件的尺寸和种类进行调整的时候不够方便的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种五金零部件加工用的焊机，包括：工作台、移动机构和激光头，移动机构安装在工作台上，激光头安装在移动机构上，还包括：

可转动的支撑板，支撑板安装在激光头的外侧；

喷嘴和缓冲机构，喷嘴安装在支撑板的一侧，缓冲机构安装在支撑板的另一侧，缓冲机构能够随着激光头的移动同步移动并实现气流缓冲。

其中，移动机构包括X轴移动组件、Y轴移动组件和Z轴移动组件，X轴移动组件安装在工作台上，Y轴移动组件安装在X轴移动组件上，Z轴移动组件安装在Y轴移动组件上，激光头安装在Z轴移动组件上，实现激光头的横向、纵向以及上下移动。

其中，激光头的外侧固定有安装座，安装座上安装有连接块，安装座通过连接块固定在Z轴移动组件上，Z轴移动组件与激光头通过连接块实现连接，且通过连接块的设计能够增大激光头与Z轴移动组件之间的距离，方便对支撑板进行转动，以保证支撑板在转动时候不会与Z轴移动组件发生碰撞。

其中，X轴移动组件、Y轴移动组件和Z轴移动组件均为直线模组，工作台上还安装有用于对铝合金边框进行夹持的气动夹具，气动夹具能够对边框进行夹持固定。

其中，激光头的外侧固定有固定板，固定板上固定有电机，电机的输出端固定有主动齿轮，支撑板的内侧固定有轴套，轴套转动安装在激光头的外壁，轴套的外壁上固定有从动齿轮，主动齿轮和从动齿轮相互啮合，通过电机驱动主动齿轮带动从动齿轮旋转，从而带动支撑板进行转动，当然还可采用带传动、链传动的方式进行实现。

其中，缓冲机构包括连接杆、抵接杆、磁流变液、电磁铁和活动孔，连接杆固定在轴套上，抵接杆滑动安装在连接杆的端部以及活动孔内，活动孔开设在支撑板上，电磁铁安装在抵接杆的顶部，磁流变液安装在抵接杆的底部，工作台为磁吸式工作台，使得激光头在移动的时候在前半部分能够带动抵接杆同步移动，而进行气流缓冲的时候，缓冲头又能够通过活动孔在固定后的抵接杆上滑动。

其中，连接杆的端部设置有滑孔，抵接杆滑动安装在滑孔内，支撑板上固定有连接板，电磁铁固定在连接板上。

其中，缓冲机构设置成两组，抵接杆与磁流变液接触部位设置有金属套，金属套的外侧固定的磁流变液由硅胶膜包裹，能够对边框中间带有支撑框的边框进行使用。

本发明至少具备以下有益效果：

缓冲机构能够随着激光头的移动而同步移动，并且在需要对气流进行缓冲的时候实现缓冲效果，无需单设多个缓冲板，并且在对边框的尺寸进行调节的时候，也只需更改焊接的编程数据即可，使用起来更加的方便，而且不仅仅能够对边框进行焊接，在对一些板类等零部件焊接时需要对气流缓冲时也可使用，使用的范围更广。

附图说明

图1为现有边框焊接示意图；

图2为现有焊接时气流变化示意图；

图3为本发明整体结构示意图；

图4为本发明侧式结构示意图；

图5为本发明激光头安装第一视角示意图；

图6为本发明激光头安装第二视角示意图；

图7为本发明缓冲机构示意图；

图8为本发明磁流变液固化后示意图。

图中：1、工作台；2、移动机构；3、激光头；4、支撑板；5、喷嘴；6、缓冲机构；7、X轴移动组件；8、Y轴移动组件；9、Z轴移动组件；10、安装座；11、连接块；12、气动夹具；13、固定板；14、电机；15、主动齿轮；16、轴套；17、从动齿轮；18、连接杆；19、抵接杆；20、磁流变液；21、电磁铁；22、活动孔；23、滑孔；24、连接板；25、金属套；26、边框；27、缓冲板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一，请参阅图3-图8，本发明提供一种技术方案：一种五金零部件加工用的焊机，包括工作台1，工作台1上安装有气动夹具12，用于对边框26进行固定，工作台1上安装有移动机构2，移动机构2上安装有激光头3，通过移动机构2可以带动激光头3进行移动；

具体的是，移动机构2包括X轴移动组件7、Y轴移动组件8和Z轴移动组件9，其中X轴移动组件7安装在工作台1上能够沿着工作台1横向移动，而Y轴移动组件8则安装在X轴移动组件7上，Y轴移动组件8能够在X轴移动组件7上进行纵向移动，而Z轴移动组件9则安装在Y轴移动组件8上，能够在Y轴移动组件8上上下移动，其中激光头3便是安装在Z轴移动组件9上的，即在激光头3的外壁上固定安装座10，而安装座10的端部固定有连接块11，安装座10可通过连接块11固定在Z轴移动组件9上；

需要说明的是，在本实施例中X 轴移动组件、Y轴移动组件8和Z轴移动组件9均采用的直线模组。

在激光头3上安装有可转动的支撑板4，而支撑板4的一侧则安装有喷嘴5，喷嘴5喷出保护气体，对焊接过程中的焊缝进行保护，而在支撑板4的另一侧则安装有缓冲机构6，缓冲机构6能够对喷出的气流进行缓冲，使其产生层流式的气流作用在焊缝处。

关于支撑板4的转动，首先在激光头3的外侧固定有固定板13，而在固定板13上则固定有电机14，电机14的输出端固定有主动齿轮15，同时又在激光头3的外壁上转动安装有轴套16，轴套16的外壁上固定有从动齿轮17，主动齿轮15和从动齿轮17之间相互啮合，而支撑板4则固定在轴套16的底部，

通过上述技术方案，当电机14转动的时候，会带动主动齿轮15齿轮同步转动，主动齿轮15在转动的时候与从动齿轮17啮合，带动从齿轮在激光头3的外壁上进行转动，进而带动支撑板4进行转动，支撑板4在转动的时候能够带动支撑板4上的喷嘴5和缓冲机构6在水平面上进行同步转动，当支撑板4在水平面上转动的时候能够改变喷嘴5和激光头3沿着焊缝进行移动，保持喷嘴5、激光头3和缓冲机构6保持在一条直线上。

关于缓冲机构6，缓冲机构6包括了固定在轴套16上的连接杆18，连接杆18的端部开设有滑孔23，在滑孔23内滑动安装有抵接杆19，同时抵接杆19也滑动开设在支撑板4上的活动孔22内，在抵接杆19的顶部设置有电磁铁21，电磁铁21通过连接板24固定在支撑板4，在抵接杆19的底部固定有磁流变液20，即在抵接杆19的外侧固定有金属套25，而金属套25的外侧则为由硅胶膜包裹的磁流变液20，而本实施例中采用的工作台1为磁吸式工作台1，能够产生磁力对抵接杆19进行吸合；

通过上述技术方案，在未进行焊接的时候，电磁铁21通电将抵接杆19的顶部进行吸合，此时抵接杆19会固定在电磁铁21上，此时激光头3可通过移动机构2在工作台1上进行移动，并调节支撑板4的角度，使得支撑板4的在水平面上的倾斜角度与焊缝的倾斜角度一致，当移动到焊接初始点的时候，电磁铁21断电，当电磁铁21断电之后，抵接杆19的底部与边框26的顶部相抵，当激光头3沿着焊缝进行移动的时候，激光头3通过轴套16和连接杆18带动抵接杆19在边框26上进行滑动，当焊接位置接近棱边时，抵接杆19与框架的边缘处分离，此时的抵接杆19会在自身的重力作用下落在工作台1上，而此时抵接杆19上的磁流变液20的顶部正好与边框26的顶部对齐，并在边框26的挤压作用在改变磁流变液20的形状，将B点附近拐角处填满，同时抵接杆19与磁吸式工作台1接触，实现对抵接杆19的固定，并使得抵接杆19产生磁力，磁力通过金属套25作用在变形后的磁流变液20上使其固化，当激光头3继续移动的时候，此时支撑板4上的活动孔22在已经固定的抵接杆19上进行滑动，而固化后的磁流变液20位置不变，直至将棱边处的焊缝焊接结束；

当焊缝焊接结束之后，激光头3重新从B点移动到A点，此时抵接杆19的顶部与滑孔23重新对齐，磁吸工作台1断电，电磁铁21通电，电磁铁21在磁力的作用下重新吸合在电磁铁21上完成对抵接杆19的复位，此时激光头3可移动，支撑板4可角度调节，可根据下一个焊接位置调节正确的位置和角度继续进行焊接。

需要说明的是，抵接杆19分为三个部分，其中磁流变液20底部的杆体为金属杆体，而抵接杆19的顶部也为金属材质，而磁流变液20顶部和顶部金属材质之间均为塑料材质，这样的话会减少整体抵接杆19的重量，方便电磁铁21的吸合，同时又能够避免电磁铁21对抵接杆19吸合后引起的磁流变液20固化。

实施例二，在实际的焊接过程中，边框26的种类还有一部分为中间带有支撑框的，此时支撑框与原有的边框26之间会有一个水平的焊缝，激光头3需要沿着水平的焊缝进行移动，而若只设置成一组，抵接杆19会在支撑框和边框26之间进行滑动，即会始终位于边框26上，而无法与边框26分离，因此在本实施例中缓冲机构6设置成两组，且呈对称装设置在支撑板4的两端；

因此通过上述技术方案，在对支撑框和边框26之间的焊缝进行焊接的时候，激光头3的底部与焊接初始点对齐，此时的两组抵接杆19会一个位于边框26上一个位于支撑框上，当进行焊接的时候，位于边框26上的抵接杆19始终在边框26上滑动，而位于支撑框上的抵接杆19会随着焊接的进行而掉落到工作台1上，从而实现气流缓冲效果，因此能够对边框26内支撑框进行使用。

除此之外，若对焊接位置靠近棱边的板材进行焊接的时候也可通过上述方法进行使用，因此使用的范围更广，不仅仅局限于边框26一种五金件，另外在对边框26的尺寸进行更换的时候，只需更改焊接程序即可，无需进行调节，使用起来更加的方便。

综上所述，在对边框26进行焊接的时候，电机14驱动支撑板4转动到与焊缝倾斜角度一致的情况，激光头3通过移动机构2移动到焊接初始点，此时激光头3位置中间位置，而激光头3的前方为抵接杆19，后方为喷嘴5，在焊接初期的时候由于焊缝边缘处有边框26平整面，因此在喷嘴5喷气的时候能够形成层流式气流，随着焊接的进行，激光头3会通过连接杆18带动抵接杆19在边框26上进行滑动，当焊接到焊缝末端的时候，此时距离棱边比较接近，容易产生涡流，而此时抵接杆19则会掉落在工作台1上，并与工作台1吸合，对抵接杆19进行固定，同时抵接杆19的顶部与电磁铁21分离，使得抵接杆19的顶部位于活动孔22内，当抵接杆19与工作台1固定之后，磁流变液20固化，对喷嘴5产生的气流进行缓冲，结束之后，抵接杆19复位，支撑板4转动角度对下一个焊缝进行焊接，需要注意的是，为了避免喷嘴5上进气管随着支撑板4的转动而缠绕的情况，在进行边框26换面焊接的时候，支撑板4可反方向转动，从而避免即将缠绕的管路继续发生缠绕的情况。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种五金零部件加工用的焊机，包括：工作台（1）、移动机构（2）和激光头（3），所述移动机构（2）安装在工作台（1）上，所述激光头（3）安装在移动机构（2）上，其特征在于，还包括：

可转动的支撑板（4），所述支撑板（4）安装在激光头（3）的外侧；

喷嘴（5）和缓冲机构（6），所述喷嘴（5）安装在支撑板（4）的一侧，所述缓冲机构（6）安装在支撑板（4）的另一侧，所述缓冲机构（6）能够随着激光头（3）的移动同步移动并实现气流缓冲。

2.根据权利要求1所述的五金零部件加工用的焊机，其特征在于：所述移动机构（2）包括X轴移动组件（7）、Y轴移动组件（8）和Z轴移动组件（9），所述X轴移动组件（7）安装在工作台（1）上，所述Y轴移动组件（8）安装在X轴移动组件（7）上，所述Z轴移动组件（9）安装在Y轴移动组件（8）上，所述激光头（3）安装在Z轴移动组件（9）上。

3.根据权利要求2所述的五金零部件加工用的焊机，其特征在于：所述激光头（3）的外侧固定有安装座（10），所述安装座（10）上安装有连接块（11），所述安装座（10）通过连接块（11）固定在Z轴移动组件（9）上。

4.根据权利要求2所述的五金零部件加工用的焊机，其特征在于：所述X轴移动组件（7）、Y轴移动组件（8）和Z轴移动组件（9）均为直线模组，所述工作台（1）上还安装有用于对铝合金边框进行夹持的气动夹具（12）。

5.根据权利要求2所述的五金零部件加工用的焊机，其特征在于：所述激光头（3）的外侧固定有固定板（13），所述固定板（13）上固定有电机（14），所述电机（14）的输出端固定有主动齿轮（15），所述支撑板（4）的内侧固定有轴套（16），所述轴套（16）转动安装在激光头（3）的外壁，所述轴套（16）的外壁上固定有从动齿轮（17），所述主动齿轮（15）和从动齿轮（17）相互啮合。

6.根据权利要求5所述的五金零部件加工用的焊机，其特征在于：所述缓冲机构（6）包括连接杆（18）、抵接杆（19）、磁流变液（20）、电磁铁（21）和活动孔（22），所述连接杆（18）固定在轴套（16）上，所述抵接杆（19）滑动安装在连接杆（18）的端部以及活动孔（22）内，所述活动孔（22）开设在支撑板（4）上，所述电磁铁（21）安装在抵接杆（19）的顶部，所述磁流变液（20）安装在抵接杆（19）的底部，所述工作台（1）为磁吸式工作台。

7.根据权利要求6所述的五金零部件加工用的焊机，其特征在于：所述连接杆（18）的端部设置有滑孔（23），所述抵接杆（19）滑动安装在滑孔（23）内，所述支撑板（4）上固定有连接板（24），所述电磁铁（21）固定在连接板（24）上。

8.根据权利要求6所述的五金零部件加工用的焊机，其特征在于：所述缓冲机构（6）设置成两组，所述抵接杆（19）与磁流变液（20）接触部位设置有金属套（25），所述金属套（25）的外侧固定的磁流变液（20）由硅胶膜包裹。