CN117324763A - 基于多角度焊接的铝合金门窗焊接装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及激光焊接技术领域，具体地说，涉及一种基于多角度焊接的铝合金门窗焊接装置及其方法。其包括激光焊接头本体和送丝机构，所述激光焊接头本体包括身部和头部，所述送丝机构用于形成送丝口，所述身部和头部呈直线分布，所述送丝机构远离头部设置，还包括：送丝管以及，引导模块。本发明中通过送丝管的设置降低了送丝口的位置，而且送丝管邻近身部设置，从而使送丝口靠近头部，这样焊丝只需要进行小角度的弯折就能朝向头部的正下方，进而降低了卡丝的可能，因此无需设置辅助送丝的结构，这样激光焊接头本体头部运动所需要的空间得到缩减，另外送丝管平行于身部，避免焊丝阻挡身部的移动，因此，在多个角度下都能够让头部移动到位。

Description

基于多角度焊接的铝合金门窗焊接装置及其方法

技术领域

本发明涉及激光焊接技术领域，具体地说，涉及一种基于多角度焊接的铝合金门窗焊接装置及其方法。

背景技术

如今已经出现了自动送丝机构，其中，送丝盒内的导丝齿轮在电动马达的驱动下，驱动焊丝向焊接方向移动，并且持续进行。

但因为送丝机构的送丝口距离焊接头的端部距离较远，所以必须要设置一系列辅助结构进行送丝，保证焊丝能够稳定的落在焊接头移动的方向上，而这些辅助结构的增加就导致焊丝远离了焊接头，这就导致焊接时所需的工作空间增大，从而导致在特殊的焊接角度下，尤其对于门窗这种框架式的结构，辅助送丝的结构就变成了累赘，因为框架式的结构有很多转角，受转角的阻挡焊接头无法移动到位。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于多角度焊接的铝合金门窗焊接装置及其方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明目的之一在于，提供了一种基于多角度焊接的铝合金门窗焊接装置，其包括激光焊接头本体和送丝机构，所述激光焊接头本体包括身部和头部，所述送丝机构用于形成送丝口，所述身部和头部呈直线分布，所述送丝机构远离头部设置，还包括：

送丝管，其邻近身部设置，送丝口正对送丝管，由送丝口送出的焊丝进入送丝管内，所述送丝管使焊丝靠近头部；

以及，引导模块，其包括：

引导管，其用于对焊丝进行引导；

第一连接部，其靠近头部设置，并与所述身部连接，连接后，所述第一连接部的端部朝向送丝管所在侧；

和第二连接部，其用于将所述引导管连接在第一连接部的端部上；

其中，在所述引导管的引导下，所述焊丝由平行于身部的方向移动变成靠近身部的方向移动，以使所述焊丝的端部落于头部的正下方。

本发明目的之二在于，提供了一种进行多角度焊接的方法，使用所述的基于多角度焊接的铝合金门窗焊接装置进行焊接。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

该基于多角度焊接的铝合金门窗焊接装置及其方法中，通过送丝管的设置降低了送丝口的位置，而且送丝管邻近身部设置，从而使送丝口靠近头部，这样焊丝只需要进行小角度的弯折就能朝向头部的正下方，进而降低了卡丝的可能，因此无需设置辅助送丝的结构，这样激光焊接头本体头部运动所需要的空间得到缩减，另外送丝管平行于身部，避免焊丝阻挡身部的移动，因此，在多个角度下都能够让头部移动到位。

附图说明

图1为本发明的焊接装置整体结构示意图其一；

图2为本发明的引导模块组成结构示意图；

图3为本发明的焊接装置整体结构示意图其二；

图4为本发明的第一实施例的焊接装置使用原理图；

图5为本发明的第三实施例的焊接装置使用原理图；

图6为本发明的第二实施例的焊接装置使用原理图；

图7为本发明的引导管与头部之间的位置关系图；

图8为本发明的转板和身部内部结构连接关系图。

图中各个标号意义为：

100、激光焊接头本体；110、身部；110A、第一环槽；111、突板；120、头部；200、送丝管；210、焊丝；300、旋转部；310、转板；310A、第二环槽；311、突面；320、连接板；330、握把；331、侧把；400、引导模块；410、引导管；420、第一连接部；421、转环；430、第二连接部；500、磁环；510、第一磁吸部；520、紧固头；530、第二磁吸部。

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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

如今已经出现了自动送丝机构，其中，送丝盒内的导丝齿轮在电动马达的驱动下，驱动焊丝向焊接方向移动，并且持续进行。

而本发明提供了一种基于多角度焊接的铝合金门窗焊接装置，其目的是实现各种环境下对焊接角度的要求，而大多数对焊接角度的限制都是焊接装置本身，因为焊接头加上送丝结构占用了较大空间，所以在一些特殊角度下，焊接头根本无法送到，为了方便理解，在此引用了公开号为CN114769864A的中国专利，其中公开到：在进行送丝时，焊丝会带动检测轮旋转，使检测轮上的旋转编码器可以检测到检测轮的旋转速度，当旋转速度低于或高于预设值时，旋转编码器可通过单片机控制驱动设备，使驱动设备上的送丝轮可根据检测值自适应送丝速度，进而实现可自动监测送丝情况，当出现送丝过快或过慢或卡丝现象，可自动调节送丝速度，并且，当旋转编码器检测到焊丝移动较慢或停止移动时，旋转编码器通过单片机启动液压缸，使液压缸带动送丝架向靠近支架的方向移动，使送丝架上的辅助送丝轮与焊丝紧密的贴合在一起，再通过伺服电机带动辅助送丝轮旋转，使辅助送丝轮辅助带动焊丝移动。

由此可见，因为送丝机构的送丝口距离焊接头的端部距离较远，所以必须要设置一系列辅助结构进行送丝，保证焊丝能够稳定的落在焊接头移动的方向上，而这些辅助结构的增加就导致焊丝远离了焊接头，这就导致焊接时所需的工作空间增大，从而导致在特殊的焊接角度下，尤其对于门窗这种框架式的结构，辅助送丝的结构就变成了累赘，因为框架式的结构有很多转角，受转角的阻挡焊接头无法移动到位。

为此，如图1所示，图1示出了本发明焊接装置的整体结构，其包括激光焊接头本体100和送丝机构，激光焊接头本体100包括身部110和头部120，头部120设置在身部110的端部，身部110和头部120呈直线分布，而送丝机构是远离头部120设置的，因此，使用时送丝机构在高侧形成送丝口，用于焊接的焊丝210通过送丝口不断地向下移动，也就是头部120所在方向，因送丝机构驱动焊丝210移动已成为本技术领域的公知技术，所以内部结构在此不进行赘述，并且也未在图中示出。

继续参阅图1所示，焊接装置还包括送丝管200，送丝管200邻近身部110设置，送丝口正对送丝管200，这样由送丝口送出的焊丝210就会进入送丝管200内，送丝管200是一个长管，所以送丝管200平行于身部110设置后，其底部就已经靠近头部120了，这时通过送丝管200的延长使实际的送丝口位于低侧了，然后再邻近头部120设置引导模块400，引导模块400用于对焊丝210进行引导，使其由平行于身部110的方向移动变成靠近身部110的方向移动，这样焊丝210的端部就能够落于头部120的正下方，然后再进行焊接工作，而且，在焊接时，送丝管200位于头部120移动的正前方。

通过送丝管200的设置降低了送丝口的位置，而且送丝管200邻近身部110设置，从而使送丝口靠近头部120，这样焊丝210只需要进行小角度的弯折就能朝向头部120的正下方，进而降低了卡丝的可能，因此无需设置辅助送丝的结构，这样激光焊接头本体100头部运动所需要的空间得到缩减，另外送丝管200平行于身部110，避免焊丝210阻挡身部110的移动，因此，在多个角度下都能够让头部120移动到位。

图1中，送丝管200的外部设置有磁环500，身部110外邻近磁环500设置有第一磁吸部510，磁环500和第一磁吸部510吸附在一起，从而实现对送丝管200的固定。

进一步的，参见图2所示，图2示出了引导模块400的组成结构，其包括引导管410、第一连接部420和第二连接部430，第一连接部420和第二连接部430均由两个板体构成，暂且将构成第一连接部420的两个本体命名为长板体，构成第二连接部430的两个板体命名为短板体，但涉及对第一连接部420和第二连接部430保护范围的限制，因为这里的“长”和“短”没有实际的作用，只是为了区分构成第一连接部420和第二连接部430的板体，其中：

两个长板体靠近头部120设置，且分别位于身部110的两侧，并且朝向送丝管200所在侧，两个短板体位于送丝管200的底部，然后两个长板体之间设置有连接轴，两个短板体延伸出一段与连接轴连接，连接后两个短板的一侧朝向第一连接部420的正下方，引导管410则设置在两个短板体朝向正下方的一侧，这样引导管410也就朝向第一连接部420的正下方，并且两个短板体分开设置，其目的是让通过送丝管200穿出的焊丝210经过两个短板体后进入引导管410，再通过引导管410的引导使焊丝210朝头部120正下方移动。

优选的，如图2所示，两个短板体紧贴在二者之间经过的焊丝210，以在焊丝210左右两侧起到限制作用。

优选的，如图2所示，两个短板体与连接轴转动连接，两个长板体与身部110转动连接，这样可以对引导管410的高度和朝向进行调节。

然后需要说明的是，如图7所示，引导管410引导的起始位置偏离送丝管200的轴线，且向头部120所在侧倾斜，这样使焊丝210弯折的更加平滑，后续进入引导管410的焊丝210也会更加顺滑，进一步降低焊丝210卡丝的可能。

还有，继续参阅图7，引导管410整体位于头部120端面之上，以防产生的高温直接作用在引导管410上，延长其使用寿命，通常引导管410采用陶瓷材料，然后引导管410形成的轴线是偏离头部120的，避免头部120阻挡到焊丝210移动。

再进一步的，如图1所示，焊接装置还包括旋转部300，旋转部300包括转板310和连接板320，转板310转动连接在身部110上，连接板320位于转板310的外侧，并呈“L”形设置，具体在连接板320水平状态下，其俯看视角呈“L”形设置，连接板320的一端与转板310固定连接，然后通过“L”形设置，形成一个槽口供送丝管200穿过，这样就不会影响送丝管200邻近身部110设置了，而连接板320的作用是进行外接，可以与机械臂通过螺栓连接，在机械臂的操控下带动头部120运动，或者在连接板320上设置握把(具体通过下面的实施例中的握把330以及侧把331进行说明)。

第一实施例，如图4所示，身部110的上半部分形成第一握持部a，因此可以直接握住第一握持部a带动头部120进行直线运动；还有在连接板320的远离身部110一侧的外壁上设置握把330，握把330形成第二握持部b，因此还可以握住第二握持部b来带动头部120进行直线运动。

本实施例中，对磁环500与送丝管200的连接方式没有特殊要求，只要磁环500能够限制送丝管200下滑即可，可以是固定连接，也可以是受外界作用可轻易滑动的过盈配合。

第二实施例，如图6所示，本实施例主要针对竖直状态下的板件焊接，图中点划线L1是送丝管200的轴线，结合图3所示，初始状态下握把330(也就是图3中握把330的位置)的轴线与点划线L2重合，而后一手握住第一握持部a，从而将身部110固定住，另一手握住第二握持部b，使转板310进行转动，最后让握把330的轴线与点划线L3重合，即图6中握把330所处位置，这样在进行焊接时，手握持第二握持部b，再带动头部120进行移动，移动过程中手臂位于侧方，从而便于观察到焊丝210端部在焊缝上的位置。

第三实施例，如图3所示，连接板320位于槽口内的侧壁上设置有第二磁吸部530，且磁环500与送丝管200滑动连接，在磁环500顶部设置紧固头520，使用时，旋动紧固头520使磁环500松动，然后将磁环500下滑，使其落至槽口内与第二磁吸部530吸附，这时的送丝管200就能够跟随连接板320同步移动了，在焊接的过程中根据需求，一手握住第一握持部a，以带动头部120进行移动，同时可以左右之间往复转动连接板320，以带动焊丝210左右摆动，从而实现不同的焊接效果，为了方便转动连接板320，如图5所示，在握把330尾部的上方设置侧把331，通过侧把331形成第三握持部c，这样握住第三握持部c更便于对焊丝210的摆动幅度进行控制。

其中，为了让两个长板体同步转动，引导模块400还包括转环421，转环421转动连接在身部110上，两个长板体与转环421固定连接。

更优选的，继续参阅5所示，侧把331的底部连接在握把330的侧方，然后向侧方倾斜一段距离后再向上弯折，这样为手部握持第二握持部b时让出了一定空间。

此外，考虑到转板310转动的难易程度需要有一个变化，否则很难实现即能轻易的来回转动转板310，又能在握持第二握持部b时保证转板310不易与身部110之间发生转动，为此对转板310和身部110之间的连接关系进行改进，如图8所示，身部110外壁上正对握把330的一侧开设第一环槽110A，而转板310内壁在第一环槽110A的中间处形成柔性的突面311，当突面311位于第一环槽110A内时，突面311能够轻易的移动，这样就方便转板310进行来回转动，而轻易来回转动的角度受第一环槽110A所限制，当突面311移出第一环槽110A后，就会受到身部110外壁挤压，致使身部110和转板310之间的摩擦力增大，让转板310的转动变得困难。

另外，如图8所示，转板310内壁上设置有第二环槽310A，身部110外壁上位于第二环槽310A内设置有硬质的突板111，从而通过第二环槽310A和突板111配合来约束转板310能够转动的范围。

为了清楚的知道突板111和突面311的位置以及第一环槽110A和第二环槽310A的起始点和终止点的位置，本实施例以圆形时钟上时间点的位置进行举例说明，图8中，突面311位于六点钟位置，突板111位于十二点钟的位置，优选的，第二环槽310A的起始点位于一点至两点之间的位置，对应的第一环槽110A起始点需要在七点至八点之间的位置，终止点在四点至五点之间的位置，而第二环槽310A的终止点在九点钟的位置。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种基于多角度焊接的铝合金门窗焊接装置，其包括激光焊接头本体(100)和送丝机构，所述激光焊接头本体(100)包括身部(110)和头部(120)，所述送丝机构用于形成送丝口，其特征在于：所述身部(110)和头部(120)呈直线分布，所述送丝机构远离头部(120)设置，还包括：

送丝管(200)，其邻近身部(110)设置，送丝口正对送丝管(200)，由送丝口送出的焊丝(210)进入送丝管(200)内，所述送丝管(200)使焊丝(210)靠近头部(120)；

以及，引导模块(400)，其包括：

引导管(410)，其用于对焊丝(210)进行引导；

第一连接部(420)，其靠近头部(120)设置，并与所述身部(110)连接，连接后，所述第一连接部(420)的端部朝向送丝管(200)所在侧；

和第二连接部(430)，其用于将所述引导管(410)连接在第一连接部(420)的端部上；

其中，在所述引导管(410)的引导下，所述焊丝(210)由平行于身部(110)的方向移动变成靠近身部(110)的方向移动，以使所述焊丝(210)的端部落于头部(120)的正下方。

2.根据权利要求1所述的基于多角度焊接的铝合金门窗焊接装置，其特征在于：所述第一连接部(420)和身部(110)转动连接，所述第二连接部(430)与第一连接部(420)转动连接。

3.根据权利要求1所述的基于多角度焊接的铝合金门窗焊接装置，其特征在于：所述引导管(410)引导的起始位置偏离送丝管(200)轴线，且向所述头部(120)所在侧倾斜。

4.根据权利要求1所述的基于多角度焊接的铝合金门窗焊接装置，其特征在于：所述引导管(410)整体位于头部(120)端面之上。

5.根据权利要求1所述的基于多角度焊接的铝合金门窗焊接装置，其特征在于：还包括旋转部(300)，所述旋转部(300)包括转板(310)和用于进行外接的连接板(320)，所述转板(310)转动连接在身部(110)上，所述连接板(320)位于转板(310)的外侧，所述连接板(320)在水平状态下的俯看视角呈“L”形，所述连接板(320)的一端与转板(310)固定连接，连接后，形成槽口供所述送丝管(200)穿过。

6.根据权利要求5所述的基于多角度焊接的铝合金门窗焊接装置，其特征在于：所述送丝管(200)的外部设置有磁环(500)，所述磁环(500)用于限制送丝管(200)下滑，所述身部(110)外设置有第一磁吸部(510)，所述第一磁吸部(510)用于吸附磁环(500)。

7.根据权利要求6所述的基于多角度焊接的铝合金门窗焊接装置，其特征在于：所述身部(110)的上半部分形成第一握持部，所述连接板(320)远离身部(110)的一侧上设置握把(330)，所述握把(330)形成第二握持部。

8.根据权利要求7所述的基于多角度焊接的铝合金门窗焊接装置，其特征在于：所述连接板(320)位于槽口内的侧壁上设置有第二磁吸部(530)，所述磁环(500)与送丝管(200)滑动连接，所述磁环(500)顶部设置紧固头(520)；

所述握把(330)尾部的上方设置侧把(331)，所述侧把(331)用于形成第三握持部；

所述引导模块(400)还包括转环(421)，所述转环(421)转动连接在身部(110)上，所述第一连接部(420)通过转环(421)与身部(110)连接。

9.根据权利要求8所述的基于多角度焊接的铝合金门窗焊接装置，其特征在于：所述身部(110)外壁上正对握把(330)的一侧开设第一环槽(110A)，所述转板(310)内壁在第一环槽(110A)的中间处形成柔性的突面(311)；

所述转板(310)内壁上设置有第二环槽(310A)，所述身部(110)外壁上位于第二环槽(310A)内设置有硬质的突板(111)。

10.一种进行多角度焊接的方法，其特征在于：使用权利要求1-9中任意一项所述的基于多角度焊接的铝合金门窗焊接装置进行焊接。