CN117359132B - 一种激光压紧焊接装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种激光压紧焊接装置，涉及激光焊接技术领域。包括操作台、固定机构、压紧机构以及焊接机构，操作台的底部固定连接有支架，操作台上表面的左右两侧固定连接有两个对称设置的侧板，两个侧板的顶部共同固定连接有横梁，两个侧板之间均匀阵列设置有四个固定机构，四个固定机构均位于操作台的上表面，四个固定机构的上方分别对应设置有压紧机构，压紧机构的顶部与横梁的底部固定连接，操作台上表面的前侧设置有焊接机构，操作台的底部设置有驱动组件，固定机构对家具脚中的矩形板可进行初步固定，压紧机构将家具脚中的圆管下压至矩形板的上表面，且下压过程中可对矩形板进行微调，实现同轴线对齐的目的。

Description

一种激光压紧焊接装置

技术领域

本发明属于激光焊接技术领域，具体来说，特别涉及一种激光压紧焊接装置。

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，主要用于焊接薄壁材料和低速焊接，焊接过程属热传导型，即激光辐射加热工件表面，表面热量通过热传导向内部扩散，通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数，使工件熔化，形成特定的熔池。

激光焊接所应用的领域非常广，其中高档家具的家具脚的焊接采用的即是激光焊接的方法，高档家具的家具脚的零件通常包括圆管与矩形板(如图9所示)，其焊接时需要将圆管与矩形板固定在一起，且为了其美观，圆管与矩形板需要同轴线对齐，目前对圆管与矩形板固定对齐的方式通常是采用两个固定夹紧机构分别固定圆管与矩形板，但两个固定夹紧机构之间并无直接联系，则会导致圆管与矩形板对接在一起时出现误差难以发现，且高档家具的家具脚焊接的精度要求较高，若焊接点与激光焊接头未对齐，则会影响到焊接的品质以及美观度。

因此，为力确保圆管与矩形板以及焊接点与激光焊接头的精准定位，本发明提供了一种激光压紧焊接装置。

发明内容

针对相关技术中的问题，本发明提出一种激光压紧焊接装置，以克服现有相关技术中所存在的上述问题，包括操作台、固定机构、压紧机构以及焊接机构，所述操作台的底部固定连接有支架，操作台上表面的左右两侧固定连接有两个对称设置的侧板，两个所述侧板的顶部共同固定连接有横梁，两个所述侧板之间均匀阵列设置有四个固定机构，四个所述固定机构均位于操作台的上表面，四个所述固定机构的上方分别对应设置有压紧机构，所述压紧机构的顶部与横梁的底部固定连接，所述操作台上表面的前侧设置有焊接机构，操作台的底部设置有驱动组件；

所述固定机构包括圆筒，所述圆筒的外表面贯穿操作台的内壁，且圆筒的外表面与操作台的内壁转动连接，圆筒的外表面固定连接有周向阵列设置的四个长杆，四个所述长杆的外表面均套设有弹簧，所述弹簧靠近圆筒的一端均固定连接有推板，弹簧的另一端均固定连接有滑块，所述推板以及滑块的内壁均与长杆的外表面滑动连接。

进一步地，所述圆筒的外表面设置有螺纹，圆筒的螺纹表面螺纹连接有螺母，所述螺母的外表面铰接有周向阵列设置的四个第一连杆，四个所述第一连杆远离螺母的一端垂直插设有插杆，所述插杆的顶端与对应的推板固定连接。

进一步地，所述长杆位于操作台的上方，所述滑块的顶部固定连接有限位杆，滑块的底部嵌入设置有滚珠，所述滚珠的外表面与操作台的上表面滚动连接，所述第一齿轮位于操作台的底部。

进一步地，所述压紧机构包括圆板，所述圆板的上方设置有气缸，且气缸的输出端与圆板的上表面固定连接，所述气缸远离圆板的一端与横梁的底部固定连接，所述圆板的圆周面固定连接有周向阵列设置的三个匚形连接件，圆板的下方设置有圆环，所述圆环的圆周面与匚形连接件的另一端固定连接，所述圆板上表面的外侧通过安装座固定安装有第一电机，所述第一电机的输出轴贯穿圆板的下表面固定连接有第二齿轮。

进一步地，所述圆环的内壁转动连接有转筒，所述转筒的圆周面周向阵列开设有三个矩形通槽，转筒的矩形通槽内壁转动连接有矩形框，三个所述匚形连接件的底部均铰接有第二连杆，所述第二连杆的外表面与矩形框的内壁滑动连接，第二连杆的末端转动连接有滚轮，所述转筒的顶部固定连接有齿环，所述齿环位于圆环的上表面，齿环的齿面与第二齿轮的齿面啮合，所述圆板底部的中心位置固定连接有伸缩杆，所述伸缩杆的底端设置为锥形。

进一步地，所述驱动组件包括同步带，所述同步带内壁的两端分别传动连接有带轮，两个所述带轮的上表面均与操作台的底部转动连接，其中一个带轮的底部设置有第二电机，且第二电机的输出轴与带轮的底部固定连接，所述同步带的外表面为不完全齿面，同步带外表面的不完全齿面与多个第一齿轮的齿面依次啮合。

进一步地，所述焊接机构包括滑轨，所述滑轨的底部与操作台的顶部固定连接，所述滑轨的外表面滑动连接有电动滑块，所述电动滑块的顶部固定连接有底座，所述底座的上表面固定连接有激光焊接头。

本发明具有以下有益效果：1、本发明的固定机构可根据矩形板外表面预留孔之间的间距调整滑块的位置，通过弹簧的弹力以及限位杆顶部的锥形设置，能够使存在误差的限位杆进行微调，直至能够插入矩形板的预留孔内，可对不同规格的矩形板均能够实现固定的效果。

2、本发明通过压紧机构中伸缩杆的设置，以及弹簧对矩形板的微调效果，伸缩杆下压至矩形板的通孔内时，能够使圆管与矩形板实现中心对齐的效果，可调整肉眼无法发现的误差，且伸缩杆插入矩形板的通孔内时，可与限位杆配合实现二次固定的效果，之后压紧机构带动圆管下压至矩形板的上表面，可实现矩形板三次固定的效果，使矩形板与圆管实现同轴固定，达到高精度定位的目的。

3、本发明通过矩形板的一级固定、二级固定与三级固定，能够使圆管与矩形板的焊接点充分的与激光焊接头进行精准对位，且焊接过程中，圆管与矩形板将牢固的固定在一起，便于激光焊接头进行焊接，一定程度的确保了其工作效率。

4、本发明通过驱动组件中同步带外表面不完全齿面的设置，能够与多个固定机构中的第一齿轮依次进行啮合，可实现固定机构依次进行转动的效果，由激光焊接头对转动中的矩形板与圆管进行焊接，而未转动的固定机构可提前放置下一个矩形板与圆管，从而实现批量生产的作用。

附图说明

为了更清楚地说明发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明第一视角的结构示意图。

图2为本发明第二视角的结构示意图。

图3为本发明固定机构的结构示意图。

图4为本发明图3中A处的放大示意图。

图5为本发明压紧机构第一视角的结构示意图。

图6为本发明压紧机构第二视角的结构示意图。

图7为本发明驱动组件的结构示意图。

图8为本发明焊接机构的结构示意图。

图9为本发明焊接对象高档家具的家具脚的实物图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：1、操作台；11、支架；12、侧板；13、横梁；2、固定机构；21、圆筒；22、长杆；23、滑块；231、限位杆；232、滚珠；24、推板；25、弹簧；26、第一齿轮；27、螺母；28、第一连杆；29、插杆；3、压紧机构；301、圆板；302、圆环；303、匚形连接件；304、气缸；305、第一电机；306、第二齿轮；307、转筒；308、齿环；309、第二连杆；310、矩形框；311、滚轮；312、伸缩杆；4、焊接机构；41、滑轨；42、电动滑块；43、底座；44、激光焊接头；5、驱动组件；51、第二电机；52、带轮；53、同步带。

具体实施方式

下面将结合发明实施例中的附图，对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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于发明保护的范围。

请参阅图1与图2，本发明为一种激光压紧焊接装置，包括操作台1、固定机构2、压紧机构3以及焊接机构4，所述操作台1的底部固定连接有支架11，操作台1上表面的左右两侧固定连接有两个对称设置的侧板12，两个所述侧板12的顶部共同固定连接有横梁13，两个所述侧板12之间均匀阵列设置有四个固定机构2，四个所述固定机构2均位于操作台1的上表面，四个所述固定机构2的上方分别对应设置有压紧机构3，所述压紧机构3的顶部与横梁13的底部固定连接，所述操作台1上表面的前侧设置有焊接机构4，操作台1的底部设置有驱动组件5。

工作时，首先由固定机构2对家具脚中的矩形板进行初步固定，之后压紧机构3将家具脚中的圆管下压至矩形板的上表面，压紧机构3下压过程中可对矩形板进行微调，能够使矩形板与圆管的中心位置对齐，且通过压紧机构3带动圆管的下压，可使矩形板进行二次固定，之后由焊接机构4对圆管与矩形板进行点焊，使圆管与矩形板初步固定在一起，之后再由驱动组件5使固定机构2进行转动，同时带动圆管与矩形板进行转动，之后即可由焊接机构4进行焊接操作。

参阅图3，所述固定机构2包括圆筒21，所述圆筒21的外表面贯穿操作台1的内壁，且圆筒21的外表面与操作台1的内壁转动连接，圆筒21的外表面固定连接有周向阵列设置的四个长杆22，四个所述长杆22的外表面均套设有弹簧25，所述弹簧25靠近圆筒21的一端均固定连接有推板24，弹簧25的另一端均固定连接有滑块23，所述推板24以及滑块23的内壁均与长杆22的外表面滑动连接。

参阅图4，所述圆筒21的外表面设置有螺纹，圆筒21的螺纹表面螺纹连接有螺母27，所述螺母27的外表面铰接有周向阵列设置的四个第一连杆28，四个所述第一连杆28远离螺母27的一端垂直插设有插杆29，所述插杆29的顶端与对应的推板24固定连接。

工作时，先手动转动螺母27，由螺母27带动第一连杆28进行周向移动，而第一连杆28的另一端将会拉动推板24沿着长杆22的外表面进行移动，且四个推板24可实现同步位移，而滑块23可跟着推板24一起进行移动，通过插杆29与第一连杆28的插接，可使第一连杆28能够竖直上下移动，便于调整螺母27转动时产生上下位置的变动，当滑块23调整到合适的位置时，即可将矩形板放置在固定机构2的上表面。

参阅图3，所述长杆22位于操作台1的上方，所述滑块23的顶部固定连接有限位杆231，滑块23的底部嵌入设置有滚珠232，所述滚珠232的外表面与操作台1的上表面滚动连接，所述第一齿轮26位于操作台1的底部，将滑块23之间的间距调整到与矩形板预留孔的间距大小差不多时，将矩形板放置在滑块23的上表面，使滑块23顶部的限位杆231穿过矩形板的预留孔，限位杆231的顶部设置为锥形，当矩形板的预留孔抵触至限位杆231的顶部而无法穿过限位杆231时，可通过限位杆231顶部的锥形设置以及弹簧25的弹力，使滑块23进行微调，进而使矩形板的预留孔能够穿过限位杆231，之后便可由限位杆231对矩形板进行初步固定，之后由驱动组件5带动第一齿轮26进行转动，从而使整个固定机构2进行转动，且通过滑块23底部设置的滚珠232，可减小固定机构2与操作台1之间的摩擦力，使固定机构2的转动以及滑块23的微调都能够更加的省力。

参阅图5与图6，所述压紧机构3包括圆板301，所述圆板301的上方设置有气缸304，且气缸304的输出端与圆板301的上表面固定连接，所述气缸304远离圆板301的一端与横梁13的底部固定连接，所述圆板301的圆周面固定连接有周向阵列设置的三个匚形连接件303，圆板301的下方设置有圆环302，所述圆环302的圆周面与匚形连接件303的另一端固定连接，所述圆板301上表面的外侧通过安装座固定安装有第一电机305，所述第一电机305的输出轴贯穿圆板301的下表面固定连接有第二齿轮306，通过气缸304控制压紧机构3的上升与下降，可使压紧机构3实现压紧的效果，而第二齿轮306由第一电机305驱动进行转动。

参阅图5与图6，所述圆环302的内壁转动连接有转筒307，所述转筒307的圆周面周向阵列开设有三个矩形通槽，转筒307的矩形通槽内壁转动连接有矩形框310，三个所述匚形连接件303的底部均铰接有第二连杆309，所述第二连杆309的外表面与矩形框310的内壁滑动连接，第二连杆309，的末端转动连接有滚轮311，所述转筒307的顶部固定连接有齿环308，所述齿环308位于圆环302的上表面，齿环308的齿面与第二齿轮306的齿面啮合，所述圆板301底部的中心位置固定连接有伸缩杆312，所述伸缩杆312的底端设置为锥形。

工作时，由第一电机305驱动第二齿轮306进行转动，再由第二齿轮306带动齿环308以及转筒307进行转动，而转筒307转动时，其矩形槽内的矩形框310可跟着转筒307进行周向转动，同时可调整矩形框310与匚形连接件303之间的距离，之后使第二连杆309的角度发生变化，使三个第二连杆309的末端同步向内移动，直至将圆管夹紧，而通过滚轮311的设置，可使夹紧后的圆管可以进行转动，之后由气缸304将压紧机构3向下压，使伸缩杆312的底端插入矩形板中心位置的通槽内，当伸缩杆312的底部抵触在矩形板中心位置的通槽内壁无法插入时，可通过伸缩杆312底部的锥形设置，使矩形板通过弹簧25的弹力进行微调，之后压紧机构3继续下压，使伸缩杆312向内缩，直至圆管的底部与矩形板的上表面贴合。

参阅图7，所述驱动组件5包括同步带53，所述同步带53内壁的两端分别传动连接有带轮52，两个所述带轮52的上表面均与操作台1的底部转动连接，其中一个带轮52的底部设置有第二电机51，且第二电机51的输出轴与带轮52的底部固定连接，所述同步带53的外表面为不完全齿面，同步带53外表面的不完全齿面与多个第一齿轮26的齿面依次啮合。

工作时，由第二电机51驱动带轮52进行转动，再由带轮52驱动同步带53转动，通过带轮52外表面设置的不完全齿面与第一齿轮26的齿面啮合，可使第一齿轮26进行转动，实现固定机构2转动的目的，当同步带53外表面的不完全齿面与第一齿轮26的齿面脱离啮合时，固定机构2即可停止转动，而同步带53继续转动，即可使其外表面的不完全齿面与下一个固定机构2中第一齿轮26进行啮合，可实现固定机构2的交替转动目的。

参阅图8，所述焊接机构4包括滑轨41，所述滑轨41的底部与操作台1的顶部固定连接，所述滑轨41的外表面滑动连接有电动滑块42，所述电动滑块42的顶部固定连接有底座43，所述底座43的上表面固定连接有激光焊接头44。

工作时，由电动滑块42带动激光焊接头44对固定完成的矩形板与圆管进行点焊，使矩形板与圆管进行初步固定，以便固定机构2能够带动矩形板与圆管一起转动，点焊完成之后，即可由驱动组件5驱动多个固定机构2进行依次转动，电动滑块42带动激光焊接头44移动至正在转动的固定机构2前侧，对正在旋转的矩形板与圆管进行焊接，而此时可对未转动的固定机构2进行调整，将圆管与矩形板的位置放置好，等待激光焊接头44的焊接。

具体工作过程，将矩形板放置在固定机构2的上表面，由固定机构2将矩形板进行初步固定，之后再将圆管放置在压紧机构3内，先由压紧机构3将圆管进行固定，压紧机构3将圆管推向矩形板，将伸缩杆312的底端伸进矩形板中心位置的预留孔内，使矩形板进行二次固定，再通过压紧机构3推动圆管对矩形板施加的压紧作用，可实现对矩形板的三次固定作用，之后由焊接机构4对圆管与矩形板进行电焊，使圆管与矩形板初步固定在一起，之后固定机构2便可带动圆管与矩形板同步转动，再由驱动组件5使焊接机构4依次对家具脚进行焊接。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“顶”、“中”、“内”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对发明的限制。

以上公开的发明优选实施例只是用于帮助阐述发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用发明。发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (3)

1.一种激光压紧焊接装置，包括操作台（1）、固定机构（2）、压紧机构（3）以及焊接机构（4），其特征在于：所述操作台（1）的底部固定连接有支架（11），操作台（1）上表面的左右两侧固定连接有两个对称设置的侧板（12），两个所述侧板（12）的顶部共同固定连接有横梁（13），两个所述侧板（12）之间均匀阵列设置有四个固定机构（2），四个所述固定机构（2）均位于操作台（1）的上表面，四个所述固定机构（2）的上方分别对应设置有压紧机构（3），所述压紧机构（3）的顶部与横梁（13）的底部固定连接，所述操作台（1）上表面的前侧设置有焊接机构（4），操作台（1）的底部设置有驱动组件（5）；

所述驱动组件（5）包括同步带（53），所述同步带（53）的外表面为不完全齿面，同步带（53）外表面的不完全齿面与多个第一齿轮（26）的齿面依次啮合；

所述固定机构（2）包括圆筒（21），所述圆筒（21）的外表面贯穿操作台（1）的内壁，且圆筒（21）的外表面与操作台（1）的内壁转动连接，圆筒（21）的外表面固定连接有周向阵列设置的四个长杆（22），四个所述长杆（22）的外表面均套设有弹簧（25），所述弹簧（25）靠近圆筒（21）的一端均固定连接有推板（24），弹簧（25）的另一端均固定连接有滑块（23），所述推板（24）以及滑块（23）的内壁均与长杆（22）的外表面滑动连接；

所述圆筒（21）的外表面设置有螺纹，圆筒（21）的螺纹表面螺纹连接有螺母（27），所述螺母（27）的外表面铰接有周向阵列设置的四个第一连杆（28），四个所述第一连杆（28）远离螺母（27）的一端垂直插设有插杆（29），所述插杆（29）的顶端与对应的推板（24）固定连接；

所述长杆（22）位于操作台（1）的上方，所述滑块（23）的顶部固定连接有限位杆（231），滑块（23）的底部嵌入设置有滚珠（232），所述滚珠（232）的外表面与操作台（1）的上表面滚动连接，所述第一齿轮（26）位于操作台（1）的底部；

所述压紧机构（3）包括圆板（301），所述圆板（301）的上方设置有气缸（304），且气缸（304）的输出端与圆板（301）的上表面固定连接，所述气缸（304）远离圆板（301）的一端与横梁（13）的底部固定连接，所述圆板（301）的圆周面固定连接有周向阵列设置的三个匚形连接件（303），圆板（301）的下方设置有圆环（302），所述圆环（302）的圆周面与匚形连接件（303）的另一端固定连接，所述圆板（301）上表面的外侧通过安装座固定安装有第一电机（305），所述第一电机（305）的输出轴贯穿圆板（301）的下表面固定连接有第二齿轮（306）；

所述圆环（302）的内壁转动连接有转筒（307），所述转筒（307）的圆周面周向阵列开设有三个矩形通槽，转筒（307）的矩形通槽内壁转动连接有矩形框（310），三个所述匚形连接件（303）的底部均铰接有第二连杆（309），所述第二连杆（309）的外表面与矩形框（310）的内壁滑动连接，第二连杆（309）的末端转动连接有滚轮（311），所述转筒（307）的顶部固定连接有齿环（308），所述齿环（308）位于圆环（302）的上表面，齿环（308）的齿面与第二齿轮（306）的齿面啮合，所述圆板（301）底部的中心位置固定连接有伸缩杆（312），所述伸缩杆（312）的底端设置为锥形。

2.根据权利要求1所述的一种激光压紧焊接装置，其特征在于：所述同步带（53）内壁的两端分别传动连接有带轮（52），两个所述带轮（52）的上表面均与操作台（1）的底部转动连接，其中一个带轮（52）的底部设置有第二电机（51），且第二电机（51）的输出轴与带轮（52）的底部固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种激光压紧焊接装置，其特征在于：所述焊接机构（4）包括滑轨（41），所述滑轨（41）的底部与操作台（1）的顶部固定连接，所述滑轨（41）的外表面滑动连接有电动滑块（42），所述电动滑块（42）的顶部固定连接有底座（43），所述底座（43）的上表面固定连接有激光焊接头（44）。