CN117548826B - 刀片激光对接焊设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种刀片激光对接焊设备，用于将两条刀片带自动对准并进行激光焊接，适用于刀片制造行业。本发明的定位机构包括底座、导向块、挡块、导向筒、活动柱、电吸附机构、升降机构和挡板，能够实现刀片带的无缝连接和精确对准，本发明无需使用夹具对刀片带进行夹持，避免了夹具对焊接激光的热影响，保证了焊缝的平整和牢固。本发明还设有集中式控制面板，实现了高度自动化控制，提高了生产的规模和连续性。本发明的有益效果在于提高了焊接质量和效率，降低了设备成本和维护难度。

Description

刀片激光对接焊设备

技术领域

本发明涉及一种刀片激光对接焊设备，具体地说，是一种用于将两条刀片带自动对准并进行激光焊接的设备，适用于刀片制造行业。

背景技术

刀片是一种常见的工具，用于切割、削皮、刮毛等用途。刀片的制造过程一般包括将刀片材料切割成刀片带，然后将刀片带的一端进行激光焊接，形成刀片环，再将刀片环切割成单个刀片。刀片带的激光焊接是刀片制造的关键工序，其焊接质量直接影响刀片的性能和寿命。

目前，刀片带的激光焊接一般采用人工或半自动的方式进行，即先将两条刀片带的端部对准，然后用夹具固定，再用激光焊接设备进行焊接。这种方式存在以下不足：

人工或半自动的对准操作费时费力，且容易产生误差，导致焊接质量不稳定，甚至出现焊接缺陷，如焊缝不平整、不牢固、有气孔等；

夹具的使用增加了设备的复杂度和成本，且夹具本身也会受到激光的热影响，导致变形或损坏，影响焊接效果；

人工或半自动的操作方式难以实现高速、高效、连续的生产，限制了刀片制造的规模和效率。

因此，目前刀片带的激光焊接技术仍有改进的空间和需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种刀片激光对接焊设备，能够实现刀片带的自动化对准和激光焊接，提高焊接质量和效率，降低设备成本和维护难度。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种刀片激光对接焊设备，包括设备台，所述设备台上设有分切机构、定位机构以及激光焊接设备，所述定位机构包括底座，所述底座上开设有安装槽，所述底座上位于所述安装槽两侧的位置处均设有导向块，两块所述导向块上均设有挡块，所述挡块与所述导向块之间留有供刀片带穿过的间隙，两块所述挡块间隔设置，二者间隔的下方为两条刀片带的接缝，上方为所述激光焊接设备的焊接头；

所述安装槽内壁的两侧均安装有导向筒，所述导向筒的轴向与刀片带的活动方向一致，所述导向筒内通过弹簧弹性连接有活动柱，所述活动柱能够沿着所述导向筒的轴向活动并在所述弹簧的作用下弹性复位，所述活动柱伸出所述导向筒之外的一端呈L型向上弯折且该端上设有电吸附机构，所述电吸附机构始终与刀片带的下侧贴合并仅在通电的情况下对刀片带产生吸附力；

所述安装槽内位于两个所述活动柱之间的位置处设有升降机构，所述升降机构的活动端与两个所述活动柱之间均通过柔性绑带连接，所述升降机构的升降活动能够带动所述活动柱沿所述导向筒的轴向活动，所述升降机构的活动端上还安装有挡板，所述挡板竖立设置，其与两块所述挡块的间隔位置相对应。

在进行激光焊接之前，需要将两条刀片带的端部对准，对准的精准程度决定了焊接的品质，对准操作一般都在专门的定位机构上进行，传统的定位机构大多依然需要人工微调，这样极易产生误差，本焊接设备在使用时，首先通过分切机构将刀片带分切成特定长度，然后调节升降机构使挡板上升至两块所述挡块之间的间隔内，再将分切之后的两条刀片带分别从左右两侧塞入至挡块与导向块之间的间隙内，两条刀片带分别沿着两块导向块塞入，二者的焊接端相互靠近，直至二者的焊接端分别抵靠在挡板的两侧，接着给电吸附机构上电，使两个电吸附机构分别将两片刀片带牢牢吸附住，之后再通过升降机构控制挡板下降，直至挡板从两条刀片带的接缝之间移走，上述期间，随着升降机构活动端的下降，在绑带的拉动作用下，两个活动柱将被拉动着相互靠近，而由于此时电吸附机构依然吸附着刀片带，所以当两个活动柱相互靠近时，两个电吸附机构也将带动着两条刀片带相互靠近，两条刀片带之间原本用于容纳挡片的空间也将逐渐消失，此时两条刀片带的焊接端完全接触，无缝连接，并且此时两条刀片带的接缝恰好处于两块挡块的间隔的正下方，激光焊接设备可以恰好将其对准，以进行后续的焊接工作。焊接完毕之后，只需先给电吸附机构下电，让焊接为一体的刀片带不再被固定，再将焊接位一体的刀片带从挡块与导向块之间的间隙中抽走即可。最后再通过升降机构将挡板上升复位至两块所述挡块之间，此时的活动柱也在弹簧的作用下实现复位，以应对下一次的焊接工作。

本设备实现了刀片条的自动化对准，人工操作仅需让刀片带的焊接端抵住挡板即可，不需要进行精密操作，无经验人员也可以进行操作。

在一些实施例中，所述导向块可拆卸安装于所述底座上。 当导向块出现磨损时，可以很方便地进行更换。

在一些实施例中，所述导向块上开设有与刀片带规格相适配的导向槽。导向槽用于引导刀片带塞入，进一步降低了人工操作的难度。

在一些实施例中，所述柔性绑带为铝纤维织带。该材质耐高温且强度大。

在一些实施例中，所述挡板上设有压力传感器。当挡板与刀片带产生接触时，可借助压力传感器来进行感应，从而触发其它设备的启停。

在一些实施例中，所述挡板的顶部呈尖刃状，挡板从两条刀片带之间移走时，尖刃状的结构能够让该过程更加顺滑流畅，没有顿挫的感觉。

在一些实施例中，所述电吸附机构为电磁铁吸盘。

在一些实施例中，所述设备台上还设有集中式控制面板。用于集中控制各设备的启停，实现了高度自动化控制。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

本发明实现了刀片带的自动化对准和激光焊接，提高了焊接质量和效率，降低了设备成本和维护难度；

本发明采用了电吸附机构和升降机构的配合，使得两条刀片带能够无缝连接，期间无需使用夹具，传统夹具的材料和结构会影响激光束的传输和聚焦，造成光能的损耗和散射，降低激光焊接的质量，另外夹具与被焊件之间的接触会导致热传导和热应力，从而增加激光焊接的热影响区，容易引起焊缝的变形和裂纹，本发明无需使用夹具对刀片带进行夹持，避免了夹具对焊接激光的热影响，保证了焊缝的平整和牢固；

本发明采用了导向块和导向筒的结构，使得刀片带能够顺利地塞入和抽出，方便了操作和控制，同时导向块可拆卸安装，便于更换和维护；

本发明采用了挡板和压力传感器的结构，使得刀片带的端部能够精确地对准，同时挡板的尖刃状设计，使得挡板从刀片带之间移走时更加顺滑流畅，没有顿挫的感觉；

本发明采用了集中式控制面板，实现了高度自动化控制，提高了生产的规模和连续性。

附图说明

图1为本发明的整体结构图；

图2为本发明的定位机构的结构详图；

图3为图2的A-A处的剖面结构图（升降机构升起时）；

图4为图2的A-A处的剖面结构图（升降机构降落时）；

图5为本发明的导向筒、活动柱、电吸附机构以及弹簧的组装结构详图。

图中：1、设备台；2、分切机构；3、定位机构；301、底座；3011、安装槽；302、导向块；3021、导向槽；303、挡块；304、升降机构；305、柔性绑带；306、挡板；307、导向筒；308、活动柱；309、电吸附机构；310、弹簧；4、激光焊接设备；5、集中式控制面板；6、刀片带。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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装置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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1为本发明的整体结构图，图中所示的刀片激光对接焊设备包括设备台1，设备台1上设有分切机构2、定位机构3以及激光焊接设备4，分切机构2用于将刀片材料切割成刀片带6，定位机构3用于将两条刀片带6的端部自动对准并进行激光焊接，激光焊接设备4用于对两条刀片带6进行激光焊接，形成刀片环。设备台1上还设有集中式控制面板5，用于集中控制各设备的启停，实现了高度自动化控制。

图2为本发明的定位机构3的结构详图，定位机构3包括底座301，底座301上开设有安装槽3011，底座301上位于安装槽3011两侧的位置处均设有导向块302，两块导向块302上均设有挡块303，挡块303与导向块302之间留有供刀片带6穿过的间隙，两块挡块303间隔设置，二者间隔的下方为两条刀片带6的接缝，上方为激光焊接设备4的焊接头。导向块302可拆卸安装于底座301上，当导向块302出现磨损时，可以很方便地进行更换。导向块302上开设有与刀片带6规格相适配的导向槽3021，导向槽3021用于引导刀片带6塞入，进一步降低了人工操作的难度。

图3为图2的A-A处的剖面结构图（升降机构升起时），图4为图2的A-A处的剖面结构图（升降机构降落时），安装槽3011内壁的两侧均安装有导向筒307，导向筒307的轴向与刀片带6的活动方向一致，导向筒307内通过弹簧310弹性连接有活动柱308，活动柱308能够沿着导向筒307的轴向活动并在弹簧310的作用下弹性复位，活动柱308伸出导向筒307之外的一端呈L型向上弯折且该端上设有电吸附机构309，电吸附机构309始终与刀片带6的下侧贴合并仅在通电的情况下对刀片带6产生吸附力，电吸附机构309优选为电磁铁吸盘。安装槽3011内位于两个活动柱308之间的位置处设有升降机构304，升降机构304的活动端与两个活动柱308之间均通过柔性绑带305连接，柔性绑带305为铝纤维织带，该材质耐高温且强度大。升降机构304的升降活动能够带动活动柱308沿导向筒307的轴向活动，升降机构304的活动端上还安装有挡板306，挡板306竖立设置，其与两块挡块303的间隔位置相对应，挡板306上可设有压力传感器，当挡板306与刀片带6产生接触时，可借助压力传感器来进行感应，从而触发其它设备的启停。挡板306的顶部呈尖刃状，挡板306从两条刀片带6之间移走时，尖刃状的结构能够让该过程更加顺滑流畅，没有顿挫的感觉。

图5为本发明的导向筒307、活动柱308、电吸附机构309以及弹簧310的组装结构详图，图中所示的导向筒307、活动柱308、电吸附机构309以及弹簧310的组装方式为一种优选的实施方式，当然，本发明不限于此，还可以采用其他的组装方式，只要能够实现刀片带6的自动对准和激光焊接的功能即可。

在进行激光焊接之前，需要将两条刀片带6的端部对准，对准的精准程度决定了焊接的品质，对准操作一般都在专门的定位机构3上进行，传统的定位机构3大多依然需要人工微调，这样极易产生误差，

下面以图2-图5所示的刀片激光对接焊设备为例，说明本发明的使用方法：

首先，将刀片材料送入分切机构2，通过集中式控制面板5控制分切机构2将刀片材料切割成刀片带6，刀片带6的长度可以根据需要设定。

然后，调节升降机构304使挡板306上升至两块挡块303之间的间隔内，再将分切之后的两条刀片带6分别从左右两侧塞入至挡块303与导向块302之间的间隙内，两条刀片带6分别沿着两块导向块302的导向槽3021塞入，二者的焊接端相互靠近，直至二者的焊接端分别抵靠在挡板306的两侧，此时压力传感器感应到挡板306与刀片带6的接触，触发电吸附机构309上电，使两个电吸附机构309分别将两片刀片带6牢牢吸附住。

接着，通过集中式控制面板5控制升降机构304使挡板306下降，直至挡板306从两条刀片带6的接缝之间移走，上述期间，随着升降机构304活动端的下降，在柔性绑带305的拉动作用下，两个活动柱308将被拉动着相互靠近，而由于此时电吸附机构309依然吸附着刀片带6，所以当两个活动柱308相互靠近时，两个电吸附机构309也将带动着两条刀片带6相互靠近，两条刀片带6之间原本用于容纳挡板306的空间也将逐渐消失，此时两条刀片带6的焊接端完全接触，无缝连接，并且此时两条刀片带6的接缝恰好处于两块挡块303的间隔的正下方，激光焊接设备4可以恰好将其对准，以进行后续的焊接工作。

最后，通过集中式控制面板5控制激光焊接设备4的焊接头对准两条刀片带6的接缝，发出激光束，将两条刀片带6的焊接端熔化并连接成一体，形成刀片环。激光焊接设备4的焊接参数可以根据刀片带6的材质、厚度、宽度等因素进行调节，以保证焊缝的平整、牢固、无气孔等特性。

焊接完毕之后，只需先给电吸附机构309下电，让焊接为一体的刀片带6不再被固定，再将焊接为一体的刀片带6从挡块303与导向块302之间的间隙中抽走即可。最后再通过集中式控制面板5控制升降机构304将挡板306上升复位至两块挡块303之间，此时的活动柱308也在弹簧310的作用下实现复位，以应对下一次的焊接工作。

综合来说，本焊接设备在使用时，首先通过分切机构2将刀片带6分切成特定长度，然后调节升降机构304使挡板306上升至两块所述挡块303之间的间隔内，再将分切之后的两条刀片带6分别从左右两侧塞入至挡块303与导向块302之间的间隙内，两条刀片带6分别沿着两块导向块302塞入，二者的焊接端相互靠近，直至二者的焊接端分别抵靠在挡板306的两侧，接着给电吸附机构309上电，使两个电吸附机构309分别将两片刀片带6牢牢吸附住，之后再通过升降机构304控制挡板306下降，直至挡板306从两条刀片带6的接缝之间移走，上述期间，随着升降机构304活动端的下降，在绑带的拉动作用下，两个活动柱308将被拉动着相互靠近，而由于此时电吸附机构309依然吸附着刀片带6，所以当两个活动柱308相互靠近时，两个电吸附机构309也将带动着两条刀片带6相互靠近，两条刀片带6之间原本用于容纳挡片的空间也将逐渐消失，此时两条刀片带6的焊接端完全接触，无缝连接，并且此时两条刀片带6的接缝恰好处于两块挡块303的间隔的正下方，激光焊接设备4可以恰好将其对准，以进行后续的焊接工作。焊接完毕之后，只需先给电吸附机构309下电，让焊接为一体的刀片带6不再被固定，再将焊接位一体的刀片带6从挡块303与导向块302之间的间隙中抽走即可。最后再通过升降机构304将挡板306上升复位至两块所述挡块303之间，此时的活动柱308也在弹簧310的作用下实现复位，以应对下一次的焊接工作。

本设备实现了刀片条的自动化对准，人工操作仅需让刀片带6的焊接端抵住挡板306即可，不需要进行精密操作，无经验人员也可以进行操作。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (7)

1.刀片激光对接焊设备，包括设备台（1），所述设备台（1）上设有分切机构（2）、定位机构（3）以及激光焊接设备（4），其特征在于：

所述定位机构（3）包括底座（301），所述底座（301）上开设有安装槽（3011），所述底座（301）上位于所述安装槽（3011）两侧的位置处均设有导向块（302），两块所述导向块（302）上均设有挡块（303），所述挡块（303）与所述导向块（302）之间留有供刀片带（6）穿过的间隙，两块所述挡块（303）间隔设置，二者间隔的下方为两条刀片带（6）的接缝，上方为所述激光焊接设备（4）的焊接头；

所述安装槽（3011）内壁的两侧均安装有导向筒（307），所述导向筒（307）的轴向与刀片带（6）的活动方向一致，所述导向筒（307）内通过弹簧（310）弹性连接有活动柱（308），所述活动柱（308）能够沿着所述导向筒（307）的轴向活动并在所述弹簧（310）的作用下弹性复位，所述活动柱（308）伸出所述导向筒（307）之外的一端呈L型向上弯折且该端上设有电吸附机构（309），所述电吸附机构（309）始终与刀片带（6）的下侧贴合并仅在通电的情况下对刀片带（6）产生吸附力；

所述安装槽（3011）内位于两个所述活动柱（308）之间的位置处设有升降机构（304），所述升降机构（304）的活动端与两个所述活动柱（308）之间均通过柔性绑带（305）连接，所述升降机构（304）的升降活动能够带动所述活动柱（308）沿所述导向筒（307）的轴向活动，所述升降机构（304）的活动端上还安装有挡板（306），所述挡板（306）竖立设置，其与两块所述挡块（303）的间隔位置相对应；

所述挡板（306）上设有压力传感器；

能够通过调节所述升降机构（304）使所述挡板（306）上升至两块所述挡块（303）之间的间隔内，再将分切之后的两条刀片带（6）分别从左右两侧塞入至所述挡块（303）与所述导向块（302）之间的间隙内，两条刀片带（6）分别沿着两块所述导向块（302）塞入，二者的焊接端相互靠近，直至二者的焊接端分别抵靠在所述挡板（306）的两侧，此时所述压力传感器感应到所述挡板（306）与刀片带（6）的接触，触发所述电吸附机构（309）上电，使两个所述电吸附机构（309）分别将两片刀片带（6）牢牢吸附住。

2.根据权利要求1所述的刀片激光对接焊设备，其特征在于：所述导向块（302）可拆卸安装于所述底座（301）上。

3.根据权利要求1所述的刀片激光对接焊设备，其特征在于：所述导向块（302）上开设有与刀片带（6）规格相适配的导向槽（3021）。

4.根据权利要求1所述的刀片激光对接焊设备，其特征在于：所述柔性绑带（305）为铝纤维织带。

5.根据权利要求1所述的刀片激光对接焊设备，其特征在于：所述挡板（306）的顶部呈尖刃状。

6.根据权利要求1所述的刀片激光对接焊设备，其特征在于：所述电吸附机构（309）为电磁铁吸盘。

7.根据权利要求1所述的刀片激光对接焊设备，其特征在于：所述设备台（1）上还设有集中式控制面板（5）。