CN118046097A - 一种无缝金属管材的高效激光焊接系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无缝金属管材的高效激光焊接系统，主要涉及金属管材激光焊接技术领域，包括中心座、横向轨道、纵向轨道、侧边座，横向轨道上滑动安装有两组轴对称的定位组件，中心座的两侧各设有一组螺纹杆组件，侧边座与中心座之间利用伸缩支架组件连接，侧边座的两端与螺纹杆组件之间滑动连接，两组定位组件分别与两组螺纹杆组件之间铰接；本发明能快速对接管材，高效焊接金属管材。

Description

一种无缝金属管材的高效激光焊接系统

技术领域

本发明主要涉及金属管材激光焊接技术领域，具体涉及一种无缝金属管材的高效激光焊接系统。

背景技术

如今的无缝金属管材或者圆柱类零件的激光焊接，主要采取一端夹在机床上另一端固定在夹具上的方式进行固定，焊接准备工作繁琐，具体为需要将一个零件固定在卡盘上，另一个固定在夹具上，固定完之后还需要调整管材中心使圆柱断面对齐，整个过程较为麻烦，焊接效率低下。

发明内容

鉴于上述存在的问题，本发明需要提供一种无缝金属管材的高效激光焊

针对上述技术问题，本发明提供了一种无缝金属管材的高效激光焊接系统，包括中心座，中心座的一侧设有横向轨道，另一侧设有固定安装有纵向轨道，横向轨道上滑动安装有两组轴对称的定位组件，中心座的两侧各设有一组螺纹杆组件，两组螺纹杆组件与纵向轨道平行，纵向轨道上滑动安装有侧边座，侧边座与中心座之间利用伸缩支架组件连接，伸缩支架组件的一端转动安装在中心座上，另一端转动安装在侧边座上，侧边座的两端与螺纹杆组件之间滑动连接，两组定位组件分别与两组螺纹杆组件之间铰接；中心座上还滑动安装有激光焊接枪。

进一步地，所述的定位组件包括左卡紧架，左卡紧架上转动安装有上滚轮和下滚轮，左卡紧架滑动安装在横向轨道上，左卡紧架与螺纹杆组件之间利用弹性杆铰接。

进一步地，所述的弹性杆包括卡紧伸缩杆，卡紧伸缩杆为两个相互滑动连接的连接杆，两个连接杆上套设卡紧弹簧，两个连接杆其中一个连接杆与左卡紧架转动连接，另一个连接杆与螺纹座转动连接，螺纹座与螺纹杆组件螺纹配合。

进一步地，螺纹杆组件包括双向电机，双向电机固定安装在中心座上，双向电机的一端固定安装有左丝杆，左丝杆转动安装在中心座上，双向电机的另一端固定安装有右丝杆，右丝杆转动安装在中心座上，螺纹座与左丝杆螺纹配合，右丝杆与侧边座螺纹配合。

进一步地，所述的侧边座上设有移动环形轨道，中心座上设有原地环形轨道，移动环形轨道和原地环形轨道直径相同，且同轴心，中心座上设有原地凹槽，侧边座上设有移动凹槽，移动环形轨道和原地环形轨道与伸缩支架组件滑动连接。

进一步地，伸缩支架组件包括移动环形圈，移动环形圈上固定安装有环形齿圈，移动环形圈滑动安装在移动环形轨道上，原地环形圈上转动安装有小滑轮，原地环形圈滑动安装在原地环形轨道上，移动环形圈与原地环形圈之间圆周均匀设有三组按压杆。

进一步地，所述的按压杆包括按压伸缩杆，按压伸缩杆与移动环形圈转动连接，按压伸缩杆上套设有按压弹簧，按压伸缩杆与小连杆转动连接，小连杆与原地环形圈转动连接，小连杆上转动连接有按压爪，按压爪用于夹紧右管材，两组定位组件中的上滚轮和下滚轮夹紧左管材后，所述的左管材与右管材同轴心。

进一步地，侧边座上固定安装有第二电机、第一电机，第二电机的输出轴固定安装有第二齿轮，第二齿轮与环形齿圈形成齿轮配合，第一电机的输出轴上固定连接有第一齿轮，第一齿轮与环形齿圈形成齿轮配合。

本发明与现有技术相比的有益效果是：1、本发明设置了横向轨道、两组轴对称的定位组件、中心座、两组组螺纹杆组件，利用螺纹杆组件能够使定位组件对左管材进行快速夹紧固定；2、本发明还设置了侧边座、伸缩支架组件、激光焊接枪，在螺纹杆组件工作时能够同时驱动伸缩支架组件对右管材进行夹紧固定，实现将左管材、右管材同时固定，且让两者同轴心，不用再费力对其端面，快速完成定位，当对接完成之后，利用激光焊接枪进行焊接，焊接时可以利用伸缩支架组件带着左管材和右管材转动，改变焊接位置，使管材一边旋转，一边被焊接，实现高效焊接。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图。

图2为本发明焊接机构第一角度示意图。

图3为本发明焊接机构第二角度示意图。

图4为本发明焊接机构第三角度示意图。

图5为本发明焊接机构正视图。

图6为图5中A-A处剖视图。

图7为图5中B-B处剖视图。

图8为本发明另一状态示意图。

图9为本发明中心座和侧边座示意图。

附图标记：1-焊接机构；101-横向轨道；102-中心座；103-纵向轨道；104-左管材；105-上滚轮；106-下滚轮；107-左卡紧架；108-卡紧弹簧；109-卡紧伸缩杆；110-螺纹座；111-左丝杆；112-双向电机；113-右丝杆；114-侧边座；115-右管材；116-第一电机；117-第二电机；118-第二齿轮；119-环形齿圈；120-移动环形圈；121-按压伸缩杆；122-按压弹簧；123-按压爪；124-小连杆；125-原地环形圈；126-小滑轮；127-激光焊接枪；128-焊接架；129-第一齿轮；130-原地环形轨道；131-移动环形轨道；132-移动凹槽；133-原地凹槽。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，在此通过本发明的示意性实施例以及说明解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

实施例：如图1-图9所示的一种无缝金属管材的高效激光焊接系统，包括焊接机构1，焊接机构1包括中心座102，中心座102的一侧设有横向轨道101，另一侧设有固定安装有纵向轨道103，横向轨道101固定安装在某个支架上，纵向轨道103上滑动安装有侧边座114。

横向轨道101上滑动安装有两组轴对称的定位组件，中心座102的两侧各设有一组螺纹杆组件，定位组件包括左卡紧架107，左卡紧架107上转动安装有上滚轮105和下滚轮106，上滚轮105与下滚轮106外表面摩擦力大，摩擦力大能够便于卡住左管材104，左卡紧架107滑动安装在横向轨道101上，左卡紧架107与螺纹杆组件之间利用弹性杆铰接。

弹性杆包括卡紧伸缩杆109，卡紧伸缩杆109为两个相互滑动连接的连接杆，两个连接杆上套设卡紧弹簧108，卡紧弹簧108的两端分别固定安装在两个连接杆上，两个连接杆其中一个连接杆与左卡紧架107转动连接，另一个连接杆与螺纹座110转动连接，螺纹座110与螺纹杆组件螺纹配合。

螺纹杆组件包括双向电机112，双向电机112固定安装在中心座102上，双向电机112的一端固定安装有左丝杆111，左丝杆111转动安装在中心座102上，双向电机112的另一端固定安装有右丝杆113，右丝杆113转动安装在中心座102上，螺纹座110与左丝杆111螺纹配合，右丝杆113与侧边座114螺纹配合；激光焊接枪127设置在焊接架128上，激光焊接枪127为现有技术中的机械装置，焊接架128滑动安装在中心座102上，在中心座102上设置电机，电机输出轴固定安装丝杆，丝杆与焊接架128螺纹配合，中心座102上还设置导杆，焊接架128还滑动安装在导杆上，从而让焊接架128在中心座102与左卡紧架107之间滑动，图中电机、丝杆未示出，图中的左丝杆111穿过焊接架128，但左丝杆111不与焊接架128产生配合关系，焊接架128带着激光焊接枪127滑动，用于根据管材的对接位置，改变焊接位置。

侧边座114上设有移动环形轨道131，中心座102上设有原地环形轨道130，移动环形轨道131和原地环形轨道130直径相同，且同轴心，移动环形轨道131和原地环形轨道130与伸缩支架组件滑动连接。

伸缩支架组件包括移动环形圈120，移动环形圈120上固定安装有环形齿圈119，移动环形圈120滑动安装在移动环形轨道131上，原地环形圈125上转动安装有多个小滑轮126，原地环形圈125滑动安装在原地环形轨道130上，小滑轮126在原地环形轨道130内滚动，小滑轮126的设置为了减小摩擦力，移动环形圈120与原地环形圈125之间圆周均匀设有三组按压杆。

按压杆包括按压伸缩杆121，按压伸缩杆121与移动环形圈120转动连接，按压伸缩杆121为两个相互滑动连接的杆，按压伸缩杆121上套设有按压弹簧122，按压弹簧122的两端分别固定安装在两个杆上，按压伸缩杆121与小连杆124转动连接，小连杆124与原地环形圈125转动连接，小连杆124上转动连接有按压爪123，按压爪123用于夹紧右管材115，两组定位组件中的上滚轮105和下滚轮106夹紧左管材104后，左管材104与右管材115同轴心。

侧边座114上固定安装有第二电机117、第一电机116，第二电机117的输出轴固定安装有第二齿轮118，第二齿轮118与环形齿圈119形成齿轮配合，第一电机116的输出轴上固定连接有第一齿轮129，第一齿轮129与环形齿圈119形成齿轮配合，第二齿轮118、第一齿轮129转动安装在侧边座114上。

中心座102上设有原地凹槽133，侧边座114上设有移动凹槽132，原地凹槽133和移动凹槽132的设置能够方便放置环形的管材，还能方便取出管材。

本发明工作原理：将左管材104放置在两个左卡紧架107之间，将右管材115放置在三个按压爪123中间，让左管材104与右管材115接触，然后启动双向电机112，双向电机112启动后带动螺纹座110远离双向电机112滑动，螺纹座110推动卡紧伸缩杆109转动，在卡紧伸缩杆109的作用下，推动左卡紧架107滑动，利用左卡紧架107上的上滚轮105、下滚轮106对左管材104进行卡紧固定。

同时双向电机112启动时带动右丝杆113转动，进而使侧边座114靠近中心座102滑动，侧边座114滑动时，随着侧边座114与中心座102之间的距离逐渐缩小，在按压伸缩杆121、小连杆124的作用下，将推动按压爪123贴向右管材115，对右管材115进行卡紧。

此时左管材104和右管材115都被卡紧固定，卡紧后的左管材104与右管材115同轴心，即使左管材104与右管材115管径不同，也不会对两者的焊接产生影响，左管材104和右管材115固定完成之后，可以启动激光焊接枪127进行焊接，在焊接时可以根据左管材104与右管材115的对接位置，调整激光焊接枪127的位置。

当左管材104与右管材115上靠近激光焊接枪127的位置焊接完成之后，可以启动第二电机117、第一电机116带动左管材104、右管材115转动，改变焊接位置，第二电机117带动第二齿轮118转动，第二齿轮118与环形齿圈119啮合带动移动环形圈120转动，因为按压爪123已经卡紧了右管材115，因此移动环形圈120转动会带着按压伸缩杆121、按压爪123、小连杆124、原地环形圈125、小滑轮126一起转动，进而使左管材104、右管材115一起转动，一边转动，一边焊接，在转动时，当第二齿轮118与环形齿圈119啮合完成以后，第一齿轮129继续带着环形齿圈119转动，使移动环形圈120能转动三百六十度，直至左管材104与右管材115对接处完全焊接完成。

焊接完成之后，启动双向电机112反转，螺纹座110后退，卡紧弹簧108、卡紧伸缩杆109复位，两个左卡紧架107松开对左管材104的固定，侧边座114也将复位，按压伸缩杆121、按压弹簧122没有挤压力之后也复位，按压爪123松开对右管材115的固定，然后可以将焊接完成的左管材104、右管材115取走。

本发明未述及之处适用于现有技术。

Claims (8)

1.一种无缝金属管材的高效激光焊接系统，包括中心座（102），其特征在于，中心座（102）的一侧设有横向轨道（101），另一侧设有固定安装有纵向轨道（103），横向轨道（101）上滑动安装有两组轴对称的定位组件，中心座（102）的两侧各设有一组螺纹杆组件，两组螺纹杆组件与纵向轨道（103）平行，纵向轨道（103）上滑动安装有侧边座（114），侧边座（114）与中心座（102）之间利用伸缩支架组件连接，伸缩支架组件的一端转动安装在中心座（102）上，另一端转动安装在侧边座（114）上，侧边座（114）的两端与螺纹杆组件之间滑动连接，两组定位组件分别与两组螺纹杆组件之间铰接；中心座（102）上还滑动安装有激光焊接枪（127）。

2.根据权利要求1所述的一种无缝金属管材的高效激光焊接系统，其特征在于，所述的定位组件包括左卡紧架（107），左卡紧架（107）上转动安装有上滚轮（105）和下滚轮（106），左卡紧架（107）滑动安装在横向轨道（101）上，左卡紧架（107）与螺纹杆组件之间利用弹性杆铰接。

3.根据权利要求2所述的一种无缝金属管材的高效激光焊接系统，其特征在于，所述的弹性杆包括卡紧伸缩杆（109），卡紧伸缩杆（109）为两个相互滑动连接的连接杆，两个连接杆上套设卡紧弹簧（108），两个连接杆其中一个连接杆与左卡紧架（107）转动连接，另一个连接杆与螺纹座（110）转动连接，螺纹座（110）与螺纹杆组件螺纹配合。

4.根据权利要求3所述的一种无缝金属管材的高效激光焊接系统，其特征在于，螺纹杆组件包括双向电机（112），双向电机（112）固定安装在中心座（102）上，双向电机（112）的一端固定安装有左丝杆（111），左丝杆（111）转动安装在中心座（102）上，双向电机（112）的另一端固定安装有右丝杆（113），右丝杆（113）转动安装在中心座（102）上，螺纹座（110）与左丝杆（111）螺纹配合，右丝杆（113）与侧边座（114）螺纹配合。

5.根据权利要求4所述的一种无缝金属管材的高效激光焊接系统，其特征在于，所述的侧边座（114）上设有移动环形轨道（131），中心座（102）上设有原地环形轨道（130），移动环形轨道（131）和原地环形轨道（130）直径相同，且同轴心，中心座（102）上设有原地凹槽（133），侧边座（114）上设有移动凹槽（132），移动环形轨道（131）和原地环形轨道（130）与伸缩支架组件滑动连接。

6.根据权利要求5所述的一种无缝金属管材的高效激光焊接系统，其特征在于，伸缩支架组件包括移动环形圈（120），移动环形圈（120）上固定安装有环形齿圈（119），移动环形圈（120）滑动安装在移动环形轨道（131）上，原地环形圈（125）上转动安装有小滑轮（126），原地环形圈（125）滑动安装在原地环形轨道（130）上，移动环形圈（120）与原地环形圈（125）之间圆周均匀设有三组按压杆。

7.根据权利要求6所述的一种无缝金属管材的高效激光焊接系统，其特征在于，所述的按压杆包括按压伸缩杆（121），按压伸缩杆（121）与移动环形圈（120）转动连接，按压伸缩杆（121）上套设有按压弹簧（122），按压伸缩杆（121）与小连杆（124）转动连接，小连杆（124）与原地环形圈（125）转动连接，小连杆（124）上转动连接有按压爪（123），按压爪（123）用于夹紧右管材（115），两组定位组件中的上滚轮（105）和下滚轮（106）夹紧左管材（104）后，所述的左管材（104）与右管材（115）同轴心。

8.根据权利要求5所述的一种无缝金属管材的高效激光焊接系统，其特征在于，侧边座（114）上固定安装有第二电机（117）、第一电机（116），第二电机（117）的输出轴固定安装有第二齿轮（118），第二齿轮（118）与环形齿圈（119）形成齿轮配合，第一电机（116）的输出轴上固定连接有第一齿轮（129），第一齿轮（129）与环形齿圈（119）形成齿轮配合。