CN201120527Y - 数控激光焊管机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种数控激光焊管机，包括主机、数控操作台、激光器、光路系统、焊接头、气动及水冷机组、卷管生产线平台，其特征在于：主机包括立柱、悬臂、焊接头；所述立柱包括箱形体，箱形体通过螺钉固定在底板上，立柱上安装竖直驱动装置；悬臂与竖直驱动装置的丝杠螺母连接，可沿立柱上下移动；悬臂内安装横向驱动装置，溜板连接在横向驱动装置上，焊接头固定在溜板上，焊接头可沿悬臂横向移动；光路系统由激光器横向经过立柱上方向下垂直至悬臂，再由悬臂至焊接头；悬臂下方安放卷管生产线平台及5～8组卷管辊子组件。卷管生产线平台上装有走管测速装置。

Description

数控激光焊管机

技术领域

本实用新型涉及一种数控激光焊管机，属于激光焊接设备，主要用于不锈钢管的纵焊，用以实现自动连续焊接不锈钢盘带滚轧成管，将拼缝焊为一体。

背景技术

数控激光焊管机主要用于焊接直径30mm——70mm的不锈钢管，取代传统手工氩弧焊，特别是用于汽车排气管生产线，可以极大提高汽车行业的生产效率。

目前，国内不锈钢管的焊接多采用传统的手工氩弧焊，其效率低，焊接后还需采用矫直、补焊等工序来保证质量，且设备规模大。而激光焊接不锈钢管具有焊接接头热影响区窄、晶粒长大程度小、冷加工成形性能好的优点，且焊接速度高，焊接质量稳定，变形小，后续加工工序简单，易于实现自动化，从而极大提高生产效率，其加工经济效益显著。目前，国内尚没有实现高速自动连续焊接不锈钢盘带滚轧成管的专用激光焊管设备，将拼缝焊为一体。

发明内容

本实用新型的目的是设计一种便于采用数控系统实现自动焊接钢管的激光焊接机，用于不锈钢管的纵焊，实现高速自动连续焊接不锈钢盘带滚轧成管，将拼缝焊为一体。

本实用新型的技术方案：本实用新型的数控激光焊管机包括主机、数控操作台、激光器、光路系统、气动及水冷机组、卷管生产线平台，主机包括立柱、悬臂、焊接头；所述立柱包括箱形体4，箱形体4通过螺钉固定在底板4.1上，立柱4上安装竖直驱动装置4.2；悬臂5与竖直驱动装置4.2的丝杠螺母连接，可沿立柱上下移动；悬臂5内安装横向驱动装置5.2，溜板5.1连接在横向驱动装置5.2上，焊接头6固定在溜板5.1上，焊接头6可沿悬臂横向移动；光路系统由激光器横向经过立柱上方向下垂直至悬臂，再由悬臂至焊接头；悬臂下方安放卷管生产线平台11及卷管辊子组件7。

所述的数控激光焊管机，卷管生产线平台11上装有5～8组卷管辊子组件7。

所述的数控激光焊管机，卷管生产线平台11上装有走管测速装置14。

所述的数控激光焊管机，其立柱、悬臂均是由薄钢板、方形管和筋板组成的箱形焊接件。

所述的数控激光焊管机，在数控操作台与焊接头之间设有挡住激光光束的安全防护系统。

本实用新型的有益效果是：该装置将其各种功能设计成一体化，结构简单轻巧、使用可靠、控制操作简单、实用性强、制造成本低、易于装配调试操作，改变传统的手工操作方式，极大的提高生产效率。它已用于实际工业生产中，使用效果非常好并取得了良好的经济效益。所述的数控激光焊管机，采用单悬臂移动式飞行光路结构，结构轻盈、刚性好、焊接精度高，激光光路调整维护简单方便、稳定可靠。

其工作台及卷管夹具与主机分离布置，避免了震动，使上下料安全方便。由数控系统控制，可以实现两轴联动，自动焊接。

所述的数控激光焊管机，其立柱、悬臂均是由薄钢板、方形管和筋板组成的箱形焊接件，结构轻盈、刚性好、保证焊接精度和稳定性。

设有安全防护系统，可以挡住激光光束，防止光束对人员造成伤害。

附图说明

图1是本实用新型装置的整体结构图。

图2是图1的俯视图。

图3是本实用新型装置的传动系统方案图。

图4是本实用新型装置的外光路传输系统图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型装置进一步说明：

图1是本实用新型装置的整体结构图，图2是图1的俯视图：本实用新型的数控激光焊管机包括主机、数控操作台8、激光器1、外光路系统2、气动及水冷机组10、卷管生产线平台11，主机包括立柱4、悬臂5、焊接头6；所述立柱包括箱形体4，箱形体4通过螺钉固定在底板4.1上，立柱4上安装竖直传动装置4.2；悬臂5与竖直传动装置4.2的丝杠螺母连接，悬臂5可沿立柱上下移动；焊接头6固定在悬臂5的溜板5.1上，而溜板5.1连接在左右传动装置5.2上，可左右移动，从而带动焊接头6沿着悬臂左右移动；外光路系统2包括反射镜2.1、2.2、2.3，由激光器发出的光经反射镜2.1横向水平经过立柱上方，经反射镜2.2向下垂直至悬臂内的反射镜2.3，再经水平光路2至焊接头6；悬臂下方安放卷管生产线平台11。卷管生产线平台11上装有5～8组卷管辊子组件7。卷管生产线平台11上装有走管测速装置14。悬臂5是由薄钢板、方形管和筋板组成的箱形焊接件。

激光器1固定在支架12上，气动及水冷机组10安装在支架12的控制柜上，支架12固定在地基上；立柱4是由薄钢板、方形管和筋板组成的箱形焊接件，通过螺钉固定在底板4.1上，而底板4.1固定于地基上，且底板4.1上设有调整螺钉，可以水平微调立柱4的位置，保证激光束的直线传输；数控操作台8底端设有万向轮，可在地面上任意移动位置，便于操作者使用，在数控操作台与焊接头之间设有挡住激光光束的安全防护系统。

气动及水冷机组10包括冷水机组、水路和气动系统。冷水机组用于给系统供水和保证系统恒温运行，水路和气动系统则是控制激光切割系统的重要装置，两者均是用于确保激光切割的质量。

如图2，5～8组卷管辊子组件7，由卷管辊子组件7带动钢管21从左至右运动，而由激光器1发出的激光束经传输由焊接头6聚焦成具有高功率密度的光束对焊缝进行连续高速的精密焊接加工；走管测速装置14可测出钢管21的进给速度，从而控制卷管辊子组件7的运行速度，保证钢管21以恒定的速度运行，从而使焊缝具有精密、均匀性，确保焊接质量。7.1是卷管辊子。

该装置主要用于不锈钢管的纵焊，用以实现自动连续焊接不锈钢盘带滚轧成管，将拼缝焊为一体。其工作原理是：由激光器1发出的激光光束通过光路传输，经焊接头6内的抛物反射聚焦镜聚焦成加工工艺所要求的具有高功率密度的光束，再由机械、电气装置配合调整激光束聚焦点的位置，使其刚好落在钢管21的拼缝上，再由卷管辊子组件7带动钢管21从左至右运动，从而实现连续高速地对钢管21的精密成形焊接加工。

如图3，本实用新型装置可实现两轴联动，分别是悬臂5沿立柱4上下移动(称之为Z轴)；焊接头6沿着悬臂5左右移动(称之为Y轴)。安装在立柱4上的交流伺服电机17通过无间隙联轴器17.1带动滚珠丝杠16旋转，从而通过丝杠螺母带动悬臂5沿着立柱4的导轨上下移动(Z轴)；同理，悬臂5上的电机19带动滚珠丝杠18旋转，从而带动焊接头6左右移动。再由电气控制系统控制此二轴联动，满足不同直径钢管和同种钢管不同厚度的激光焊接。

如图4所示是本实用新型装置的外光路传输系统图，激光器1发出的激光束经反射镜2.1横向水平经过立柱上方，经反射镜2.2向下垂直至悬臂内的反射镜2.3，再经水平光路2至焊接头6内的聚焦反射镜6.1垂直射出。由于激光束具有短距离扩散极小的特性，所以在悬臂5沿着立柱4上下移动(Z轴)及焊接头6沿悬臂5左右移动(Y轴)时，均不会影响激光束的能量，从而确保焊接质量。

Claims (5)

1.一种数控激光焊管机，包括主机、数控操作台、激光器、光路系统、焊接头、气动及水冷机组、卷管生产线平台，其特征在于：主机包括立柱、悬臂、焊接头；所述立柱包括箱形体(4)，箱形体(4)通过螺钉固定在底板(4.1)上，立柱(4)上安装竖直驱动装置(4.2)；悬臂(5)与竖直驱动装置(4.2)的丝杠螺母连接，可沿立柱上下移动；悬臂(5)内安装横向驱动装置(5.2)，溜板(5.1)连接在横向驱动装置(5.2)上，焊接头(6)固定在溜板(5.1)上，焊接头(6)可沿悬臂横向移动；光路系统由激光器横向经过立柱上方向下垂直至悬臂，再由悬臂至焊接头；悬臂下方安放卷管生产线平台(11)及卷管辊子组件(7)。

2.根据权利要求1所述的数控激光焊管机，其特征在于：卷管生产线平台(11)上装有5～8组卷管辊子组件(7)。

3.根据权利要求1或2所述的数控激光焊管机，其特征在于：卷管生产线平台(11)上装有走管测速装置(14)。

4.根据权利要求1或2所述的数控激光焊管机，其特征在于：其立柱、悬臂均是由薄钢板、方形管和筋板组成的箱形焊接件。

5.根据权利要求1或2所述的数控激光焊管机，其特征在于：在数控操作台与焊接头之间设有挡住激光光束的安全防护系统。

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