CN201455550U - 激光焊接头与工件压紧一体化z轴箱装置 - Google Patents

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李斌
郭平华
胡跃斌
李慧勤
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Abstract

本实用新型提供一种激光焊接头与工件压紧一体化Z轴箱装置，包括Z轴箱装置，Z轴箱装置通过Y轴溜板与横梁上的直线导轨副滑动连接，有凹型压紧装置托板与横梁的直线导轨副滑动连接，Y轴溜板位于压紧装置托板的凹型空缺中，压紧装置托板上安装压紧装置；在Z轴箱装置上安装有与X轴方向相同的U向驱动装置，Z轴箱装置下部安装联动滚轮，在压紧装置的对应位置有与滚轮匹配的Y型联动滑槽。当工件在松开状态下，联动滚轮卡在压紧装置上的Y型联动滑槽中，使压紧装置与Y轴溜板联动，当工件在压紧状态下，Z轴箱装置下部的联动滚轮从压紧装置上的Y型联动滑槽中脱出，即压紧装置与Y轴溜板不关联，压紧装置实现将待焊接工件压紧。

Description

激光焊接头与工件压紧一体化Z轴箱装置
技术领域
本实用新型涉及一种激光焊接头与工件压紧一体化Z轴箱装置，该装置作为数控激光焊接机的配套装置，用以实现激光焊接头多方向进给和工件的压紧。
背景技术
激光焊接是指采用高能激光束聚焦后照射工件表面，使工件的照射区域快速熔化，快速冷却，进行焊接的工艺过程。
激光焊接系统通常至少由四部分组成，即激光器、导光系统、激光焊接头、激光焊接设备主机。其中，激光加工设备主机一般包括床身、横梁、工作台等基础部件及Z轴箱、压紧机构等功能部件。其中Z轴箱用以安装导光系统及激光焊接头，一般激光焊接头安装在Z轴箱上，并在Z轴箱上实现Z轴方向进给；Z轴箱安装在横梁上，由Z轴箱上的Y轴驱动，在横梁上即Y方向进给运动，激光焊接头在X方向的运动是通过横梁在床身上运动实现的。压紧机构用于固定待焊接工件的加工位置，以保证焊接质量。
现有Z轴箱一般功能单一，仅用于安装激光焊接头及实现焊接头的Y轴及Z轴方向的进给，X轴方向的进给多采用横梁沿床身方向做直线运动的方式，不但运行速度不高且定位精度低。
通常激光焊接设备还须配置独立的压紧机构，需要独立的驱动装置实现其压紧功能，不但结构复杂且制造成本高。
发明内容
本实用新型设计一种激光焊接头与工件压紧一体化Z轴箱装置，集实现激光焊接头多方向进给功能与工件压紧功能为一体，使Z轴箱简单轻巧、使用可靠、控制操作简单、实用性强、制造成本低。
本实用新型采用的技术方案：一种激光焊接头与工件压紧一体化Z轴箱装置，包括Z轴箱装置，Z轴箱装置通过Y轴溜板与横梁上的直线导轨副滑动连接，还有凹型压紧装置托板与横梁的直线导轨副滑动连接，Y轴溜板位于压紧装置托板的凹型空缺中，压紧装置托板)上安装压紧装置；在Z轴箱装置上安装有与X轴方向相同的U向驱动装置，Z轴箱装置下部安装联动滚轮，在压紧装置的对应位置有与滚轮匹配的Y型联动滑槽。
所述的压紧装置包括安装在压紧装置托板两侧的汽缸，汽缸推杆下端是连接滑座，L型压板固定在连接滑座上；L型压板下部的水平板下安装压紧滚轮，Y型联动滑槽在L型压板的竖直板上，L型压板下部水平板的中间有激光焊接头通过的孔。
所述的激光焊接头与工件压紧一体化Z轴箱装置，其U向驱动装置包括安装激光焊接头Z向溜板的U向溜板，U向溜板安装在Z轴箱体上的U向直线导轨副上，U向溜板由U向伺服电机驱动，齿轮齿条传动副传动，作平行于X向的U向运动，小范围插补运动时，代替X轴进给。
本实用新型的优点：本实用新型集实现激光焊接头多方向进给功能与工件压紧功能为一体，使Z轴箱简单轻巧、使用可靠、控制操作简单、实用性强、制造成本低；增加了U轴进给，在焊接过程中进行小范围插补运动，代替整个横梁的X轴进给，使焊接头进给响应速度更快、定位更精确.
附图说明
图1是本实用新型装置的整体剖面构造图。
图2是本实用新型装置的焊接头部件结构图。
图3是本实用新型装置的压紧机构结构图。
图4是本实用新型装置的托板部件结构图。
图5是本实用新型装置的滚轮、卡槽机构结构图。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本实用新型的具体结构：
如图1、图3、图4：本实用新型的激光焊接头与工件压紧一体化Z轴箱装置包括Z轴箱装置1，Z轴箱装置1通过Y轴溜板2与横梁5上的直线导轨副5.1滑动连接，本实用新型增加凹型压紧装置托板4与横梁5的直线导轨副5.1滑动连接，Y轴溜板2位于压紧装置托板4的凹型空缺4.1中，压紧装置托板4上安装压紧装置3；在Z轴箱装置1上安装有与X轴方向相同的U向驱动装置，Z轴箱装置下部安装联动滚轮1a，在压紧装置3的对应位置有与滚轮1a匹配的Y型联动滑槽3a。
压紧装置3包括安装在压紧装置托板4两侧的汽缸3.1，汽缸推杆3.2下端是连接滑座3.3，L型压板3.4固定在连接滑座3.3上；连接滑座3.3由安装在压紧装置托板4上的直线导轨副4.2支撑，通过汽缸3.1推杆3.2，带动连接滑座3.3和L型压板3.4上下运动，即作与Z轴方向平行的压紧与松开运动。L型压板3.4下部的水平板上通过滚轮安装座3.7安装压紧滚轮3.6。
Y型联动滑槽3a在L型压板3.4的竖直板上，L型压板3.4下部水平板的中间有激光焊接头通过的孔3.5。
本实用新型实现Y轴溜板2与压紧装置托板4联动或脱开的原理如下：
当工件在松开状态下，汽缸推杆3.2向上运动，L型压板3.4抬起，安装在Z轴箱装置下部的联动滚轮1a卡在压紧装置3上的Y型联动滑槽3a中，使压紧装置托板4与Y轴溜板2联动，即由Y轴溜板2驱动系统带动压紧装置3与Z轴箱装置一起运动。
当工件在压紧状态下，汽缸推杆3.2向下运动，压紧装置3向下运动，Z轴箱装置下部的联动滚轮1a从压紧装置3上的Y型联动滑槽3a中脱出，即压紧装置托板4与Y轴溜板2不关联，紧固在L型压板3.4下部的压紧滚轮3.6将待焊接工件压紧。在工件压紧状态下，即焊接过程中，Y轴溜板2及Z轴箱装置在静止不动的压紧装置托板4的凹型空缺4.1中作小范围的Y轴运动。
如图2：Z轴箱装置1由Z轴伺服电机1.1、Z向直线导轨1.5、Z轴箱体1.8、U向溜板1.10、Z向溜板1.3、焊接头1.4及各传动副组成。Z向溜板1.3和焊接头1.4通过Z轴伺服电机1.1驱动，Z向直线导轨1.5支撑，安装在Z向溜板1.3上的滚珠丝杆螺母副1.2传动，在U向溜板1.10上实现Z轴方向的运动，
本实用新型增加U向驱动装置，激光焊接头1.4安装在Z向溜板1.3上，Z向溜板1.3通过Z向直线导轨1.5安装在U向溜板1.10上，由Z轴伺服电机1.1驱动；U向溜板1.10通过U向直线导轨副1.9安装在Z轴箱体1.8上，U向溜板1.10由U向伺服电机1.6驱动，齿轮齿条传动副1.7传动，作平行于X向的U向运动，小范围插补运动时，代替横梁5在床身上的X轴进给。

Claims (3)

1.一种激光焊接头与工件压紧一体化Z轴箱装置，包括Z轴箱装置，Z轴箱装置(1)通过Y轴溜板(2)与横梁(5)上的直线导轨副滑动连接，其特征在于：有凹型压紧装置托板(4)与横梁(5)的直线导轨副滑动连接，Y轴溜板(2)位于压紧装置托板(4)的凹型空缺(4.1)中，压紧装置托板(4)上安装压紧装置(3)；在Z轴箱装置(1)上安装有与X轴方向相同的U向驱动装置，Z轴箱装置下部安装联动滚轮(1a)，在压紧装置(3)的对应位置有与滚轮(1a)匹配的Y型联动滑槽(3a)。
2.根据权利要求1所述的激光焊接头与工件压紧一体化Z轴箱装置，其特征在于：压紧装置(3)包括安装在压紧装置托板(4)两侧的汽缸(3.1)，汽缸推杆(3.2)下端是连接滑座(3.3)，L型压板(3.4)固定在连接滑座(3.3)上；L型压板(3.4)下部的水平板下安装压紧滚轮(3.6)，Y型联动滑槽(3a)在L型压板(3.4)的竖直板上，L型压板(3.4)下部水平板的中间有激光焊接头通过的孔(3.5)。
3.根据权利要求1或2所述的激光焊接头与工件压紧一体化Z轴箱装置，其特征在于：U向驱动装置包括安装激光焊接头Z向溜板(1.3)的U向溜板(1.10)，U向溜板(1.10)安装在Z轴箱体(1.8)上的U向直线导轨副(1.9)上，U向溜板(1.10)由U向伺服电机(1.6)驱动，齿轮齿条传动副(1.7)传动，作平行于X向的U向运动。
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