CN201985705U - 激光焊接装置 - Google Patents

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金增刚
包令涛
姜建国
王仁东
杨泽民
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Abstract

本实用新型公开了一种激光焊接装置,包括激光输出头、转盘,还包括至少一个用于固定焊件的压紧部件,所述压紧部件带有一可活动的端部。本实用新型激光焊接装置,通过电机带动转盘转动,改变转盘上压紧部件相对于焊件的位置,使激光输出头可以灵活焊接上述焊件,尤其对于定子硅钢片和定子硅钢片的焊接更加方便,实现了一次装夹完成焊接转子硅钢片的内圈和外圈的功能。

Description

激光焊接装置
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种焊接装置,尤其涉及一种适用于定子和转子焊接的激光焊接
直O
背景技术
[0002] 现有的电机转子定子焊接大多采用等离子焊、氩弧焊等传统焊接方式进行焊接。 上述传统焊接方式相对于激光焊接存在一定缺陷。
[0003] 首先对于等离子焊接来说,虽然等离子焊接由于机械压缩效应、热压缩效应和电磁收缩效应的共同作用使得焊接的热集中度相对于电弧焊接有较大改善,但它的焊接效果相对于激光焊接显然逊色得多,一方面等离子焊的焊接缝比较宽,另一方面等离子焊的焊接面也不如激光焊光滑,切口质量不高;而对于氩弧焊,由于焊接过程中必须使用稀有气体中的氩气,造成焊接成本高昂,通常适用于重要焊件的打底焊。另外上述两种焊接方式,焊接产生的热影响区域大,还会使局部金相结构改变,降低磁导率,增加磁致损耗,增加涡流损耗。
[0004] 激光焊接是激光材料加工技术应用的重要方面之一,主要分为脉冲激光焊接和连续激光焊接两种;脉冲激光主要用于Imm厚度以内薄壁金属材料的点焊和缝焊,其焊接过程属于热传导型;连续激光焊接大部分是高功率激光器。
[0005] 激光焊接有许多优点,它的突出优点在于高熔点金属或两种不同金属的焊接,而且光斑小,热形变小,还可对透明外壳内的部件进行焊接,适于实现自动化。同时,激光焊接也有其自身要求,首先,焊件的位置需非常精确,务必在激光束的聚焦范围内;其次,焊件需使用夹治具时,必须确保焊件的最终位置需与激光束将冲击的焊点对准。
[0006] 但是,现有的激光焊接装置往往适用于实体焊件的焊接,而对于定子和转子这类的空心圆柱体焊件的焊接不够灵活,难以使内圈焊接和外圈焊接达到同样的焊接质量。
[0007] 因此在生产中迫切需要一种既能够焊接转子或定子的外圈,又能够焊接定子和转子的内圈的激光焊接装置。
发明内容
[0008] 本实用新型所要解决的技术问题是提供一种激光焊接装置,将焊件固定在转盘上,通过电机带动转盘转动,通过改变转盘上压紧部件相对于焊件的位置,使激光输出头可以灵活焊接上述焊件,尤其方便定子和转子这样的空心圆柱形焊件。
[0009] 为了达到上述目的,本实用新型提出了一种激光焊接装置,包括激光输出头、转盘,还包括至少一个用于固定焊件的压紧部件,所述压紧部件带有一可活动的端部。
[0010] 上述激光焊接装置,所述激光焊接装置还包括一电机,所述电机的输出轴通过一传动带与所述转盘传动连接。
[0011] 上述激光焊接装置,所述转盘包括一第一表面和一第二表面,所述压紧部件固定连接于所述转盘的第一表面。[0012] 上述激光焊接装置,所述压紧部件为转角压紧汽缸。
[0013] 上述激光焊接装置,所述转盘的第二表面固定连接至少一个顶出汽缸,所述顶出汽缸带有一穿过所述转盘的顶出杆。
[0014] 上述激光焊接装置,所述转盘上还固定有一用于控制所述转角压紧汽缸的第一手动气阀和用于控制所述顶出汽缸的第二手动气阀。
[0015] 上述激光焊接装置,所述激光焊接装置还包括一抵压连接于所述焊件一侧的底板以及一抵压连接于所述焊件另一侧的压板,所述底板与所述转盘连接。
[0016] 上述激光焊接装置,所述底板上设置有至少一个手柄。
[0017] 上述激光焊接装置,所述焊件和所述底板之间设置有一安装夹具,所述安装夹具朝向所述焊件的一侧设置有至少一个定位销。
[0018] 上述激光焊接装置,所述安装夹具、所述底板以及所述压板上都设置有与所述顶出汽缸的顶出杆匹配的焊接避让孔。
[0019] 本实用新型激光焊接装置,通过电机带动转盘转动,通过改变转盘上压紧部件相对于焊件的位置,使激光输出头可以灵活焊接上述焊件,尤其对于定子硅钢片和定子硅钢片的焊接横加方便,实现了一次装夹完成焊接转子硅钢片的内圈和外圈的功能。
附图说明
[0020] 通过下面结合附图对其示例性实施例进行的描述,本实用新型上述特征和优点将会变得更加清楚和容易理解。
[0021] 图1是激光焊接装置实施例一的转子外圈激光焊接示意图;
[0022] 图2是激光焊接装置实施例一的转子内圈激光焊接示意图;
[0023] 图3是激光焊接装置的底部结构示意图;
[0024] 图4是激光焊接装置实施例一的转子焊接完成卸料示意图;
[0025] 图5是激光焊接装置实施例一中安装夹具的安装示意图;
[0026] 图6是激光焊接装置实施例一的成品安装示意图;
[0027] 图7是激光焊接装置实施例二的定子激光焊接示意图;
[0028] 图8是激光焊接装置实施例二的定子焊接完成卸料示意图;
[0029] 图9是激光焊接装置实施例二中安装夹具的安装示意图;
[0030] 图10是激光焊接装置实施例二的成品安装示意图。
[0031] 附图符号说明:
[0032] 1- 电机, 2- 同步带, 3- 激光输出头,[0033] 4- 5- 压紧部件, 6- 安装夹具,[0034] 8- 顶出汽缸, 9- 手动气阀, 10- -夹具定位销,[0035] 11. -顶出杆, 12- -压板, 13- -焊件定位销,[0036] 14. -硅钢片, 15- -外圆焊接避让孔, 16- -底板,[0037] 17. -手柄, 18- -内圆焊接避让孔, 19- -焊件。
具体实施方式
[0038] 下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。图1至图6示出了本实用新型激光焊接装置的实施例一,在该实施例中,激光焊接装置用于焊接转子;图2至图7示出了本实用新型激光焊接装置的实施例二,在该实施例中,激光焊接装置用于焊接定子。
[0039] 请参考图1,图1是激光焊接装置实施例一的转子外圈激光焊接示意图。激光焊接装置包括激光输出头3、转盘4,还包括至少一个用于固定焊件的压紧部件5,压紧部件5带有可活动的端部。作为转盘的动力来源,激光焊接装置还包括电机1,电机的输出轴通过传动带2与所述转盘传动连接。转盘4包括第一表面和第二表面,所述压紧部件固定连接于所述转盘的第一表面,在图1中,转盘可见的表面为第一表面,不可见的表面为第二表面。
[0040] 为了使焊件外周受力平衡,可以采用三个压紧部件5均勻设置在转盘的第一表面。在本实施例中,压紧部件5采用转角压紧汽缸。转角压紧汽缸分为空压转角汽缸、油压转角汽缸等。空压转角缸在压力空气的作用下将夹具位移和夹持功能统一,工作时,活塞先行完成旋转行程——压臂下压并旋转至设计的规定位置和角度,然后完成夹持行程——即直线下压并夹紧工件。退回即返之。油压转角缸主要功能为油压缸作动时活塞下转角气缸下压行程中会旋转到设计角度,再沿直线继续下压直到压板夹紧工件。总行程=直线压紧行程+旋转行程,在机床上配合使用对工件快速装夹,快速打开,适用于生产节奏快对工件加工要求高的场合。
[0041] 请参考图3和图4,图3是激光焊接装置的底部结构示意图,图4是激光焊接装置实施例一的转子焊接完成卸料示意图。转盘的第二表面固定连接有三个顶出汽缸8,每个顶出汽缸8带有一个穿过转盘4的顶出杆11。顶出汽缸8的个数也可以根据焊件型号调整, 四个、五个等都可以,但是顶出汽缸8分布的过于密集可能会影响焊接效率,因此三个顶出汽缸是一种优选的方案。
[0042] 再请参考图3,转盘上还固定有手动气阀9,手动气阀9包括用于控制转角压紧汽缸的第一手动气阀和用于控制顶出汽缸8的第二手动气阀,当焊件放置到合适的位置后, 操作第一手动气阀控制转角压紧汽缸压紧固定焊件,操作第二手动气阀通过顶出汽缸8的顶出杆11进一步固定焊件。
[0043] 请参考图5,图5是激光焊接装置实施例一中安装夹具的安装示意图。激光焊接装置还包括一抵压连接于转子一侧的底板16以及一抵压连接于转子另一侧的压板12,底板16与转盘4连接。底板16上设置有至少一个手柄17,本实施例中底板16上固定安装两个手柄。转子和底板16之间设置有一安装夹具6,安装夹具6朝向转子的一侧设置有至少一个焊件定位销13。安装夹具6、底板16以及压板12上都设置有与顶出汽缸8的顶出杆 11匹配的焊接避让孔,根据位置的不同,避让孔分为外圆焊接避让孔15和内圆焊接避让孔 18。再请参考图4,底板16上固定有至少一个夹具定位销10,用来固定安装夹具6。
[0044] 请参考图6,图6是激光焊接装置实施例一的成品安装示意图。转子,即图6中的焊件19首先通过夹具定位销13固定在安装夹具6上,接着在转子上相应地放置硅钢片14, 最后将压板12低压在硅钢片14上,完成装载焊件过程,卸载焊件的过程于此相反,此不赘述。
[0045] 当焊接转子外圈时,激光输出头3位于转子的圆柱体外,如图1所示;当焊接转子内圈时,激光输出头3位于转子的圆柱体内,如图2所示。
[0046] 实施例二将定子作为焊件。图7是激光焊接装置实施例二的定子激光焊接示意图;图8是激光焊接装置实施例二的定子焊接完成卸料示意图;9是激光焊接装置实施例二中安装夹具的安装示意图;图10是激光焊接装置实施例二的成品安装示意图。激光焊接装置的操作过程和结构组成与实施例一中的近似,只是焊件19在该实施例中为定子,定子和转子的高度不同,本实用新型的激光焊接装置通过手动气阀调节压紧部件的高度即可,此不赘述。
[0047] 需要注意的是,以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明,不能认定本实用新型的具体实施方式仅限于此,在本实用新型的上述指导下,本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行各种改进和变形,而这些改进或者变形落在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1. 一种激光焊接装置,包括激光输出头、转盘,其特征在于:还包括至少一个用于固定焊件的压紧部件,所述压紧部件带有一可活动的端部。
2.根据权利要求1所述的激光焊接装置,其特征在于:所述激光焊接装置还包括一电机,所述电机的输出轴通过一传动带与所述转盘传动连接。
3.根据权利要求1所述的激光焊接装置,其特征在于:所述转盘包括一第一表面和一第二表面,所述压紧部件固定连接于所述转盘的第一表
4.根据权利要求1所述的激光焊接装置,其特征在于: 所述压紧部件为转角压紧汽缸。
5.根据权利要求1所述的激光焊接装置,其特征在于:所述转盘的第二表面固定连接至少一个顶出汽缸,所述顶出汽缸带有一穿过所述转盘的顶出杆。
6.根据权利要求4或5所述的激光焊接装置,其特征在于:所述转盘上还固定有一用于控制所述转角压紧汽缸的第一手动气阀和用于控制所述顶出汽缸的第二手动气阀。
7.根据权利要求1所述的激光焊接装置,其特征在于:所述激光焊接装置还包括一抵压连接于所述焊件一侧的底板以及一抵压连接于所述焊件另一侧的压板,所述底板与所述转盘连接。
8.根据权利要求7所述的激光焊接装置,其特征在于: 所述底板上设置有至少一个手柄。
9.根据权利要求7所述的激光焊接装置,其特征在于:所述焊件和所述底板之间设置有一安装夹具,所述安装夹具朝向所述焊件的一侧设置有至少一个定位销。
10.根据权利要求8或9所述的激光焊接装置,其特征在于:所述安装夹具、所述底板以及所述压板上都设置有与所述顶出汽缸的顶出杆匹配的焊接避让孔。
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