CN202591835U - 基于激光焊接切割的汽车外壳加工设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及加工设备领域，具体涉及一种汽车外壳的加工设备。基于激光焊接切割的汽车外壳加工设备，包括一工作台、一支架，还包括一设置在所述支架上的激光焊接装置，所述激光焊接装置上设有一用于汽车外壳部件切割的辅助气体喷嘴，所述激光焊接装置与所述辅助气体喷嘴朝向所述工作台。所述工作台包括一切割工作台、一焊接工作台。本实用新型同时具备切割和焊接功能，可以完成切割和焊接两道工序，为生产节约了设备成本，提高了加工效率和加工范围，同时由于切割、焊接一体，加工精度得到了保障，设备性能高效稳定。
Description
技术领域
本实用新型涉及汽车加工设备领域，具体涉及一种汽车外壳的加工设备。
背景技术
汽车外壳是保护汽车内部结构的关键部件，为了满足不同客户的需要，对于汽车外壳结构的设计要求也逐步提高，但是由于汽车外壳的外形较为庞大，无法一次铸造而成，故汽车外壳的加工，汽车外壳的加工一般需要切割、焊接两道主要工艺。
另外，激光切割与传统的切割方法相比，具有切割质量好、切割效率高、非接触式切割等优点，激光焊接与传统的焊接方法相比，具有焊接速度快、焊缝热影响区小、焊接质量高和高适应性的特点，然而现有的激光切割设备和激光焊接设备在使用时，厂家需要分别配备激光切割设备和激光焊接设备，增加了企业生产成本，而且加工的零部件在两台设备之间的转换不利于保证加工精度。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提高一种基于激光焊接切割的汽车外壳加工设备，以解决上述技术问题。
本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
基于激光焊接切割的汽车外壳加工设备，包括一工作台、一支架，其特征在于，还包括一设置在所述支架上的激光焊接装置，所述激光焊接装置上设有一用于汽车外壳部件切割的辅助气体喷嘴，所述激光焊接装置与所述辅助气体喷嘴朝向所述工作台；
所述工作台包括一切割工作台、一焊接工作台。
所述支架为移动式支架，所述移动式支架包括一滑轨、一机械臂，所述滑轨固定连接所述工作台一侧，所述滑轨长度大于等于所述工作台长度；所述滑轨滑动连接所述机械臂，所述机械臂连接一控制系统，所述激光焊接装置位于所述机械臂上。
所述工作台是由所述焊接工作台与所述切割工作台相连接而成的固定式工作台。
所述支架为固定支架，所述固定支架连接一机械臂，所述机械臂连接所述控制系统，所述激光焊接装置位于所述机械臂上。
所述工作台是由所述焊接工作台与所述切割工作台相连接形成的工作台，所述工作台是移动式工作台；所述移动式工作台连接一用于驱动工作台X方向移动的工作台驱动机构，所述工作台驱动机构连接所述控制系统。
所述焊接工作台上设有至少一个用于固定汽车外壳部件的焊接成型定位夹具；所述切割工作台上设有工装夹持固定机构，所述工装夹持固定机构包括齿状凸起，所述齿状凸起均匀布满所述切割工作台台面。
所述激光焊接装置包括一激光发生器、一聚焦透镜；所述激光发生器的发射端朝向所述聚焦透镜，所述激光发生器连接所述控制系统。所述激光发生器采用半导体激光器。
所述激光发生器采用CO2激光器，所述CO2激光器采用封闭式CO2激光器；或者所述CO2激光器可以采用快速轴流式CO2激光器；CO2激光器的波长为10.6um，可用于焊接、切割。
所述激光焊接装置侧边还设有一CCD图像传感器，所述CCD图像传感器的信号输出端连接所述控制系统。所述CCD图像传感器采集工件的焊缝及切割表面，实现焊缝识别跟踪和切割监控。
所述辅助气体喷嘴连接一辅助气体进气管，所述辅助气体喷嘴与所述辅助气体进气管之间连接一压力控制装置，所述压力控制装置连接所述控制装置，所述辅助气体进气管内的气体采用氧气。利用所述激光焊接装置射出光作为预热热源，辅助气体喷嘴吹出的氧气与切割金属发生氧化反应，把熔融的氧化物和熔化物从反应区吹出，在金属中形成切口，适用于切割碳钢等易氧化的金属材料。
所述辅助气体喷嘴采用收敛-扩张式喷嘴。所述辅助气体喷嘴的气流方向与射向工件表面的激光同轴，保证切割时，不易于产生大量飞溅，喷嘴端面至工件表面的距离为0.5～2.0mm。保证切割过程的稳定性。
所述激光发生器连接一供电电源；所述供电电源采用响应快、恒稳性高的固态电子控制电源。
还设有一人机交互界面，所述人机交互界面连接所述控制系统，以便通过所述人及交互界面实现控制系统参数设置，及工艺编程的。
所述控制系统包括一微型处理器系统，所述微型处理器系统连接一无线信息模块，所述无线信息模块通过无线局域网络连接一计算机，实现从其他授权的计算机终端登录控制系统实现远程监控和参数设置。
所述控制系统还包括一故障模式静态数据存储模块，所述故障模式静态数据存储模块连接所述微型处理器系统。所述静态数据库内存储有不同的故障模式及与其相对应的检测信号的数值范围，不同的故障模式及与其相对应的检测信号的数值范围构成判断规则，所述微型处理器系统依据所述判断规则及时对设备的异常状态和故障状态做出诊断，经由所述控制系统对诊断出的故障进行预防和消除故障，提高设备运行的安全性、有效性、可靠性。
所述控制系统还包括一故障模式动态数据存储模块，所述故障模式动态数据存储模块连接所述微型处理器系统。所述微型处理器系统对异常检测信号及其故障表现形式进行记录，并存入所述故障模式动态数据库，所述故障模式动态数据库在使用过程中得以扩展，构成一具有自主学习模式的故障模式动态数据库。所述微型处理器系统依据所述动态数据库内不断学习得到的判断规则及时对设备的异常状态和故障状态做出诊断，经由所述控制系统对诊断出的故障进行预防和消除故障，提高设备运行的安全性、有效性、可靠性。
有益效果：本实用新型同时具备切割和焊接功能，可以完成切割和焊接两道工序，为生产节约了设备成本，提高了加工效率和加工范围，同时由于切割、焊接一体，加工精度得到了保障，设备性能高效稳定。
附图说明
图1为本实用新型的一种结构示意图。
具体实施方式
为了本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步阐述。
参照图1，基于激光焊接切割的汽车外壳加工设备，包括一工作台、一支架，还包括一设置在支架上的激光焊接装置31，激光焊接装置31上设有一用于汽车外壳部件切割的辅助气体喷嘴32，激光焊接装置与辅助气体喷嘴朝向工作台。工作台包括一切割工作台1、一焊接工作台2。
方案一：
支架为移动式支架，移动式支架包括一滑轨、一机械臂41，滑轨固定连接工作台一侧，滑轨长度大于等于工作台长度；滑轨滑动连接机械臂41，机械臂41连接一控制系统6，激光焊接装置31位于机械臂41上。工作台是由焊接工作台2与切割工作台1相连接而成的固定式工作台。
方案二：
如图1所示，支架为固定支架5，固定支架5连接一机械臂41，机械臂41连接控制系统6，激光焊接装置位31于述机械臂41上。工作台是由焊接工作台2与切割工作台1相连接形成的工作台，工作台是移动式工作台；移动式工作台连接一用于驱动工作台X方向移动的工作台驱动机构，工作台驱动机构连接控制系统6。
焊接工作台2上设有至少一个用于固定汽车外壳部件的焊接成型定位夹具21；切割工作台1上设有工装夹持固定机构，工装夹持固定机构包括齿状凸起，齿状凸起均匀布满切割工作台台面。
激光焊接装置31包括一激光发生器、一聚焦透镜；激光发生器的发射端朝向聚焦透镜，激光发生器连接控制系统6。激光发生器采用半导体激光器。或者，激光发生器也可以采用CO2激光器，CO2激光器采用封闭式CO2激光器；或者CO2激光器可以采用快速轴流式CO2激光器；CO2激光器的波长为10.6um，可用于焊接、切割。
激光焊接装置31侧边还设有一CCD图像传感器，CCD图像传感器的信号输出端连接控制系统6。CCD图像传感器采集工件的焊缝及切割表面，实现焊缝识别跟踪和切割监控。
辅助气体喷嘴32连接一辅助气体进气管，辅助气体喷嘴与辅助气体进气管之间连接一压力控制装置，压力控制装置连接控制系统6，辅助气体进气管内的气体采用氧气。利用激光焊接装31射出光作为预热热源，辅助气体喷嘴32吹出的氧气与切割金属发生氧化反应，把熔融的氧化物和熔化物从反应区吹出，在金属中形成切口，适用于切割碳钢等易氧化的金属材料；当不需要切割功能时，控制系统6通过压力控制装置关闭辅助气体进气管内气体的输送，辅助气体喷嘴32充当焊接头，在激光发生器与聚焦透镜作用下，对汽车外壳部件进行焊接。辅助气体喷嘴32采用收敛-扩张式喷嘴。辅助气体喷嘴32的气流方向与射向工件表面的激光同轴，保证切割时，不易于产生大量飞溅，喷嘴端面至工件表面的距离为0.5～2.0mm。保证切割过程的稳定性。
激光发生器连接一供电电源；供电电源采用响应快、恒稳性高的固态电子控制电源。
还设有一人机交互界面，人机交互界面连接控制系统6，以便通过人及交互界面实现控制系统6参数设置，及工艺编程的。
控制系统6包括一微型处理器系统，微型处理器系统连接一无线信息模块，无线信息模块通过无线局域网络连接一计算机，实现从其他授权的计算机终端登录控制系统6实现远程监控和参数设置。
控制系统6还包括一故障模式静态数据存储模块，故障模式静态数据存储模块连接微型处理器系统。静态数据库内存储有不同的故障模式及与其相对应的检测信号的数值范围，不同的故障模式及与其相对应的检测信号的数值范围构成判断规则，微型处理器系统依据判断规则及时对设备的异常状态和故障状态做出诊断，经由控制系统6对诊断出的故障进行预防和消除故障，提高设备运行的安全性、有效性、可靠性。
控制系统6还包括一故障模式动态数据存储模块，故障模式动态数据存储模块连接微型处理器系统。微型处理器系统对异常检测信号及其故障表现形式进行记录，并存入故障模式动态数据库，故障模式动态数据库在使用过程中得以扩展，构成一具有自主学习模式的故障模式动态数据库。微型处理器系统依据动态数据库内不断学习得到的判断规则及时对设备的异常状态和故障状态做出诊断，经由控制系统6对诊断出的故障进行预防和消除故障，提高设备运行的安全性、有效性、可靠性。
以上显示和描述本实用新型的基本原理和主要特征本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解本实用新型不受上述使用方法的限制，上述使用方法和说明书中描述的只是说本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护本实用新型范围内本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.基于激光焊接切割的汽车外壳加工设备，包括一工作台、一支架，其特征在于，还包括一设置在所述支架上的激光焊接装置，所述激光焊接装置上设有一用于汽车外壳部件切割的辅助气体喷嘴，所述激光焊接装置与所述辅助气体喷嘴朝向所述工作台；
所述工作台包括一切割工作台、一焊接工作台。
2.根据权利要求1所述的基于激光焊接切割的汽车外壳加工设备，其特征在于：所述支架为移动式支架，所述移动式支架包括一滑轨、一机械臂，所述滑轨固定连接所述工作台一侧，所述滑轨长度大于等于所述工作台长度；
所述滑轨滑动连接所述机械臂，所述机械臂连接一控制系统，所述激光焊接装置位于所述机械臂上；
所述工作台是由所述焊接工作台与所述切割工作台相连接而成的固定式工作台。
3.根据权利要求1所述的基于激光焊接切割的汽车外壳加工设备，其特征在于：所述支架为固定支架，所述固定支架连接一机械臂，所述机械臂连接所述控制系统，所述激光焊接装置位于所述机械臂上；
所述工作台是由所述焊接工作台与所述切割工作台相连接形成的工作台，所述工作台是移动式工作台；
所述移动式工作台连接一用于驱动工作台X方向移动的工作台驱动机构，所述工作台驱动机构连接一控制系统。
4.根据权利要求2或3所述的基于激光焊接切割的汽车外壳加工设备，其特征在于：所述焊接工作台上设有至少一个用于固定汽车外壳部件的焊接成型定位夹具；
所述切割工作台上设有工装夹持固定机构，所述工装夹持固定机构包括齿状凸起，所述齿状凸起均匀布满所述切割工作台台面。
5.根据权利要求4所述的基于激光焊接切割的汽车外壳加工设备，其特征在于：所述激光焊接装置包括一激光发生器、一聚焦透镜；所述激光发生器的发射端朝向所述聚焦透镜，所述激光发生器连接所述控制系统；
所述激光发生器采用半导体激光器。
6.根据权利要求5所述的基于激光焊接切割的汽车外壳加工设备，其特征在于：所述激光焊接装置侧边还设有一CCD图像传感器，所述CCD图像传感器的信号输出端连接所述控制系统。
7.根据权利要求6所述的的基于激光焊接切割的汽车外壳加工设备，其特征在于：所述辅助气体喷嘴连接一辅助气体进气管，所述辅助气体喷嘴与所述辅助气体进气管之间连接一压力控制装置，所述压力控制装置连接所述控制装置。
8.根据权利要求7所述的的基于激光焊接切割的汽车外壳加工设备，其特征在于：所述控制系统包括一微型处理器系统，所述微型处理器系统连接一无线信息模块，所述无线信息模块通过无线局域网络连接一计算机。
9.根据权利要求8所述的的基于激光焊接切割的汽车外壳加工设备，其特征在于：所述控制系统还包括一故障模式静态数据存储模块，所述故障模式静态数据存储模块连接所述微型处理器系统。
10.根据权利要求9所述的的基于激光焊接切割的汽车外壳加工设备，其特征在于：所述控制系统还包括一故障模式动态数据存储模块，所述故障模式动态数据存储模块连接所述微型处理器系统。
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| CN 201220193723 CN202591835U (zh) | 2012-04-28 | 2012-04-28 | 基于激光焊接切割的汽车外壳加工设备 |
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|---|---|---|---|---|
| CN103894740A (zh) * | 2012-12-31 | 2014-07-02 | 徐州润物科技发展有限公司 | 汽车内饰生产用机器人 |
| CN105562946A (zh) * | 2016-03-15 | 2016-05-11 | 湖南宇环智能装备有限公司 | 一种用于激光切割加工的定位与支撑夹紧机构 |
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Assignee: Shanghai Yongtai Automotive Component Factory Assignor: University of Shanghai for Science and Technology Contract record no.: 2013310000055 Denomination of utility model: Automobile shell machining equipment based on laser welding cutting Granted publication date: 20121212 License type: Exclusive License Record date: 20130617 |
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