CN203918231U - 蜂窝制品激光焊接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种蜂窝制品激光焊接装置，其包括定位机构、焊接机构和控制机构，所述定位机构用于对至少两块所述板材进行定位，并错位层叠，所述焊接机构用于对至少两块所述板材的层叠处焊接，所述控制机构用于控制所述定位机构和所述焊接机构协调运作；通过所述定位机构对所述至少两块板材进行错位叠装定位，再使用所述焊接机构对所述至少两块板材叠层处进行激光定点熔合焊接，并在焊接过程中利用所述电荷耦合图像传感仪对所述至少两块板材进行多次定位，使得所述至少两块板材焊接精度更高，有效控制所述板材叠装定位精度，生产出优质、高性能蜂窝制品。

Description

蜂窝制品激光焊接装置

技术领域

本实用新型涉及激光焊接设备领域，尤其涉及一种蜂窝制品激光焊接装置。

背景技术

目前，公知的散热蜂窝制品多采用强力胶多层叠片粘合并拉伸成型或槽形蜂窝单板手工叠片错位粘合，前者采用上胶后压合工艺，粘合强度一般，但因材料为不透明物件，刷胶设备刷胶精度较低及其固有的不稳定性，手动叠片定位精度很低，在拉伸成型后，原设计六边形蜂窝孔边不规则，严重的呈现紊乱多边形；后者因物件带有一定弹性，其粘合强度较低，手动叠片时定位不准或效率低下；同时强力胶粘合蜂窝制品受拉力或受热，易造成工件变形或叠层脱落，影响产品质量；此类传统成型工艺已不适合工业发展，在一定程度上阻碍蜂窝制品的工业运用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种提高焊接精度的蜂窝制品激光焊接装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种蜂窝制品激光焊接装置，用于焊接至少两块层叠的板材，所述板材的上下两面并列排布多个梯形槽，所述多个梯形槽均沿所述板材长度方向延伸，其中，所述蜂窝制品激光焊接装置包括定位机构、焊接机构和控制机构，所述定位机构包括基座、水平测量仪和电荷耦合图像传感仪，所述基座设有工作平台和加工平台，所述工作平台用于承载至少两块所述板材，所述加工平台上安装所述焊接机构，所述水平测量仪固定于所述工作平台上，用于监测所述板材横截面水平设置，所述电荷耦合图像传感仪固定于所述工作平台上，用于多次定位所述至少两块板材的梯形槽层叠，所述焊接机构包括扫描仪、激光发射器、场镜和振镜，所述扫描仪固定于所述加工平台上，所述扫描仪电连接所述控制机构，用于检测所述板材上梯形槽位置，所述激光发射器固定于所述加工平台上，电连接所述控制机构，用于发射激光束焊接所述至少两块板材的层叠处，所述场镜固定于所述工作平台上，用于将所述激光束聚焦于所述至少两块板材的层叠处，所述振镜固定于所述工作平台上，用于偏转所述激光束，以改变激光焊点位置，所述控制机构包括伺服器和驱动器，所述驱动器电连接所述定位机构和焊接机构，用于驱动所述定位机构和焊接机构工作，所述伺服器电连接所述定位机构和所述焊接机构，用于发送指令至所述定位机构和焊接机构，以协调所述定位机构和焊接机构运作。

其中，所述工作平台滑动连接于所述基座上，所述工作平台的滑动方向竖直设置，当所述工作平台滑动至第一预设位置时，所述场镜的焦点位于所述至少两块板材的层叠处。

其中，所述加工平台滑动连接所述基座，所述加工平台的滑动方向水平设置，当调节所述加工平台至第二预设位置时，所述场镜与所述板材的梯形槽相对应。

其中，所述焊接机构还包括激光准直仪，所述激光准直仪固定于所述加工平台上，用于定位所述激光发射器的激光焊点。

其中，所述工作平台上设有至少两个相错位的容纳槽，以及固定于所述容纳槽内的定位柱，所述至少两个相错位的容纳槽用于所述至少两块板材的梯形槽相错位，所述定位柱用于固定住所述至少两块板材。

其中，所述定位机构还包括压力传感器，所述压力传感器固定于所述工作平台，用于监测所述至少两块板材之间的形变压力。

其中，控制机构还包括显示器和操作键盘，所述显示器固定于所述基座上，电连接所述伺服器，用于显示所述定位机构和所述焊接机构的工作指令，所述操作键盘固定于所述基座上，电连接所述伺服器，用于输入所述定位机构和所述焊接机构的工作指令至所述伺服器。

其中，所述驱动器为120W单灯激光电源。

其中，所述伺服器为计算机。

其中，所述控制机构还包括能量回馈单元，所述能量回馈单元用于稳定所述激光发射器的激光束。

本实用新型的蜂窝制品激光焊接装置，通过所述定位机构对所述至少两块板材进行错位叠装定位，再使用所述焊接机构对所述至少两块板材叠层处进行激光定点熔合焊接，并在焊接过程中利用所述电荷耦合图像传感仪对所述至少两块板材进行多次定位，使得所述至少两块板材焊接精度更高，有效控制所述板材叠装定位精度，生产出优质、高性能蜂窝制品。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是蜂窝制品激光焊接装置的示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。

请参阅图1，本实用新型实施方式提供的一种蜂窝制品激光焊接装置100。所述蜂窝制品激光焊接装置100用于焊接至少两块层叠的板材(未图示)，所述板材的上下两面并列排布多个梯形槽，所述梯形槽均沿所述板材长度方向延伸。所述蜂窝制品激光焊接装置100包括定位机构10、焊接机构20和控制机构30。所述定位机构10用于对至少两块所述板材进行定位，并错位层叠。所述焊接机构20用于对至少两块所述板材的层叠处焊接。所述控制机构30用于控制所述定位机构10和所述焊接机构20协调运作。

本实施方式中，所述定位机构10包括基座11、水平测量仪(未标示)、电荷耦合图像传感仪(未标示)和压力传感器(未标示)。所述基座11为一矩形箱体，所述基座11用于承载至少两块所述板材。所述水平测量仪、电荷耦合图像传感仪和压力传感器均安装于所述基座11上。所述基座11承载至少两块所述板材，所述水平测量仪用于监测所述板材横截面平行，所述电荷耦合图像传感仪用于多次定位所述至少两块板材的梯形槽层叠，所述压力传感器用于监测至少两块所述板材之间的形变压力。当然，在其他实施方式中，所述定位机构还可以不包括所述压力传感器。

本实施方式中，所述基座11为一箱体，所述基座11包括相对设置的底端11a和顶端11b，所述底端11a固定于地面上，所述顶端11b设有工作平台111、加工平台112和传送平台113。

所述工作平台111滑动连接于所述基座11上，所述工作平台111的滑动方向竖直设置。当所述工作平台111上放置两块所述板材时，所述工作平台111沿竖直方向滑动至第一预设位置时，所述两块板材的层叠处位于所述焊接机构20的焊接点处，使得所述两块板材的层叠处可以良好的焊接。具体的，所述工作平台111为折弯板材，所述工作平台111包括滑动部111a和承接部111b。所述滑动部111a包括一一个板件1和三个悬臂梁2。所述板件1横截面竖直设置，所述板件1滑动连接所述基座11。所述三个悬臂梁2固定于所述板件1远离所述基座11一侧。本实施方式中，所述滑动部111a采用蜗杆传动原理在所述基座11上滑动。具体的，所述板件1远离所述三个悬梁臂2一侧固定有滑块(未图示)，所述滑块螺接一丝杆(未图示)，所述丝杆沿竖直方向延伸，所述丝杆通过电机驱动。所述承接部111b为矩形板件，所述承接部111b固定于所述三个悬梁臂2上，所述承接部111b横截面水平设置。所述承接部111b用于承载所述两块板材。本实施方式中，所述工作台111上设有两个相错位的容纳槽111c，所述两个相错位的容纳槽111c用于所述两块板材的梯形槽相错位。具体的，所述两个容纳槽111c分别容纳所述两块板材，由于所述两个容纳槽111c在水平方向上的错位，使得所述两块板材错位，同时使得所述两块板材的梯形槽相错位，从而实现一块所述板材的梯形槽底端与另一块所述板材的梯形槽顶端相叠合。所述两个容纳槽111c内设有固定柱(未标示)，所述固定柱用于固定住所述两块板材的位置。当然，在其他实施方式中，所述滑动部还可以是采用伸缩杆传动，所述承接部上可以是设置多个相错位的容纳槽，所述承接部上还可以是利用拨快调整所述至少两块板材的位置，使得所述至少两块板材错位叠合。

所述加工平台112用于安装所述焊接机构20，所述加工平台112滑动连接于所述基座11上，所述加工平台112的滑动方向水平设置。具体的，所述加工平台112为一矩形块。所述加工平台112长度方向水平设置，所述加工平台112一端滑动连接于所述顶端11b的端面上。另一端相对所述工作平台112设置。本实施方式中，所述加工平台112采用齿轮齿条传动原理在所述顶端11b的端面上滑动。具体的，所述顶端11b的端面上设有运动滑槽11c，所述运动滑槽11c沿水平方向直线延伸，并平行所述工作平台长度方向。所述运动滑槽11c内沿长度方向延伸有齿条(未标示)，所述加工平台靠近所述顶端11b端面一端设置有齿轮(未标示)和电机(未标示)。所述电机驱动所述齿轮转动，所述齿轮和所述齿条相啮合。当调节所述加工平台112至第二预设位置时，所述焊接机构于所述两块板材的梯形槽相对应。当然，在其他实施方式中，所述加工平台还可以是通过蜗杆传动。

本实施方式中，所述传送平台113设置于所述顶端11b端面，并位于所述运动滑槽11c远离所述工作平台111一侧。所述传送平台113滑动连接于所述基座11。所述传送平台113的滑动方向水平设置，并垂直于所述加工平台112的滑动方向，所述传送平台113用于将所述两块板材传送至所述工作平台111。具体的，所述传送平台113设有滑动板113a，所述滑动板113a横截面水平设置，并沿垂直所述加工平台112的滑动方向滑动。所述滑动板113a采用齿轮传动，当所述滑动板113a上放置板材时，所述滑动板113a靠近所述工作平台111，将所述板材传递至所述工作平台111。当然，在其他实施方式中，所述传动平台还可以是通过传送带传送；若所述两块板材足够长，所述基座也可以不用设置所述传动平台。

所述水平测量仪固定于所述工作平台上，用于监测所述板材横截面水平设置。所述水平测量仪在所述两块板材焊接时，实时检测所述两块板材的横截面是否水平。所述水平测量仪电连接所述控制机构30，当所述两块板材因焊接时发热量过大导致形变时，所述水平测量仪立即发送停止工作信号至所述控制机构30，所述焊接机构20停止焊接。同时，通过在所述工作平台111上设置水平校正器111d，利用所述水平校正器111d再次调整所述两块板材横截面水平，所述水平测量仪发出开始工作信号至所述控制机构30，所述焊接机构20开始进行焊接。

所述电荷耦合图像传感仪固定于所述工作平台111上，用于多次定位所述至少两块板材的梯形槽层叠。具体的，所述电荷耦合图像传感仪的拍摄镜头对应所述两块板材，所述电荷耦合图像传感仪将所述两块板材的图像信号转换成数字信号，并根据数字信号分析所述两块板材的梯形槽位置，进而多次对所述两块板材的梯形槽进行定位。使得所述两块板材的层叠处定位精确，提高了焊接质量。

所述压力传感器固定于所述工作平台111上，用于监测所述两块板材之间的形变压力。本实施方式中，所述压力传感器为电阻应变片压力传感器，通过将电阻应变片贴于所述两块板材的焊接处一侧。所述压力传感器电连接所述控制机构30，当所述两块板材进行焊接时，可以随时检测出所述两块板材的焊接压力的变化，同时将所述压力信号传递至所述控制机构30，所述控制机构30进而将所述两块板材的形变压力控制在范围内。

所述焊接机构20包括扫描仪21、激光发射器22、场镜23、振镜24和激光准直仪25。具体的，所述扫描仪21固定于所述加工平台112上。所述扫描仪21电连接所述控制机构30，所述扫描仪21用于检测所述两块板材上的梯形槽位置。具体的，所述扫描仪21对所述两块板材进行扫描，并将扫描出的图像信号传递至所述控制机构30，进而将所述两块板材的梯形槽位置用数字信号表示出。

所述激光发射器22固定于所述加工平台112上，电连接所述控制机构30，用于发射激光束焊接所述两块板材的层叠处。具体的，所述激光发射器22发射沿竖直方向延伸的激光束，当所述控制机构30接收到所述扫描仪21检测出的所述板材上梯形槽的位置信号时，所述控制机构30发送工作信号和位置信号至所述激光发射器22，所述激光发射器22根据所述位置信号移动至所述板材的梯形槽处，发射激光束进行焊接，使得所述两块板材的层叠处焊接在一起。

所述场镜23固定于所述加工平台112上，位于所述激光发射器22激光射出口处，所述场镜23用于将所述激光发射器22的激光束聚焦于所述板材的层叠处，从而形成激光焊点，使得所述两块板材的层叠处焊接更加良好。当所述激光发射器22的激光束没有聚焦于所述两块板材的层叠出时，所述控制机构30控制所述工作平台沿竖直方向上下移动，以调节至所述两块板材的层叠处位于所述激光束的焦点处。

所述振镜24固定于所述加工平台112上，并位于所述场镜23远离所述激光发射器22一侧，所述振镜24用于偏转所述激光束，以改变所述激光焊点的位置。具体的，所述振镜24可以转动，当需要对所述两块板材的层叠处需要沿直线位置连续焊接时，转动所述振镜24，使得所述激光束的焦点沿直线位移，从而对所述两块板材的梯形槽的延伸方向进行连续焊接。

所述激光准直仪25固定于所述加工平台112上，用于定位所述激光发射器22的激光焊接点。具体的，所述激光准直仪25电连接所述控制机构30，素数激光准直仪25可以检测所述激光发射器22的激光焊点位置，以及检测所述激光发射器22的的激光束是否聚焦于所述两块板材上，即所述激光焊点是否在所述两块板材的层叠处。当所述激光准直仪25检测出所述激光束没有聚焦于所述两块板材的层叠处时，所述激光准直仪25发送聚焦调节信号至所述控制机构30，所述控制机构30控制所述工作平台111沿竖直方向移动，进而调节至所述激光束聚焦于所述两块板材上；当所述激光焊点的位置没有在所述两块板材的层叠处时，所述激光准直仪25发生位置调节信号至所述控制机构30，所述控制机构30调节所述加工平台112移动至所述激光焊点在所述两块板材层叠处。

所述控制机构30包括伺服器31、驱动器32、能量回馈单元33、显示器34和操作键盘35。所述伺服器31为计算机，所述伺服器31电连接所述定位机构10和所述焊接机构20，用于发送指令至所述定位机构10和所述焊接机构20，以协调所述定位机构20和所述焊接机构10运作。所述驱动器32为120W单灯激光电源，所述驱动器32为所述定位机构10、焊接机构20和所述控制机构30提供电能，从而驱动所述定位机构10和焊接机构20工作。所述能量回馈单元33电连接所述驱动器32和所述伺服器31，所述能量回馈单元33用于检测所述驱动器32的电压，从而将所述驱动器32的多余制动电能回馈到所述驱动器32的电网上，进而使得所述激光发射器22所接收到的电压稳定，进而稳定所述激光发射器的激光束。所述显示器34固定于所述基座11上，所述显示器34电连接所述伺服器31，用于显示所述定位机构10和所述焊接机构20的工作指令。具体的，当所述伺服器31发送工作指令至所述定位机构10时，所述显示器34显示所述定位机构10的检测信号指令，以及所述伺服器31的控制参数指令；当所述伺服器31发送工作指令至所述焊接机构20时，所述显示器34显示所述焊接机构20的检测信号，以及所述伺服器31控制所述焊接机构20进行焊接的焊接参数指令。所述操作键盘35固定于所述基座11上，所述操作键盘35电连接所述伺服器31，用于输入所述定位机构10和所述焊接机构20的工作指令。

本实用新型的蜂窝制品激光焊接装置，通过所述定位机构对所述至少两块板材进行错位叠装定位，再使用所述焊接机构对所述至少两块板材叠层处进行激光定点熔合焊接，并在焊接过程中利用所述电荷耦合图像传感仪对所述至少两块板材进行多次定位，使得所述至少两块板材焊接精度更高，有效控制所述板材叠装定位精度，生产出优质、高性能蜂窝制品。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种蜂窝制品激光焊接装置，用于焊接至少两块层叠的板材，所述板材的上下两面并列排布多个梯形槽，所述多个梯形槽均沿所述板材长度方向延伸，其特征在于，所述蜂窝制品激光焊接装置包括定位机构、焊接机构和控制机构，所述定位机构包括基座、水平测量仪和电荷耦合图像传感仪，所述基座设有工作平台和加工平台，所述工作平台用于承载至少两块所述板材，所述加工平台上安装所述焊接机构，所述水平测量仪固定于所述工作平台上，用于监测所述板材横截面水平设置，所述电荷耦合图像传感仪固定于所述工作平台上，用于多次定位所述至少两块板材的梯形槽层叠，所述焊接机构包括扫描仪、激光发射器、场镜和振镜，所述扫描仪固定于所述加工平台上，所述扫描仪电连接所述控制机构，用于检测所述板材上梯形槽位置，所述激光发射器固定于所述加工平台上，电连接所述控制机构，用于发射激光束焊接所述至少两块板材的层叠处，所述场镜固定于所述工作平台上，用于将所述激光束聚焦于所述至少两块板材的层叠处，所述振镜固定于所述工作平台上，用于偏转所述激光束，以改变激光焊点位置，所述控制机构包括伺服器和驱动器，所述驱动器电连接所述定位机构和焊接机构，用于驱动所述定位机构和焊接机构工作，所述伺服器电连接所述定位机构和所述焊接机构，用于发送指令至所述定位机构和焊接机构，以协调所述定位机构和焊接机构运作。

2.根据权利要求1所述的蜂窝制品激光焊接装置，其特征在于，所述工作平台滑动连接于所述基座上，所述工作平台的滑动方向竖直设置，当所述工作平台滑动至第一预设位置时，所述场镜的焦点位于所述至少两块板材的层叠处。

3.根据权利要求2所述的蜂窝制品激光焊接装置，其特征在于，所述加工平台滑动连接所述基座，所述加工平台的滑动方向水平设置，当调节所述加工平台至第二预设位置时，所述场镜与所述板材的梯形槽相对应。

4.根据权利要求3所述的蜂窝制品激光焊接装置，其特征在于，所述焊接机构还包括激光准直仪，所述激光准直仪固定于所述加工平台上，用于定位所述激光发射器的激光焊点。

5.根据权利要求4所述的蜂窝制品激光焊接装置，其特征在于，所述工作平台上设有至少两个相错位的容纳槽，以及固定于所述容纳槽内的定位柱，所述至少两个相错位的容纳槽用于所述至少两块板材的梯形槽相错位，所述定位柱用于固定住所述至少两块板材。

6.根据权利要求5所述的蜂窝制品激光焊接装置，其特征在于，所述定位机构还包括压力传感器，所述压力传感器固定于所述工作平台，用于监测所述至少两块板材之间的形变压力。

7.根据权利要求6所述的蜂窝制品激光焊接装置，其特征在于，控制机构还包括显示器和操作键盘，所述显示器固定于所述基座上，电连接所述伺服器，用于显示所述定位机构和所述焊接机构的工作指令，所述操作键盘固定于所述基座上，电连接所述伺服器，用于输入所述定位机构和所述焊接机构的工作指令至所述伺服器。

8.根据权利要求7所述的蜂窝制品激光焊接装置，其特征在于，所述驱动器为120W单灯激光电源。

9.根据权利要求8所述的蜂窝制品激光焊接装置，其特征在于，所述伺服器为计算机。

10.根据权利要求9所述的蜂窝制品激光焊接装置，其特征在于，所述控制机构还包括能量回馈单元，所述能量回馈单元用于稳定所述激光发射器的激光束。