CN205629659U - 一种五轴调整装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种五轴调整装置，包括安装在底板上的X轴线性模组、安装在X轴线性模组上的Y轴调节组件、安装在Y轴调节组件上的Z轴调节组件、安装在Z轴调节组件上的R轴调节组件、安装在R轴调节组件上的U轴调节组件，激光发射装置安装在U轴调节组件上。操作中，激光发射装置由X轴线性模组驱动，在X方向移动，在第一个焊接位置、第二个焊接位置实现多点焊接；所述Y轴调节组件、Z轴调节组件、R轴调节组件和U轴调节组件的调整可使激光光束与产品的夹角达到效果最优角度。

Description

一种五轴调整装置

技术领域

本实用新型涉及激光焊接技术领域，尤其涉及一种五轴调整装置。

背景技术

激光焊接，为实现准确对焦，激光发射装置安装在多维度或多轴联动机构上。申请号201420068473.0的实用新型公开了一种继电器焊接装置及继电器的焊接夹具组件，该焊接装置包括三轴联动的运动平台和夹具组件，该运动平台上设置有焊接头，该夹具组件包括用于将第一零件与第二零件进行夹持并实现点焊接的第一夹具组件，以及将第一零件与第二零件进行夹持并实现连接焊接的第二夹具组件；三轴联运的运动平台带动焊接头作X轴、Y轴和Z轴方向的运动，并对夹持于第一夹具组件或第二夹具组件上的密封继电器的第一零件和第二零件进行点焊接后，再进行连续焊接。

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题：采用激光焊接片状零件与其他零件贴合后的接缝，激光光束与产品之间呈11°夹角时效果最优，产品有上下两个焊接位置，如何设计激光发射装置的调整机构才能满足焊接要求。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种五轴调整装置，包括安装在底板上用于调整激光发射装置水平横向位置的X轴线性模组、安装在X轴线性模组上用于调整激光发射装置水平纵向位置的Y轴调节组件、安装在Y轴调节组件上用于调整激光发射装置高度的Z轴调节组件、安装在Z轴调节组件上用于驱动激光发射装置在水平面上作圆周运动的R轴调节组件、安装在R轴调节组件上用于驱动激光发射装置在竖直平面上作圆周运动的U轴调节组件，激光发射装置安装在U轴调节组件上。

按上述技术方案，激光发射装置由X轴线性模组驱动，在X方向移动，在第一个焊接位置、第二个焊接位置实现多点焊接；激光发射装置对第一个焊接位置完成焊接后，在Y轴调节组件、Z轴调节组件、R轴调节组件和U轴调节组件的调整下，可对第二个焊接位置进行焊接。所述Y轴调节组件、Z轴调节组件、R轴调节组件和U轴调节组件的调整可使激光光束与产品的夹角达到效果最优的11°。

作为对上述技术方案的一种改进，所述激光发射装置的数量为两个，两个激光发射装置分别安装在两个U轴调节组件上，两个U轴调节组件分别安装在两个R轴调节组件上，两个R轴调节组件分别安装在两个Z轴调节组件上。按上述改进，本实用新型采用两个激光发射装置分别对产品上的两个焊接位置进行焊接，具体地，两个激光发射装置由X轴线性模组驱动，在X方向移动，在第一个焊接位置和第二个焊接位置实现多点焊接。为使每台激光发射装置具有最佳的焊接焦距和角度，本实用新型设计了两套独立的U轴调节组件、R轴调节组件、Z轴调节组件，每套独立的U轴调节组件、R轴调节组件、Z轴调节组件对一个激光发射装置的焊接焦距和角度进行调整。

以上述改进为基础，所述两个Z轴调节组件分别安装在两个Y轴调节组件上，两个Y轴调节组件安装在一个X轴线性模组上。如此，两个激光发射装置仅X轴线性模组是共用的，U轴调节组件、R轴调节组件、Z轴调节组件和Y轴调节组件均独立，即每个激光发射装置配一套具有连接关系的U轴调节组件、R轴调节组件、Z轴调节组件和Y轴调节组件。

作为本实用新型对X轴线性模组的一种说明，所述X轴线性模组包括固定在底板上的X轴滑轨、滑动配合在X轴滑轨上的X轴滑块、固定在X轴滑块上的支撑板、与支撑板连接的X轴驱动组件；所述Y轴调节组件安装在支撑板上。其中，所述X轴驱动组件包括固定在底板上且位于X轴滑轨旁侧的X轴线性模组滑轨、滑动安装在X轴线性模组滑轨上的X轴线性模组滑块、与X轴线性模组滑块连接的丝杆机构、安装在底板上用于驱动丝杆机构的X轴电机；所述支撑板与X轴线性模组滑块固定连接。按上述说明，X轴电机驱动丝杆机构，丝杆机构驱动X轴线性模组滑块沿X轴线性模组滑轨滑动，X轴线性模组滑块带动支撑板沿X轴滑轨移动，支撑板沿X轴滑轨移动与X轴线性模组滑块沿X轴线性模组滑轨滑动同步且同向。所述X轴滑轨的前后两端设有X轴限位块，以限制支撑板的横向平移幅度。所述丝杆机构中的螺母与X轴线性模组滑块连接，丝杆枢接在底板上，丝杆的端部通过联轴器与X轴电机的输出轴联接，X轴电机通过安装板固定在底板上。

作为本实用新型对Y轴调节组件的一种说明，所述Y轴调节组件包括滑动安装在X轴线性模组上的Y轴调节块、固定在X轴线性模组上的Y轴调节螺钉座、连接在Y轴调节螺钉座上且顶端与Y轴调节块枢接的Y轴调节螺钉；所述Z轴调节组件安装在Y轴调节块上。按上述说明，工作人员动作Y轴调节螺钉即可驱动Y轴调节块沿X轴线性模组作纵向平移，具体地，Y轴调节块沿X轴线性模组中支撑板作纵向平移。其中，所述Y轴调节螺钉座开设U字形豁口，U字形豁口的水平向截面呈凸字形，U字形豁口内固定卡合一个六角螺母，所述Y轴调节螺钉穿过U字形豁口且与六角螺母螺接。由于U字形豁口的水平向截面呈凸字形，因此，由上而下卡入U字形豁口内的六角螺母可固定在U字形豁口内，六角螺母的侧壁抵在U字形豁口内的台阶上，如此，与六角螺母螺接的Y轴调节螺钉被旋转时，六角螺母保持静止。此种结构设计可方便工作人员安装Y轴调节组件。

作为本实用新型对Z轴调节组件的一种说明，所述Z轴调节组件可选用现有技术中的电动升降器或其他升降装置，以实现激光发射装置的升降，即激光发射装置高度的调整。

作为本实用新型对R轴调节组件的一种说明，所述R轴调节组件可选用现有技术中的电动旋转装置或其他旋转装置，如旋转气缸，以实现激光发射装置在水平面内的旋转。

作为本实用新型对U轴调节组件的一种说明，所述U轴调节组件包括固定在R轴调节组件上的U轴固定座、枢接在U轴固定座上的U轴旋转块、固定在U轴旋转块上的U轴调节块、固定在U轴固定座上的U轴挡块；所述U轴调节块设有凸部，所述U轴挡块开设U字形豁口，U轴调节块的凸部伸入U轴挡块的U字形豁口内。操作中，动作U轴调节块的凸部，使U轴调节块的凸部在U轴挡块的U字形豁口内运动，以带动U轴旋转块在限定的幅度内旋转，与U轴旋转块固定连接的激光发射装置被U轴旋转块带动旋转。所述U轴旋转块上固定有呈半圆形状的U轴限位块，U轴限位块的边缘开设三个弧形槽，三个弧形槽的圆心位于U轴旋转块的旋转中心线上，所述U轴固定座上设有三个限位柱，三个限位柱分别配合在三个弧形槽内。三个弧形槽与三个限位柱一对一方式的配合可限制U轴旋转块在旋转过程中所产生的径向误差，保证激光发生装置调整的准确性。

采用激光焊接片状零件与其他零件贴合后的接缝，激光发射装置位置到待焊接位置焦距要求非常高，本实用新型所述一种五轴调整装置可实现两台激光发射装置在同一个伺服马达带动下平移，对两个焊接位置实现精确焊接，两台激光发射装置之间分别用独立的Y-Z和R-U调节组件调整，确定焦距、角度的最佳位置。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：

图1为本实用新型一种五轴调整装置的结构示意图；

图2为图1的右视图；

图3为图1中从后方观察一种五轴调整装置所得的立体结构示意图；

图4为图1中从右上方观察一种五轴调整装置所得的立体结构示意图；

图5为图1中从左上方观察一种五轴调整装置所得的立体结构示意图；

图6为图5中A处放大图；

图7为图1中从右前方观察一种五轴调整装置所得的立体结构示意图；

图8为图7中B处放大图。

图中符号说明：

10、底板；

20、激光发射装置；

30、X轴线性模组；31、X轴滑轨；32、X轴滑块；33、支撑板；34、X轴线性模组滑轨；35、X轴线性模组滑块；36、丝杆机构；37、X轴电机；

40、Y轴调节组件；41、Y轴调节块；42、Y轴调节螺钉座；420、U字形豁口；43、Y轴调节螺钉；44、六角螺母；

50、Z轴调节组件；

60、R轴调节组件；

70、U轴调节组件；71、U轴固定座；72、U轴旋转块；73、U轴调节块；74、U轴挡块；75、U轴限位块；750、弧形槽；76、限位柱。

具体实施方式

结合图1、图2，一种五轴调整装置，包括安装在底板10上用于调整激光发射装置20水平横向位置的X轴线性模组30、安装在X轴线性模组上用于调整激光发射装置水平纵向位置的Y轴调节组件40、安装在Y轴调节组件上用于调整激光发射装置高度的Z轴调节组件50、安装在Z轴调节组件上用于驱动激光发射装置在水平面上作圆周运动的R轴调节组件60、安装在R轴调节组件上用于驱动激光发射装置在竖直平面上作圆周运动的U轴调节组件70，激光发射装置安装在U轴调节组件上。

所述激光发射装置20的数量为两个，两个激光发射装置分别安装在两个U轴调节组件70上，两个U轴调节组件分别安装在两个R轴调节组件60上，两个R轴调节组件分别安装在两个Z轴调节组件50上。所述两个Z轴调节组件50分别安装在两个Y轴调节组件40上，两个Y轴调节组件安装在一个X轴线性模组30上。

结合图3、图4，所述X轴线性模组30包括固定在底板10上的X轴滑轨31、滑动配合在X轴滑轨上的X轴滑块32、固定在X轴滑块上的支撑板33、与支撑板连接的X轴驱动组件；所述Y轴调节组件40安装在支撑板上。

上述X轴线性模组30中，所述X轴驱动组件包括固定在底板10上且位于X轴滑轨31旁侧的X轴线性模组滑轨34、滑动安装在X轴线性模组滑轨上的X轴线性模组滑块35、与X轴线性模组滑块连接的丝杆机构36、安装在底板上用于驱动丝杆机构的X轴电机37；所述支撑板33与X轴线性模组滑块固定连接。

结合图5、图6，所述Y轴调节组件40包括滑动安装在X轴线性模组30上的Y轴调节块41、固定在X轴线性模组上的Y轴调节螺钉座42、连接在Y轴调节螺钉座上且顶端与Y轴调节块枢接的Y轴调节螺钉43；所述Z轴调节组件50安装在Y轴调节块上。

上述Y轴调节组件40中，所述Y轴调节螺钉座42开设U字形豁口420，U字形豁口的水平向截面呈凸字形，U字形豁口内固定卡合一个六角螺母44，所述Y轴调节螺钉43穿过U字形豁口且与六角螺母螺接。

结合图4、图7、图8，所述U轴调节组件70包括固定在R轴调节组件60上的U轴固定座71、枢接在U轴固定座上的U轴旋转块72、固定在U轴旋转块上的U轴调节块73、固定在U轴固定座上的U轴挡块74；所述U轴调节块设有凸部，所述U轴挡块开设U字形豁口，U轴调节块的凸部伸入U轴挡块的U字形豁口内；所述激光发射装置20与U轴旋转块固定连接。

上述U轴调节组件70中，所述U轴旋转块72上固定有呈半圆形状的U轴限位块75，U轴限位块的边缘开设三个弧形槽750，三个弧形槽的圆心位于U轴旋转块72的旋转中心线上，所述U轴固定座71上设有三个限位柱76，三个限位柱分别配合在三个弧形槽内。

实际操作中，两个激光发射装置20由X轴线性模组30驱动，在X方向，即水平横向移动，分别在第一个焊接位置和第二个焊接位置实现多点焊接。X轴线性模组30驱动两个激光发射装置20水平横向移动的流程如下：X轴电机37驱动丝杆机构36，丝杆机构驱动X轴线性模组滑块35沿X轴线性模组滑轨34滑动，X轴线性模组滑块带动支撑板33沿X轴滑轨32移动，支撑板33沿X轴滑轨移动与X轴线性模组滑块沿X轴线性模组滑轨滑动同步且同向；支撑板33带动其上的两个Y轴调节组件40水平横向移动，两个Y轴调节组件40带动其上的Z轴调节组件50水平横向移动，Z轴调节组件50带动其上的R轴调节组件60水平横向移动，R轴调节组件60带动其上的U轴调节组件70水平横向移动，U轴调节组件70带动其上的激光发射装置20水平横向移动。

两个激光发射装置20配备两套独立的U轴调节组件、R轴调节组件、Z轴调节组件，即，每套独立的U轴调节组件70、R轴调节组件60、Z轴调节组件50、Y轴调节组件40对一个激光发射装置的焊接焦距和角度进行调整。所述U轴调节组件70驱动激光发射装置在竖直平面上旋转，R轴调节组件60驱动激光发射装置在水平面上旋转，Z轴调节组件50调整激光发射装置的高度，Y轴调节组件40调整激光发射装置水平纵向位置，使激光光束与产品的夹角达到效果最优的11°。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施方式，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (9)

1.一种五轴调整装置，包括安装在底板(10)上用于调整激光发射装置(20)水平横向位置的X轴线性模组(30)、安装在X轴线性模组上用于调整激光发射装置水平纵向位置的Y轴调节组件(40)、安装在Y轴调节组件上用于调整激光发射装置高度的Z轴调节组件(50)；其特征在于：还包括安装在Z轴调节组件上用于驱动激光发射装置在水平面上作圆周运动的R轴调节组件(60)、安装在R轴调节组件上用于驱动激光发射装置在竖直平面上作圆周运动的U轴调节组件(70)，激光发射装置安装在U轴调节组件上。

2.如权利要求1所述的一种五轴调整装置，其特征在于：所述激光发射装置(20)的数量为两个，两个激光发射装置分别安装在两个U轴调节组件(70)上，两个U轴调节组件分别安装在两个R轴调节组件(60)上，两个R轴调节组件分别安装在两个Z轴调节组件(50)上。

3.如权利要求2所述的一种五轴调整装置，其特征在于：所述两个Z轴调节组件(50)分别安装在两个Y轴调节组件(40)上，两个Y轴调节组件安装在一个X轴线性模组(30)上。

4.如权利要求1所述的一种五轴调整装置，其特征在于：所述X轴线性模组(30)包括固定在底板(10)上的X轴滑轨(31)、滑动配合在X轴滑轨上的X轴滑块(32)、固定在X轴滑块上的支撑板(33)、与支撑板连接的X轴驱动组件；所述Y轴调节组件(40)安装在支撑板上。

5.如权利要求4所述的一种五轴调整装置，其特征在于：所述X轴驱动组件包括固定在底板(10)上且位于X轴滑轨(31)旁侧的X轴线性模组滑轨(34)、滑动安装在X轴线性模组滑轨上的X轴线性模组滑块(35)、与X轴线性模组滑块连接的丝杆机构(36)、安装在底板上用于驱动丝杆机构的X轴电机(37)；所述支撑板(33)与X轴线性模组滑块固定连接。

6.如权利要求1所述的一种五轴调整装置，其特征在于：所述Y轴调节组件(40)包括滑动安装在X轴线性模组(30)上的Y轴调节块(41)、固定在X轴线性模组上的Y轴调节螺钉座(42)、连接在Y轴调节螺钉座上且顶端与Y轴调节块枢接的Y轴调节螺钉(43)；所述Z轴调节组件(50)安装在Y轴调节块上。

7.如权利要求6所述的一种五轴调整装置，其特征在于：所述Y轴调节螺钉座(42)开设U字形豁口(420)，U字形豁口的水平向截面呈凸字形，U字形豁口内固定卡合一个六角螺母(44)，所述Y轴调节螺钉(43)穿过U字形豁口且与六角螺母螺接。

8.如权利要求1所述的一种五轴调整装置，其特征在于：所述U轴调节组件(70)包括固定在R轴调节组件(60)上的U轴固定座(71)、枢接在U轴固定座上的U轴旋转块(72)、固定在U轴旋转块上的U轴调节块(73)、固定在U轴固定座上的U轴挡块(74)；所述U轴调节块设有凸部，所述U轴挡块开设U字形豁口，U轴调节块的凸部伸入U轴挡块的U字形豁口内；所述激光发射装置(20)与U轴旋转块固定连接。

9.如权利要求8所述的一种五轴调整装置，其特征在于：所述U轴旋转块(72)上固定有呈半圆形状的U轴限位块(75)，U轴限位块的边缘开设三个弧形槽(750)，三个弧形槽的圆心位于U轴旋转块(72)的旋转中心线上，所述U轴固定座(71)上设有三个限位柱(76)，三个限位柱分别配合在三个弧形槽内。