CN205904572U - 一种双工位激光焊接系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种双工位激光焊接系统，包括：激光组件、焊接工作台、机械手、焊接基座、第二龙门架、X轴移动台、Y轴移动部件及Z轴移动部件，激光组件包括：激光发生器、第一焊接头及第二焊接头；第一焊接头及第二焊接头分别与激光发生器连接；机械手设置在焊接工作台上的第一龙门架上；第一焊接头固定在机械手上；第二龙门架固定在焊接基座上；X轴移动台设置在焊接基座上，能水平直线滑移；Y轴移动部件设置在第二龙门架的横梁上，能水平直线滑移，且滑移方向与X轴移动台的滑移方向垂直；Z轴移动部件设置在Y轴移动部件上。该双工位激光焊接系统能进行空间曲线激光焊接的同时能进行高精度平面激光焊接，提供了工作效率，扩大了激光焊接适用范围。

Description

一种双工位激光焊接系统

技术领域

本实用新型涉及焊接技术领域，特别涉及一种双工位激光焊接系统。

背景技术

激光焊接在汽车制造、汽车零部工和工程机械加工等行业已得到广泛应用。目前，国内外通用的激光焊接设备多为机器人激光焊接系统。

现有技术中的机器人激光焊接系统的定位精度较差，不能满足很多有高精度要求的激光焊接，使其适用范围受到限制，且都为单工位激光焊接系统。

实用新型内容

本申请提供的一种双工位激光焊接系统，解决了或部分解决了现有技术中机器人激光焊接系统为单工位系统，不能满足高精度激光焊接要求的技术问题，实现了双工位激光焊接，进行空间曲线激光焊接的同时能进行高精度平面激光焊接，提供了工作效率，扩大了激光焊接适用范围的技术效果。

本申请提供了一种双工位激光焊接系统，包括：

激光组件，所述激光组件包括：激光发生器、第一焊接头及第二焊接头；所述第一焊接头及第二焊接头分别与所述激光发生器连接；

焊接工作台，用于承载待加工件；

机械手，设置在所述焊接工作台上的第一龙门架上；所述第一焊接头固定在所述机械手上，跟随所述机械手多方位移动；

焊接基座；

第二龙门架，固定在所述焊接基座上；

X轴移动台，设置在所述焊接基座上，能水平直线滑移；所述X轴移动台位于所述第二龙门架的横梁下方，用于承载待加工件；

Y轴移动部件，设置在所述第二龙门架的横梁上，能水平直线滑移，且滑移方向与所述X轴移动台的滑移方向垂直；

Z轴移动部件，设置在所述Y轴移动部件上，能跟随所述Y轴移动部件水平直线滑移；所述Z轴移动部件与所述第二焊接头固定连接，能驱动所述第二焊接头相对所述X轴移动台沿竖直方向滑移。

作为优选，所述双工位激光焊接系统还包括：

水冷机组，与所述激光发生器连接，用于所述激光发生器的冷却降温；

所述第一焊接头及第二焊接头分别通过传输光纤与所述激光发生器连接。

作为优选，所述双工位激光焊接系统还包括：

旋转变位机，固定在所述焊接工作台上，使固定在所述旋转变位机上的所述待加工件旋转；

所述第一龙门架通过滑移机构与所述焊接工作台滑动连接；所述机械手固定在所述第一龙门架的横梁上，位于所述旋转变位机的上方。

作为优选，所述双工位激光焊接系统还包括：

尾座卡盘，固定在所述焊接工作台，与所述旋转变位机配合实现所述待加工件的固定和旋转。

作为优选，所述双工位激光焊接系统还包括：

机械手控制器，与所述机械手、所述滑移机构及所述旋转变位机连接，能控制所述机械手、所述滑移机构及所述旋转变位机进行指定动作。

作为优选，所述双工位激光焊接系统还包括：

示教器，与所述机械手控制器连接，能模拟及修正所述机械手的动作轨迹并将生成的路径信息发送到所述机械手控制器。

作为优选，所述焊接基座为数控机床的床身；

所述X轴移动台为所述数控机床的X轴移动机构；

所述Y轴移动部件为所述数控机床的Y轴移动机构；

所述Z轴移动部件为所述数控机床的Z轴移动机构。

作为优选，所述数控机床设置有操作器；

所述操作器与所述数控机床的三轴数控系统连接；

所述三轴数控系统与所述X轴移动机构的伺服单元、所述Y轴移动机构的伺服单元及所述Z轴移动机构的伺服单元连接；

其中，所述三轴数控系统接收所述操作器的动作信号，继而发送动作指令到所述X轴移动机构的伺服单元、所述Y轴移动机构的伺服单元及所述Z轴移动机构的伺服单元，使所述X轴移动机构、所述Y轴移动机构及所述Z轴移动机构进行指定动作。

本申请中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

由于采用了焊接工作台及机械手组成的机器人焊接工位，焊接基座、X轴移动台、Y轴移动部件及Z轴移动部件组成的高精焊接工位；通过激光组件产生两道激光，其中一道通过第一焊接头引到机器人焊接工位，另一道通过第二焊接头引到高精焊接工位；机器人焊接工位中的机械手驱动第一焊接头实现复杂工件的曲线激光焊接，高精焊接工位中的X轴移动台、Y轴移动部件及Z轴移动部件协同配合驱动第二焊接头实现高精度的平面激光焊接；这样，有效解决了现有技术中机器人激光焊接系统为单工位系统，不能满足高精度激光焊接要求的技术问题，实现了双工位激光焊接，进行空间曲线激光焊接的同时能进行高精度平面激光焊接，提供了工作效率，扩大了激光焊接适用范围的技术效果。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的双工位激光焊接系统的结构示意图；

图2为图1双工位激光焊接系统中激光组件的局部放大图；

图3为本实用新型实施例提供的双工位激光焊接系统的控制示意图。

(图示中各标号代表的部件依次为：1焊接工作台、2旋转变位机、3第一龙门架、4机械手、5水冷组件、6激光发生器、7Z轴移动部件、8Y轴移动部件、9操作器、10X轴移动台、11第一焊接头、12尾座卡盘、13第二龙门架、14第二焊接头、15焊接基座、16传输光纤)

具体实施方式

本申请实施例提供的一种双工位激光焊接系统，解决了或部分解决了现有技术中机器人激光焊接系统为单工位系统，不能满足高精度激光焊接要求的技术问题，通过设置由焊接工作台及机械手组成的机器人焊接工位，焊接基座、X轴移动台、Y轴移动部件及Z轴移动部件组成的高精焊接工位；实现了双工位激光焊接，进行空间曲线激光焊接的同时能进行高精度平面激光焊接，提供了工作效率，扩大了激光焊接适用范围的技术效果。

参见附图1，本申请提供了一种双工位激光焊接系统，包括：激光组件、焊接工作台1、机械手4、焊接基座15、第二龙门架13、X轴移动台10、Y轴移动部件8及Z轴移动部件7。

参见附图2，激光组件用于产生激光；激光组件包括：激光发生器6、第一焊接头11及第二焊接头14；第一焊接头11及第二焊接头14分别与激光发生器6连接；焊接工作台1用于承载待加工件；机械手4设置在焊接工作台1上的第一龙门架3上；第一焊接头11固定在机械手4上，跟随机械手4多方位移动。

第二龙门架13固定在焊接基座15上；X轴移动台10设置在焊接基座15上，能水平直线滑移；X轴移动台10位于第二龙门架13的横梁下方，用于承载待加工件；Y轴移动部件8设置在第二龙门架13的横梁上，能水平直线滑移，且滑移方向与X轴移动台10的滑移方向垂直；Z轴移动部件7设置在Y轴移动部件8上，能跟随Y轴移动部件8水平直线滑移；Z轴移动部件7与第二焊接头14固定连接，能驱动第二焊接头14相对X轴移动台10沿竖直方向滑移。

焊接工作台1及机械手4组成的机器人焊接工位，焊接基座15、X轴移动台10、Y轴移动部件8及Z轴移动部件7组成的高精焊接工位；通过激光组件产生两道激光，其中一道通过第一焊接头11引到机器人焊接工位，另一道通过第二焊接头14引到高精焊接工位；机器人焊接工位中的机械手4驱动第一焊接头11实现复杂工件的曲线激光焊接，高精焊接工位中的X轴移动台10、Y轴移动部件8及Z轴移动部件7协同配合驱动第二焊接头14实现高精度的平面激光焊接；通过一套激光发生器5分出两路激光，实现双工位焊接，大大提供了工作效率，机器人焊接工位和高精焊接工位扩大了设备的激光焊接适用范围。

进一步的，双工位激光焊接系统还包括：水冷机组5；水冷机组5与激光发生器6连接，用于激光发生器6的冷却降温，保证激光发生器6的工作性能稳定。第一焊接头11及第二焊接头14分别通过传输光纤16与激光发生器6连接。

进一步的，双工位激光焊接系统还包括：旋转变位机2及尾座卡盘12；旋转变位机2固定在焊接工作台1上，使固定在旋转变位机2上的待加工件旋转；第一龙门架3通过滑移机构与焊接工作台1滑动连接，滑移机构驱动第一龙门架3滑移；机械手4固定在第一龙门架3的横梁上，位于旋转变位机2的上方。尾座卡盘12固定在焊接工作台1，与旋转变位机2配合实现待加工件的固定和旋转。通过设置滑移机构和旋转变位机2，扩大了机械手4的激光焊接范围，同时也能对更加复杂的空间曲线进行激光焊接。

进一步的，参见附图3，双工位激光焊接系统还包括：机械手控制器及示教器；机械手控制器与机械手4、滑移机构及旋转变位机2连接，能控制机械手4、滑移机构及旋转变位机2进行指定动作。示教器与机械手控制器连接，能模拟及修正机械手4的动作轨迹并将生成的路径信息发送到机械手控制器。

进一步的，焊接基座15为数控机床的床身；X轴移动台10为数控机床的X轴移动机构；Y轴移动部件8为数控机床的Y轴移动机构；Z轴移动部件7为数控机床的Z轴移动机构。数控机床设置有操作器9；操作器9与数控机床的三轴数控系统连接；三轴数控系统与X轴移动机构的伺服单元、Y轴移动机构的伺服单元及Z轴移动机构的伺服单元连接。数控机床构成的高精焊接工位通过三轴数控系统实现高精平面激光焊接。

其中，三轴数控系统接收操作器9的动作信号，继而发送动作指令到X轴移动机构的伺服单元、Y轴移动机构的伺服单元及Z轴移动机构的伺服单元，使X轴移动机构、Y轴移动机构及Z轴移动机构进行指定动作。

作为一种优选的实施例，参见附图3，该双工位激光焊接系统的控制部分包括：上位机、机械手控制器、三轴数控系统；上位机与机械手控制器、三轴数控系统及激光发生器6连接，能与机械手控制器、三轴数控系统及激光发生器6进行数据交换并实时监控三者的运行状态，使三者协同配合完成待加工件的激光焊接作业。

其中，机械手控制器与示教器进行数据交换，示教器通过模拟、修正机械手4的动作轨迹，合理确定机械手4的运动路径，并将该运动路径发送到机械手控制器进行机械手4的控制；同时，机械手控制器能与机械手4、滑移机构及旋转变位机2进行数据交换，对待加工件相对第一焊接头11的位置进行实时调整控制，保证固定在机械手4上的第一焊接头11进行复杂的空间曲线激光焊接作业。三轴数控系统能与X轴移动机构的伺服单元、Y轴移动机构的伺服单元及Z轴移动机构的伺服单元进行数据交换，使X轴移动机构、Y轴移动机构及Z轴移动机构进行指定动作，保证固定在Z轴移动机构上的第二焊接头14进行高精平面激光焊接作业。

本申请中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

由于采用了焊接工作台1及机械手4组成的机器人焊接工位，焊接基座15、X轴移动台10、Y轴移动部件8及Z轴移动部件7组成的高精焊接工位；通过激光组件产生两道激光，其中一道通过第一焊接头11引到机器人焊接工位，另一道通过第二焊接头14引到高精焊接工位；机器人焊接工位中的机械手4驱动第一焊接头11实现复杂工件的曲线激光焊接，高精焊接工位中的X轴移动台10、Y轴移动部件8及Z轴移动部件7协同配合驱动第二焊接头14实现高精度的平面激光焊接；这样，有效解决了现有技术中机器人激光焊接系统为单工位系统，不能满足高精度激光焊接要求的技术问题，实现了双工位激光焊接，进行空间曲线激光焊接的同时能进行高精度平面激光焊接，提供了工作效率，扩大了激光焊接适用范围的技术效果。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种双工位激光焊接系统，其特征在于，所述双工位激光焊接系统包括：

激光组件，所述激光组件包括：激光发生器、第一焊接头及第二焊接头；所述第一焊接头及第二焊接头分别与所述激光发生器连接；

焊接工作台，用于承载待加工件；

机械手，设置在所述焊接工作台上的第一龙门架上；所述第一焊接头固定在所述机械手上，跟随所述机械手多方位移动；

焊接基座；

第二龙门架，固定在所述焊接基座上；

X轴移动台，设置在所述焊接基座上，能水平直线滑移；所述X轴移动台位于所述第二龙门架的横梁下方，用于承载待加工件；

Y轴移动部件，设置在所述第二龙门架的横梁上，能水平直线滑移，且滑移方向与所述X轴移动台的滑移方向垂直；

Z轴移动部件，设置在所述Y轴移动部件上，能跟随所述Y轴移动部件水平直线滑移；所述Z轴移动部件与所述第二焊接头固定连接，能驱动所述第二焊接头相对所述X轴移动台沿竖直方向滑移。

2.如权利要求1所述的双工位激光焊接系统，其特征在于，所述双工位激光焊接系统还包括：

水冷机组，与所述激光发生器连接，用于所述激光发生器的冷却降温；

所述第一焊接头及第二焊接头分别通过传输光纤与所述激光发生器连接。

3.如权利要求1所述的双工位激光焊接系统，其特征在于，所述双工位激光焊接系统还包括：

旋转变位机，固定在所述焊接工作台上，使固定在所述旋转变位机上的所述待加工件旋转；

所述第一龙门架通过滑移机构与所述焊接工作台滑动连接；所述机械手固定在所述第一龙门架的横梁上，位于所述旋转变位机的上方。

4.如权利要求3所述的双工位激光焊接系统，其特征在于，所述双工位激光焊接系统还包括：

尾座卡盘，固定在所述焊接工作台，与所述旋转变位机配合实现所述待加工件的固定和旋转。

5.如权利要求3所述的双工位激光焊接系统，其特征在于，所述双工位激光焊接系统还包括：

机械手控制器，与所述机械手、所述滑移机构及所述旋转变位机连接，能控制所述机械手、所述滑移机构及所述旋转变位机进行指定动作。

6.如权利要求5所述的双工位激光焊接系统，其特征在于，所述双工位激光焊接系统还包括：

示教器，与所述机械手控制器连接，能模拟及修正所述机械手的动作轨迹并将生成的路径信息发送到所述机械手控制器。

7.如权利要求1所述的双工位激光焊接系统，其特征在于，

所述焊接基座为数控机床的床身；

所述X轴移动台为所述数控机床的X轴移动机构；

所述Y轴移动部件为所述数控机床的Y轴移动机构；

所述Z轴移动部件为所述数控机床的Z轴移动机构。

8.如权利要求7所述的双工位激光焊接系统，其特征在于，

所述数控机床设置有操作器；

所述操作器与所述数控机床的三轴数控系统连接；

所述三轴数控系统与所述X轴移动机构的伺服单元、所述Y轴移动机构的伺服单元及所述Z轴移动机构的伺服单元连接；

其中，所述三轴数控系统接收所述操作器的动作信号，继而发送动作指令到所述X轴移动机构的伺服单元、所述Y轴移动机构的伺服单元及所述Z轴移动机构的伺服单元，使所述X轴移动机构、所述Y轴移动机构及所述Z轴移动机构进行指定动作。