CN209125127U - 一种激光切割焊接装置 - Google Patents

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范俊波
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Abstract

本实用新型涉及一种激光切割焊接装置,包括工作台、设置在工作台一端的激光切割机构和设置在工作台另一端的激光焊接机构;激光切割机构包括送料机构、定龙门架、激光切割装置、抬升机构以及夹持机构,送料机构驱动金属管间歇性前移,在加工时夹持机构夹持金属管并旋转配合激光切割装置进行切割;激光焊接机构包括设置在工作台另一端的焊接机器人、光纤引导支架以及两个焊接台,两个焊接台与工作台另一端的相邻侧边贴合。这种激光切割焊接装置效率高、加工精度高。

Description

一种激光切割焊接装置
技术领域
本实用新型属于材料加工技术领域,尤其涉及一种激光切割焊接装置。
背景技术
每一辆汽车都配有空调,而汽车发生碰撞时,最容易损坏的也是位于车头位置的空调冷凝器,所以冷凝器在原厂以及售后维修上面需求量都很大。冷凝器的冷凝管需要加工出相应的孔、槽等结构与导流管、隔片等配合后通过焊接等方式构成完整的冷凝器。传统的加工方法费时费力,不仅孔、槽的加工尺寸存在较大误差,焊接的效果也存在问题。
发明内容
为了解决上述的技术问题,本实用新型的目的是提供一种效率高、加工精度高的激光切割焊接装置。
为了实现上述的目的,本实用新型采用了以下的技术方案:
一种激光切割焊接装置,包括工作台、设置在工作台一端的激光切割机构和设置在工作台另一端的激光焊接机构;所述激光切割机构包括用于输送金属管的送料机构、架设送料机构上方的定龙门架、安装在定龙门架上用于切割金属管的激光切割装置、设置在送料机构末端用于抬升金属管的抬升机构以及设置在送料机构末端用于夹持金属管的夹持机构,送料机构驱动金属管间歇性前移,在加工时夹持机构夹持金属管并旋转配合激光切割装置进行切割;所述激光焊接机构包括设置在工作台另一端的焊接机器人、光纤引导支架以及两个焊接台,两个焊接台与工作台另一端的相邻侧边贴合。这台设备切割部分采用6轴伺服电机传动,送料一轴,抬料一轴,取料一轴,旋转一轴,切割头平移一轴,焦距调节一轴,切割部分采用自动调高系统,切割头可以通过电容感应自动调节焦距,达到切割圆管的效果。焊接部分采用德国KUKA机器人,可以进行自动焊接,且焊接部分采用双工位设计,一边上料装夹,另一边焊接,可大大节省加工时间,提高生产效率。
作为优选,所述激光切割机构由六轴伺服电机驱动,所述六轴伺服电机一轴驱动送料机构,一轴驱动抬升机构,一轴驱动金属管夹持机构取料,一轴驱动金属管夹持机构旋转,一轴驱动激光切割装置平移,一轴驱动激光切割装置上下移动。
作为优选,所述送料机构包括固定设置在工作台一端的机架,机架上沿X轴向设置有链条传动装置,金属管沿Y轴向放置在链条传送装置上。
作为优选,所述链条传送装置包括设置在机架两侧的基座,所述基座上设置有传动链条,传动链条分别与基座上下端面接触,所述基座两端的侧面设置有两组相对的轴承座,相对的轴承座之间设置有转动轴承,在其中一个轴承座连接有伺服电机。
作为优选,所述传动链条的链板上间隔均匀的设置有用于安置金属管的承托台,两根传动链条上的承托台镜像设置。
作为优选,所述激光切割装置包括套设在定龙门架上可沿定龙门架来回滑动的第一滑块、固定在第一滑块上的第一安装板、设置在第一安装板上的第一滑轨、设置在第一滑轨上的第二滑块、固定在第二滑块上的第二安装板以及固定在第二安装板上的切割头。
作为优选,所述抬升机构有两个,两个抬升机构对称设置在两个基座末端并且位于两个基座之间,两个抬升机构与邻近的基座之间的距离相等。
作为优选,所述抬升机构包括竖直倒置的抬升气缸、安装在抬升气缸上的第三安装板以及固定在第三安装板上端的第一夹爪。
作为优选,所述夹持机构包括对称设置在两个基座末端的第二滑轨,所述第二滑轨呈X轴向设置,在第二滑轨上设置有第三滑块,所述第三滑块上固定有第四安装板,在第四安装板上固定有旋转头,所述旋转头内侧设置有第二夹爪。
作为优选,所述光纤引导支架包括竖杆以及设置在竖杆上端的横杆,所述横杆轴向固定周向旋转;所述焊接台上设置有用于架空空调冷凝器的架空块以及用于固定金属管的夹具;在焊接台的外延设置有红外光幕机构,所述红外光幕机构与焊接机器人控制连接。通过设置光纤引导支架固定引导光纤,横杆绕竖杆周向可以旋转,可有效防止光纤折损。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
这台设备切割部分采用6轴伺服电机传动,送料一轴,抬料一轴,取料一轴,旋转一轴,切割头平移一轴,焦距调节一轴,切割部分采用自动调高系统,切割头可以通过电容感应自动调节焦距,达到切割圆管的效果。焊接部分采用德国KUKA机器人,可以进行自动焊接,且焊接部分采用双工位设计,一边上料装夹,另一边焊接,可大大节省加工时间,提高生产效率。
附图说明
图1是激光切割焊接装置的结构示意图。
图2是激光切割焊接装置另一视角下的结构示意图。
图3是激光切割焊接装置第三视角下的结构示意图。
图4是激光切割焊接装置的俯视图。
图5是激光切割焊接装置的右侧视图。
图6是激光切割焊接装置的前视图。
图7是激光切割焊接装置的左侧视图。
图8是图1中A处的局部放大图。
图9是图1中B处的局部放大图。
图10是图1中C处的局部放大图。
图11是图1中D处的局部放大图。
图中标识如下所示:
工作台1、激光切割机构2、激光焊接机构3、金属管4、激光发生器5、冷水机6、送料机构21、定龙门架22、激光切割装置23、抬升机构24、夹持机构25、焊接机器人31、光纤引导支架32、焊接台33、机架211、基座212、传动链条213、轴承座214、转动轴承215、伺服电机216、承托台217、第一滑块231、第一安装板232、第一滑轨233、第二滑块234、第二安装板235、切割头236、抬升气缸241、第三安装板242、第一夹爪243、第二滑轨251、第三滑块252、第四安装板253、旋转头254、第二夹爪255、竖杆321、横杆322、架空块331、夹具332、红外光幕机构333。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做一个详细的说明。在本实施例中,以金属管材料传输路径为X轴,以水平面内垂直X轴的路径为Y轴,以竖直方向为Z轴。
如图1~图7所示的激光切割焊接装置,包括工作台1、设置在工作台1一端的激光切割机构2和设置在工作台1另一端的激光焊接机构3。
其中,激光切割机构2包括用于输送金属管4的送料机构21、架设送料机构21上方的定龙门架22、安装在定龙门架22上用于切割金属管4的激光切割装置23、设置在送料机构21末端用于抬升金属管4的抬升机构24以及设置在送料机构21末端用于夹持金属管4的夹持机构25,送料机构21驱动金属管4间歇性前移,在加工时夹持机构25夹持金属管4并旋转配合激光切割装置23进行切割。激光切割机构2由六轴伺服电机216驱动,所述六轴伺服电机一轴驱动送料机构21,一轴驱动抬升机构24,一轴驱动金属管4夹持机构25取料,一轴驱动金属管4夹持机构25旋转,一轴驱动激光切割装置23平移,一轴驱动激光切割装置23上下移动。
送料机构21包括固定设置在工作台1一端的机架211,机架211上沿X轴向设置有链条传动装置。链条传送装置包括设置在机架211两侧的基座212,在基座212上设置有传动链条213,传动链条213分别与基座212上下端面接触。基座212两端的侧面设置有两组相对的轴承座214,相对的轴承座214之间设置有转动轴承215,在其中一个轴承座214连接有伺服电机216。传动链条213与设置在轴承座214内的齿轮配合工作。在传动链条213的链板上间隔均匀的设置有用于安置金属管4的承托台217,两根传动链条213上的承托台217镜像设置。金属管4沿Y轴向放置在链条传送装置上,且金属管4的两端放置在相对应的承托台217上。
激光切割装置23包括套设在定龙门架22上可沿定龙门架22来回滑动的第一滑块231、固定安装在第一滑块231上的第一安装板232、固定安装在第一安装板232上的第一滑轨233、设置在第一滑轨233上的第二滑块234、固定在第二滑块234上的第二安装板235以及固定在第二安装板235上的切割头236。
抬升机构24有两个,两个抬升机构24对称设置在两个基座212末端并且位于两个基座212之间,两个抬升机构24与邻近的基座212之间的距离相等。具体来说,抬升机构24包括竖直倒置的抬升气缸241、安装在抬升气缸241上的第三安装板242以及固定在第三安装板242上端的第一夹爪243。
夹持机构25包括对称设置在两个基座212末端的第二滑轨251,第二滑轨251呈X轴向设置,在第二滑轨251上设置有第三滑块252,第三滑块252上固定有第四安装板253,在第四安装板253上固定有旋转头254,在旋转头254内侧设置有第二夹爪255。
激光切割机构2的具体工作流程为:首先人工将金属管4的两端安放在相对应的承托台217上。伺服电机216启动驱动轴承座214之间的转动轴承215转动,从而带动传动链条213,金属管4随着传动链条213沿X轴向前移,当金属管4被输送至基座212末端时,抬升气缸241推动安装在抬升气缸241上的第三安装板242以及固定在第三安装板242上端的第一夹爪243向上运动使得金属管4处于第一夹爪243的夹口内,并将金属管托举高,与此同时第一夹爪243在其夹紧气缸的作用下将金属圆管夹紧。第三滑块252在相应驱动气缸的驱动下沿第二滑轨251滑动至抬升机构24两侧,第二夹爪255将金属管4的两端夹持,此时第三滑块252向相反方向滑动至激光切割装置23下方。激光切割装置23在设定程序下工作,包括第一滑块231沿定龙门架的来回滑动以及第二滑块234沿第一滑轨233的上下滑动。与激光切割装置23工作相配合的是旋转头254旋转带动金属管4旋转,配合激光切割装置23的切割。
激光焊接机构3包括设置在工作台1另一端的焊接机器人31、光纤引导支架32以及两个焊接台33,两个焊接台33与工作台1另一端的相邻侧边贴合。焊接机器人31采用德国KUKA机器人。光纤引导支架32包括竖杆321以及设置在竖杆321上端的横杆322,横杆322轴向固定周向旋转。焊接台33上设置有用于架空空调冷凝器的架空块331以及用于固定金属管4的夹具332。空调冷凝器安置在架空块331上,使得冷凝器被架空在焊接台33台面的上方,有效避免了焊接时对焊接台的损坏。经过激光切割机构2切割的金属管4在夹具332的作用下与冷凝器主体焊接部位紧密贴合,经焊接机器人的焊接后,完成两者之间的装配。在焊接台33的外延设置有红外光幕机构333,红外光幕机构333与焊接机器人31控制连接,当有人走近红外光幕机构333区域内时,红外光幕机构333发出信号,中控装置控制焊接机器人停止工作,从而有效避免伤害事故的发生。
激光切割机构2和激光焊接机构3均配置有独立的激光发生器5,激光发生器5与激光切割机构2和激光焊接机构3之间通过光纤连接。每个激光发生器5均配备有冷水机6用于激光发生器5的水冷降温。
本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型所作的举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离本实用新型说明书的内容或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种激光切割焊接装置,包括工作台(1)、设置在工作台(1)一端的激光切割机构(2)和设置在工作台(1)另一端的激光焊接机构(3);其特征在于:所述激光切割机构(2)包括用于输送金属管(4)的送料机构(21)、架设送料机构(21)上方的定龙门架(22)、安装在定龙门架(22)上用于切割金属管(4)的激光切割装置(23)、设置在送料机构(21)末端用于抬升金属管(4)的抬升机构(24)以及设置在送料机构(21)末端用于夹持金属管(4)的夹持机构(25),送料机构(21)驱动金属管(4)间歇性前移,在加工时夹持机构(25)夹持金属管(4)并旋转配合激光切割装置(23)进行切割;所述激光焊接机构(3)包括设置在工作台(1)另一端的焊接机器人(31)、光纤引导支架(32)以及两个焊接台(33),两个焊接台(33)与工作台(1)另一端的相邻侧边贴合。
2.根据权利要求1所述的一种激光切割焊接装置,其特征在于:所述激光切割机构(2)由六轴伺服电机驱动,所述六轴伺服电机一轴驱动送料机构(21),一轴驱动抬升机构(24),一轴驱动金属管(4)夹持机构(25)取料,一轴驱动金属管(4)夹持机构(25)旋转,一轴驱动激光切割装置(23)平移,一轴驱动激光切割装置(23)上下移动。
3.根据权利要求1或2所述的一种激光切割焊接装置,其特征在于:所述送料机构(21)包括固定设置在工作台(1)一端的机架(211),机架(211)上沿X轴向设置有链条传动装置,金属管(4)沿Y轴向放置在链条传送装置上。
4.根据权利要求3所述的一种激光切割焊接装置,其特征在于:所述链条传送装置包括设置在机架(211)两侧的基座(212),所述基座(212)上设置有传动链条(213),传动链条(213)分别与基座(212)上下端面接触,所述基座(212)两端的侧面设置有两组相对的轴承座(214),相对的轴承座(214)之间设置有转动轴承(215),在其中一个轴承座(214)连接有伺服电机(216)。
5.根据权利要求4所述的一种激光切割焊接装置,其特征在于:所述传动链条(213)的链板上间隔均匀的设置有用于安置金属管(4)的承托台(217),两根传动链条(213)上的承托台(217)镜像设置。
6.根据权利要求3所述的一种激光切割焊接装置,其特征在于:所述激光切割装置(23)包括套设在定龙门架(22)上可沿定龙门架(22)来回滑动的第一滑块(231)、固定在第一滑块(231)上的第一安装板(232)、设置在第一安装板(232)上的第一滑轨(233)、设置在第一滑轨(233)上的第二滑块(234)、固定在第二滑块(234)上的第二安装板(235)以及固定在第二安装板(235)上的切割头(236)。
7.根据权利要求4所述的一种激光切割焊接装置,其特征在于:所述抬升机构(24)有两个,两个抬升机构(24)对称设置在两个基座(212)末端并且位于两个基座(212)之间,两个抬升机构(24)与邻近的基座(212)之间的距离相等。
8.根据权利要求7所述的一种激光切割焊接装置,其特征在于:所述抬升机构(24)包括竖直倒置的抬升气缸(241)、安装在抬升气缸(241)上的第三安装板(242)以及固定在第三安装板(242)上端的第一夹爪(243)。
9.根据权利要求3所述的一种激光切割焊接装置,其特征在于:所述夹持机构(25)包括对称设置在两个基座(212)末端的第二滑轨(251),所述第二滑轨(251)呈X轴向设置,在第二滑轨(251)上设置有第三滑块(252),所述第三滑块(252)上固定有第四安装板(253),在第四安装板(253)上固定有旋转头(254),所述旋转头(254)内侧设置有第二夹爪(255)。
10.根据权利要求1所述的一种激光切割焊接装置,其特征在于:所述光纤引导支架(32)包括竖杆(321)以及设置在竖杆(321)上端的横杆(322),所述横杆(322)轴向固定周向旋转;所述焊接台(33)上设置有用于架空空调冷凝器的架空块(331)以及用于固定金属管(4)的夹具(332);在焊接台(33)的外延设置有红外光幕机构(333),所述红外光幕机构(333)与焊接机器人(31)控制连接。
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