CN210231923U - 激光焊接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种激光焊接装置，包括：焊接模具，用于固定分片定子；激光焊枪，用于对焊接模具中的分片定子之间的间隙进行焊接；驱动件包括旋转驱动件和移动驱动件，旋转驱动件与焊接模具连接并且能够驱动焊接模具旋转，使得焊接模具能够切换焊接位；移动驱动件与焊接模具连接并且能够驱动焊接模具移动，使得激光焊枪能够对分片定子之间的间隙进行连续焊接。本实用新型的激光焊接装置能够自动化的完成整个定子的焊接工作，具有较高的焊接效率和焊接精度。

Description

激光焊接装置

技术领域

本实用新型涉及电机定子的加工领域，特别是涉及一种激光焊接装置。

背景技术

电机定子是电机的重要组成部分，目前，为了绕线方便，将电机定子设计成分片式，在每片定子分体上均进行绕线，绕线以后将各片定子分体整形聚拢在一起，然后再通过焊接的方式将各片定子分体固定拼接在一起，但是传统用于焊接定子分体的焊接设备比较简陋、焊接效率低、精度差。

实用新型内容

基于此，有必要针对传统焊接定子分体的焊接设备简陋、焊接效率低、精度差的题，提供一种激光焊接装置。

本实用新型的激光焊接装置，包括：焊接模具，所述焊接模具沿周向间隔设置多个焊接位，每一焊接位沿轴向延伸，所述焊接模具用于固定预装成圆的分片定子，相邻分片定子之间的间隙相应对准一焊接位；激光焊枪，用于对所述焊接模具中分片定子进行焊接；及驱动件，包括旋转驱动件和移动驱动件，所述旋转驱动件能够驱动所述焊接模具与所述激光焊枪发生相对旋转，使得所述焊接模具或者激光焊枪能够在周向上切换焊接位；所述移动驱动件能够驱动所述焊接模具与所述激光焊枪发生相对移动，使得所述激光焊枪能够沿轴向对所述分片定子之间的间隙进行连续焊接。

在一个实施例中，所述焊接模具包括底座、定位座和圆筒状的侧壁，所述侧壁和定位柱均位于所述底座上，所述定位柱位于所述底座的中心部位，所述侧壁和定位柱之间形成圆环形的容纳槽，所述侧壁沿所述容纳槽的轴线方向开设有通孔，用于形成所述焊接位，所述侧壁的内侧设置有限位件，用于限制所述分片定子的位置，使得所述分片定子之间的间隙与所述通孔的位置相对应。

在一个实施例中，所述限位件的数量为两个，分别设置在所述容纳槽侧壁内侧的相对位置。

在一个实施例中，激光焊接装置还包括烟雾过滤罩，所述激光焊枪的焊接过程在所述烟雾过滤罩中进行，所述烟雾过滤罩中设置有抽真空装置和过滤装置，所述抽真空装置用于将焊接过程中产生的烟雾抽到所述烟雾过滤罩中，所述过滤装置用于过滤吸收所述烟雾过滤罩中的烟雾。

在一个实施例中，激光焊接装置还包括支架，用于放置所述焊接模具并且用于固定所述旋转驱动件和移动驱动件，所述支架能够与所述旋转驱动件和移动驱动件相配合，使得所述焊接模具能够相对于所述激光焊枪旋转和移动。

在一个实施例中，所述支架包括移动板、固定板、支撑板、导杆和丝杠，所述固定板设置在所述移动板与支撑板之间，移动驱动件与所述移动板固定连接，所述焊接模具设置在所述支撑板上；所述导杆的一端与所述移动板连接，另一端穿过所述固定板与所述支撑板连接；所述丝杠的一端与所述移动驱动件的输出轴连接，另一端穿过所述固定板与所述移动驱动件的输出轴连接，所述固定板上还固定设置有丝杠螺母，用于与所述丝杠相配合；所述移动驱动件能够驱动所述丝杠转动，所述丝杠通过与所述丝杠螺母的配合，能够相对于所述固定板转动和上下移动，进而能够驱动所述移动驱动件、移动板、导杆和支撑板相对于所述固定板上下移动。

在一个实施例中，所述焊接模具与所述支撑板之间还设置有旋转座，所述旋转驱动件的输出轴与所述旋转座连接并且能够驱动所述旋转座旋转，进而驱动所述焊接模具旋转。

在一个实施例中，所述旋转座上还设置有定位部件，用于限定所述焊接模具的位置，防止所述焊接模具转动。

在一个实施例中，所述丝杠包括第一丝杠和第二丝杠，所述移动驱动件的输出轴远离所述移动驱动件的一端连接有第一同步轮，所述第一丝杠和第二丝杠远离所述支撑板的一端分别连接有第二同步轮和第三同步轮，所述第一同步轮、第二同步轮、第三同步轮之间通过皮带连接，所述移动驱动件通过驱动第一同步轮转动，第一同步轮通过所述皮带带动所述第二同步轮和第三同步轮转动，所述第二同步轮和第三同步轮进而分别驱动所述第一丝杠、第二丝杠相对于所述丝杠螺母转动。

在一个实施例中，所述固定板上还设置有直线轴承，所述导杆通过所述直线轴承与所述固定板连接并且能够相对于所述固定板上下移动。

在一个实施例中，所述导杆的数量为两个以上，均匀分布在所述移动板与所述支撑板之间。

本实用新型的激光焊接装置，其有益效果为：

本实用新型的激光焊接装置，通过合理设置焊接模具、激光焊枪和驱动件的结构及相互之间的位置连接关系，使得本实用新型的激光焊接装置能够自动化的完成整个定子的焊接工作，焊接效率和焊接精度均较高，并且本实用新型的激光焊接装置结构简单，体积小，能够在定子的加工生产线上设置多个激光焊接装置，多个激光焊接装置同时工作，进一步提高了定子的焊接效率。

附图说明

图1为一个实施例中激光焊接装置在焊接状态下的结构示意图。

图2为一个实施例中装配有分片定子的焊接模具整体结构示意图。

图3为一个实施例中装配有分片定子的焊接模具的局部剖视图。

图4为一个实施例中装配有分片定子的焊接模具省去侧壁的结构示意图。

图5为一个实施例中焊接前的定子结构示意图。

图6为一个实施例中激光焊接装置的支架结构示意图。

图7为一个实施例中激光焊接装置在焊接之前的结构示意图。

图8为一个实施例中焊接后的定子结构示意图。

附图标记：

焊接模具100，容纳槽110，侧壁120，通孔130，限位件140，定位柱150，底座160；激光焊枪200；驱动件300，移动驱动件310，第一同步轮311，第二同步轮312，皮带314，旋转驱动件320；分片定子400，凹槽410，焊缝420；烟雾过滤罩500；支架600，移动板610，固定板620，支撑板630，丝杠螺母631，直线轴承632，导杆640，丝杠680，第一丝杠650，第二丝杠660，旋转座670，定位销671。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在一个实施例中，本实用新型的激光焊接装置，如图1和图2所示，包括焊接模具100、激光焊枪200和驱动件300，其中，焊接模具100沿周向间隔设置多个焊接位，每一焊接位沿轴向延伸，焊接模具用于固定预装成圆的分片定子400，相邻分片定子之间的间隙相应对准一焊接位；激光焊枪200用于对固定在焊接模具100中的分片定子400进行焊接，使各分片定子400在焊缝处被连接固定在一起；驱动件300包括旋转驱动件320和移动驱动件310，旋转驱动件320能够驱动焊接模具100与激光焊枪200发生相对旋转，使得焊接模具100能够在周向上切换焊接位；移动驱动件310能够驱动焊接模具100与激光焊枪200发生相对移动，使得激光焊枪200能够沿轴向对分片定子400之间的间隙进行连续焊接。

在一个具体的实施例中，如图1所示，旋转驱动件320与焊接模具100连接并且能够驱动焊接模具100旋转，使得焊接模具100能够在周向上切换焊接位；移动驱动件310与焊接模具100连接并且驱动焊接模具100移动，使得激光焊枪200能够沿轴向对分片定子400之间的间隙进行连续焊接。可以理解的是，在其他实施例中，旋转驱动件320还可以与激光焊枪200连接并且能够驱动激光焊枪200旋转，使得激光焊枪200能够在周向上切换焊接位；移动驱动件310还可以与激光焊枪200连接并且驱动激光焊枪200移动，使得激光焊枪200能够沿轴向对分片定子400之间的间隙进行连续焊接。另外，可以理解的是，在一个实施例中，移动驱动件310和/或旋转驱动件320可以为气缸、液压驱动件、电机等具有驱动力的部件，当移动驱动件310和/或旋转驱动件320为电机时，可以采用步进电机。

在一个实施例中，焊接模具100的结构如图2-图4所示，图2为装配有分片定子400的焊接模具100整体结构示意图，图3为装配有分片定子400的焊接模具100局部剖视图，图4为装配有分片定子400的焊接模具100省去侧壁120的结构示意图，从图3中可以看到，焊接模具100包括圆筒状的侧壁120、定位柱150和底座160，侧壁120和定位柱150均位于底座160上，定位柱150位于底座160的中心部位，侧壁120和定位柱150之间形成圆环形的容纳槽110，图2中省略了定位柱150，从图2中可以看到，侧壁120沿容纳槽110的轴线方向开设有通孔130，用于形成焊接位；从图3和图4中可以看到，侧壁120的内侧设置有限位件140，用于限制分片定子400的位置，使得分片定子400之间的间隙与能够通孔130的位置相对应。在一个具体的实施例中，如图3和图4所示，焊接模具100的侧壁120内侧的限位件140为沿容纳槽110径向的凸起结构，焊接之前的定子结构如图4和图5所示，每个分片定子400的中部位置均设置有凹槽410，焊接模具100的限位件140能够与分片定子400的凹槽410相配合，进而限制分片定子400的位置，使得焊接模具100内的分片定子400不会旋转或者移位，分片定子400之间的间隙能够始终与侧壁120上的通孔130的位置相对应，从而在侧壁120上的通孔130处形成焊接位，激光焊枪200在焊接位对焊接模具100中分片定子400之间的间隙进行焊接。

在一个具体实施例中，如图3和图4所示，限位件140的数量为两个，分别设置在容纳槽110侧壁120内侧的相对位置，如此设计，能够提高限位精度，使得分片定子400之间的间隙能够始终精准地与容纳槽110侧壁120上的通孔130的位置相对应，从而进一步提高焊接精度。可以理解的是，在其他实施例中，限位件140的数量可以为两个，但是两个限位件140可以不设置在相对的位置，可以设置在相邻或者其他位置，或者在其他实施例中，限位件140的数量可以为一个或者三个，本实用新型对限位件140的数量及分布位置不进行限定，只要限位件140能够限制限制分片定子400的位置，使得焊接模具100内的分片定子400不会旋转或者移位，分片定子400之间的间隙能够始终与容纳槽110侧壁120上的通孔130的位置相对应即可。

在一个实施例中，如图6和图7所示，激光焊接装置还包括支架600，支架600用于放置焊接模具100并且用于固定旋转驱动件320和移动驱动件310，支架能够与旋转驱动件320和移动驱动件310相配合使得焊接模具100能够相对于激光焊枪200旋转和移动，进而使得激光焊枪200能够对焊接模具100中的所有焊接位一一进行焊接。

在一个具体的实施例中，如图6和图7所示，支架600包括移动板610、固定板620、支撑板630、导杆640和丝杠680，其中，固定板620设置在移动板610与支撑板630之间，移动驱动件310与移动板610固定连接，焊接模具100设置在支撑板630上；导杆640的一端与移动板610固定连接，另一端穿过固定板620与支撑板630固定连接；丝杠680的一端与移动驱动件310的输出轴连接，另一端穿过固定板620与移动驱动件310的输出轴连接；固定板620上还固定设置有丝杠680螺母631，用于与丝杠680相配合；移动驱动件310能够驱动丝杠680转动，丝杠680通过与丝杠680螺母631的配合，能够相对于固定板620转动和上下移动，进而能够驱动移动驱动件310、与移动驱动件310固定连接的移动板610、与移动板610固定连接的导杆640、与导杆640固定连接的支撑板630、以及支撑板630上的焊接模具100相对于固定板620上下移动。

在一个实施例中，如图6所示，焊接模具100与支撑板630之间还设置有旋转座670，旋转驱动件320的输出轴与旋转座670连接并且能够驱动旋转座670旋转，进而驱动焊接模具100旋转，使得焊接模具100能够切换焊接位，当激光焊枪200对焊接模具100的一个通孔130处的焊接位焊接完成后，需要旋转驱动件320驱动焊接模具100旋转一定的角度，使得激光焊枪200能够对准焊接模具100的另一个通孔130处的焊接位进行焊接。

可以理解的是，当焊接模具100的结构确定以后，焊接模具100中相邻两个通孔130的位置也是确定的，旋转驱动件320驱动焊接模具100旋转的角度也是确定的，因此，在一个实施例中，为了防止焊接模具100的随意转动，在旋转座670上还设置有定位部件，用于限定焊接模具100的位置，使得焊接模具100只会随着旋转座670的转动而转动，不会相对于旋转座670转动，从而进一步提高了焊接精度。在具体的实施方式中，如图6所示，旋转座670上的定位部件可以为定位销671，焊接模具100的相应位置开设有孔位或者槽位，旋转座670上的定位销671能够与焊接模具100上的孔位或者槽位相配合，从而限定焊接模具100的位置，使得焊接模具100不会相对于旋转座670转动。

在一个实施例中，如图6和图7所示，丝杠680包括第一丝杠650和第一丝杠660，分别分布在支架600的相对两侧，移动驱动件310的输出轴远离移动驱动件310的一端连接有第一同步轮311，第一丝杠650和第一丝杠660远离支撑板630的一端分别连接有第二同步轮312和第三同步轮(图中未示出)，第一同步轮311、第二同步轮312、第三同步轮之间通过皮带314连接，移动驱动件310通过驱动第一同步轮311转动，第一同步轮311通过皮带314带动第二同步轮312和第三同步轮转动，第二同步轮312和第三同步轮进而分别驱动第一丝杠650、第一丝杠660相对于丝杠680螺母631转动，第一丝杠650、第一丝杠660通过与丝杠680螺母631的配合，能够相对于固定板620转动和上下移动，进而能够驱动移动驱动件310、移动板610、导杆640、支撑板630和焊接模具100相对于固定板620上下移动。

在一个实施例中，如图6所示，固定板620上还设置有直线轴承632，导杆640通过直线轴承632与固定板620连接并且能够相对于固定板620上下移动。在一个实施例中，如图6所示，导杆640的数量为四个，均匀分布在移动板610与支撑板630之间的四个角，如此设计，能够使整个支架600的结构更加稳定，提高焊接模具100的移动精度和旋转精度，进一步提高焊接精度。可以理解的是，在其他实施例中，导杆640的数量还可以为一个、两个或者更多，本实用新型对导杆640的数量不进行限定，只要导杆640能够在上下移动时推动支撑板630进而推动焊接模具100上下移动即可。

在一个实施例中，如图7所示，激光焊接装置还包括烟雾过滤罩500，激光焊枪200的焊接过程在烟雾过滤罩500中进行，需要说明的是，图1所示的在焊接状态下的激光焊接装置中，烟雾过滤罩500并未示出，以便更好的展示位于烟雾过滤罩500内部的焊接模具100等构造。烟雾过滤罩500中设置有抽真空装置和过滤装置，抽真空装置用于将焊接过程中产生的烟雾抽到所述烟雾过滤罩500中，再借助与烟雾过滤罩500连通的排气装置排出，过滤装置用于过滤吸收烟雾过滤罩500中的烟雾。

由于上一个工序中已经将分片定子400装入了焊接模具100，在一个实施例中，激光焊接装置的工作过程为：首先，机械手或者其他移动设备将装配有分片定子400的焊接模具100放置在支撑板630的旋转座670上，移动驱动件310驱动焊接模具100向上移动到烟雾过滤罩500内的特定位置，使得激光焊枪200能够对准焊接模具100的通孔130的最上端，然后移动驱动件310继续驱动焊接模具100向上移动，使得激光焊枪200能够对通孔130内的分片定子400之间的间隙进行连续焊接，当激光焊枪200对焊接模具100的一个通孔130处的焊接位焊接完成后，移动驱动件310驱动焊接模具100下移，同时旋转驱动件320驱动焊接模具100旋转一定角度，然后移动驱动件310驱动焊接模具100向上移动，激光焊接装置重复上一轮的动作，使得激光焊枪200能够对焊接模具100的另一个通孔130处的焊接位进行焊接，上述过程重复几次，直到激光焊枪200将焊接模具100的所有通孔130处的焊接位均焊接完成，此次焊接过程结束，然后机械手或者其他移动设备再将焊接完成的焊接模具移动到下一个工位，以方便其他设备将焊接好的定子从焊接模具中分离出来。经过焊接后的定子结构如图所示，从图8中可以看到，经过本实用新型的激光焊接装置焊接后，分片定子400被焊接固定在一起，分片定子400之间的间隙已经被焊缝420所覆盖。

需要说明的是，在图1-图4所示的实施例中，焊接模具100中能够装配十二个分片定子400，存在十二个焊接位，激光焊接装置含有四个激光焊枪200，移动驱动件310驱动焊接模具100上下移动一次，能够完成对四个焊接位的焊接，旋转驱动件320驱动焊接模具100旋转两次，激光焊枪200就能够将焊接模具100的所有通孔130处的焊接位均焊接完成。如此设计，使得激光焊接装置的焊接效率较高。可以理解的是，在其他实施中，激光焊接装置还可以含有一个、两个或者更多激光焊枪200。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种激光焊接装置，其特征在于，包括：

焊接模具，所述焊接模具沿周向间隔设置多个焊接位，每一焊接位沿轴向延伸，所述焊接模具用于固定预装成圆的分片定子，相邻分片定子之间的间隙相应对准一焊接位；

激光焊枪，用于对所述焊接模具中的分片定子进行焊接；及

驱动件，包括旋转驱动件和移动驱动件，所述旋转驱动件能够驱动所述焊接模具与所述激光焊枪发生相对旋转，使得所述焊接模具或者激光焊枪能够在周向上切换焊接位；所述移动驱动件能够驱动所述焊接模具与所述激光焊枪发生相对移动，使得所述激光焊枪能够沿轴向对所述分片定子之间的间隙进行连续焊接。

2.根据权利要求1所述的激光焊接装置，其特征在于，所述焊接模具包括底座、定位座和圆筒状的侧壁，所述侧壁和定位柱均位于所述底座上，所述定位柱位于所述底座的中心部位，所述侧壁和定位柱之间形成圆环形的容纳槽，所述侧壁沿所述容纳槽的轴线方向开设有通孔，用于形成所述焊接位，所述侧壁的内侧设置有限位件，用于限制所述分片定子的位置，使得所述分片定子之间的间隙与所述通孔的位置相对应。

3.根据权利要求2所述的激光焊接装置，其特征在于，所述限位件的数量为两个，分别设置在所述容纳槽侧壁内侧的相对位置。

4.根据权利要求1所述的激光焊接装置，其特征在于，还包括烟雾过滤罩，所述激光焊枪的焊接过程在所述烟雾过滤罩中进行，所述烟雾过滤罩中设置有抽真空装置和过滤装置，所述抽真空装置用于将焊接过程中产生的烟雾抽到所述烟雾过滤罩中，所述过滤装置用于过滤吸收所述烟雾过滤罩中的烟雾。

5.根据权利要求1所述的激光焊接装置，其特征在于，还包括支架，用于放置所述焊接模具并且用于固定所述旋转驱动件和移动驱动件，所述支架能够与所述旋转驱动件和移动驱动件相配合，使得所述焊接模具能够相对于所述激光焊枪旋转和移动。

6.根据权利要求5所述的激光焊接装置，其特征在于，所述支架包括移动板、固定板、支撑板、导杆和丝杠，所述固定板设置在所述移动板与支撑板之间，移动驱动件与所述移动板固定连接，所述焊接模具设置在所述支撑板上；所述导杆的一端与所述移动板连接，另一端穿过所述固定板与所述支撑板连接；所述丝杠的一端与所述移动驱动件的输出轴连接，另一端穿过所述固定板与所述移动驱动件的输出轴连接，所述固定板上还固定设置有丝杠螺母，用于与所述丝杠相配合；所述移动驱动件能够驱动所述丝杠转动，所述丝杠通过与所述丝杠螺母的配合，能够相对于所述固定板转动和上下移动，进而能够驱动所述移动驱动件、移动板、导杆和支撑板相对于所述固定板上下移动。

7.根据权利要求6所述的激光焊接装置，其特征在于，所述焊接模具与所述支撑板之间还设置有旋转座，所述旋转驱动件的输出轴与所述旋转座连接并且能够驱动所述旋转座旋转，进而驱动所述焊接模具旋转。

8.根据权利要求7所述的激光焊接装置，其特征在于，所述旋转座上还设置有定位部件，用于限定所述焊接模具的位置，防止所述焊接模具转动。

9.根据权利要求6所述的激光焊接装置，其特征在于，所述丝杠包括第一丝杠和第二丝杠，所述移动驱动件的输出轴远离所述移动驱动件的一端连接有第一同步轮，所述第一丝杠和第二丝杠远离所述支撑板的一端分别连接有第二同步轮和第三同步轮，所述第一同步轮、第二同步轮、第三同步轮之间通过皮带连接，所述移动驱动件通过驱动第一同步轮转动，第一同步轮通过所述皮带带动所述第二同步轮和第三同步轮转动，所述第二同步轮和第三同步轮进而分别驱动所述第一丝杠、第二丝杠相对于所述丝杠螺母转动。

10.根据权利要求6所述的激光焊接装置，其特征在于，所述固定板上还设置有直线轴承，所述导杆通过所述直线轴承与所述固定板连接并且能够相对于所述固定板上下移动。

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