CN210649025U - 双工位单激光镜头多段焊接设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双工位单激光镜头多段焊接设备，包括工作台、直线运动组件、两个焊接治具及一个激光振镜，直线运动组件驱动两个焊接治具在激光振镜下方直线运动。本实用新型的双工位单激光多段焊接设备可以缩短等待时间，提高生产效率，减少了设备购买数量，降低了生产成本。

Description

双工位单激光镜头多段焊接设备

技术领域

本实用新型涉及激光焊接设备，特别涉及双工位单激光多段焊接设备。

背景技术

在一些焊接生产中，产品焊接区域跨度较大，超出激光镜头涵盖范围 2倍以上，加上产品焊点数量较多，单个工位的效率偏低，激光镜头在生产过程中利用率和稼动率偏低，因此亟需一种能够提升生产效率的激光焊接设备。

实用新型内容

根据本实用新型的一个方面，提供了双工位单激光镜头多段焊接设备，包括：

工作台；

直线运动组件，直线运动组件包括两根平行的第一导轨、两个第一电机、两个第一丝杆，第一电机的输出轴连接第一丝杆，每根第一丝杆上设有一个丝杆螺母；

两个焊接治具，焊接治具包括底板、上模及下模，底板通过滑块与两个第一导轨滑动连接，且底板与丝杆螺母固接，底板上设有两根垂直于第一导轨的第二导轨，下模包括依次从下向上叠加并固定的下模底板、下模中间板和下模面板，下模底板通过滑块与两根第二导轨滑动连接，下模底板的底部设有驱动下模底板运动的滑台气缸，上模上设有透光孔，底板上垂直设置有导柱，导柱穿过上模并与上模滑动配合，底板上固定有驱动上模升降的第一气缸，下模上设有定位销；

一个激光振镜，激光振镜设置在第一导轨的中部上方。

本实施方式的有益效果是：手动上料，具体由滑台气缸驱动下模移出，操作人员将三个待焊接产品放在下模面板上，并使待焊接产品上预设的定位孔套在定位销上，防止产品偏移；然后滑台气缸驱动下模移动到上模下方，由第一气缸驱动上模下降合模，使上模压紧待焊接产品；再由第一电机和丝杆副驱动焊接治具移动到激光振镜的下方，激光振镜发出的激光束穿过透光孔，对位于透光孔下方的产品进行焊接；在其中一个焊接治具使用过程中，对另外一个焊接治具进行上料并驱动其向着激光振镜方向移动，可以缩短等待时间，提高生产效率，减少了设备购买数量，降低了生产成本。

在一些实施方式中，底板上设有第一连接块，第一连接块与丝杆螺母相对的边缘设有矩形缺口，丝杆螺母上设有支撑座，支撑座的上表面设有凹槽，凹槽中固定有垫块，垫块上方固定第二连接块，第二连接块具有凸出部，凸出部与矩形缺口凹凸配合。第一电机驱动第一丝杆转动时，丝杆螺母会在第一丝杆上直线运动，进而带动了底板的运动，即焊接治具可以在第一导轨上直线运动。

在一些实施方式中，垫块和第二连接块上设有重叠的腰型孔。安装时，通过腰型孔用螺栓将垫块和第二连接块安装在支撑座上，设置腰型孔的主要目的是能够调整垫块和第二连接块到第一连接块的距离，便于安装。

在一些实施方式中，工作台上设有竖直的支架，支架中竖直设有一根第二丝杆和若干根第三导轨，第二丝杆上设有第二丝杆螺母，第二丝杆螺母上固定安装架，安装架与第三导轨滑动配合，安装架上固定激光振镜。本实施方式的激光振镜的高度可调，即可以调整镜头到焊点的距离，以获得最佳的焊接效果。本实施方式采用丝杆副传动，能够精密调节。

在一些实施方式中，第二丝杆的下端设有滚珠轴承，第二丝杆的上端设有摇柄。本实施方式采用手摇的方式使激光振镜升降。

在一些实施方式中，支架的侧面设有竖直排布的刻度线，安装架设有指针，指针指示刻度线。刻度线能够显示激光振镜的调节高度。

在一些实施方式中，上模包括上模框、上模盖板、第一镶板及第二镶板，上模框的内缘设有延伸部，上模盖板与延伸部的上表面固接，第一镶板及第二镶板与延伸部的下表面固接。在一些实施方式中，上模盖板、第一镶板及第二镶板上设有贯通的透光孔。上模框呈矩形框形状，激光束可以通过上模盖板、第一镶板及第二镶板上的透光孔。由于待焊接产品有三个，因此设置了两个镶板，根据焊点数量和排布设计，在镶板上布置相对应的透光孔。进一步地，第一镶板及第二镶板可拆卸连接，当需要焊接焊点排布不同的产品，只需要更换镶板即可。

附图说明

图1为本实用新型具体实施方式所提供的待焊接产品的爆炸图。

图2为本实用新型具体实施方式所提供的待焊接产品的正面示意图。

图3为本实用新型具体实施方式所提供的双工位单激光镜头多段焊接设备的正视图。

图4为本实用新型具体实施方式所提供的双工位单激光镜头多段焊接设备的俯视图。

图5为本实用新型具体实施方式所提供的焊接治具的结构示意图。

图6为本实用新型具体实施方式的底板与丝杆螺母的连接结构示意图。

图7为本实用新型具体实施方式的底板与丝杆螺母的连接结构的爆炸图。

图8为本实用新型具体实施方式所提供的激光振镜的升降机构示意图。

图9示为本实用新型具体实施方式的上模的爆炸图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。

为了便于理解本实用新型的实施例，先介绍一种能够应用该设备的待焊接产品。图1示意性地显示了一种待焊接产品的爆炸图，包括三个薄件，为了便于表述，分别命名为第一零件5、第二零件6和第三零件7。第一零件5覆盖在第二零件6上，第二零件6的边缘与第三零件7的边缘重叠。图2示意性地显示了待焊接产品的正面示意图，所示的待焊接产品的焊接区域长度(290mm)大于2倍的激光镜头焊接范围(约100mm)。需要强调是本焊接设备适用于两个或三个薄件的焊接，其中薄件的具体形状和尺寸并不限于图1和图2所示。

图3示意性地显示了本实用新型具体实施方式所提供的双工位单激光镜头多段焊接设备的正视图，图4示意性地显示了本实用新型具体实施方式所提供的双工位单激光镜头多段焊接设备的俯视图。图5示意性地显示了本实用新型具体实施方式所提供的焊接治具的结构示意图。

如图3-4所示，双工位单激光镜头多段焊接设备包括工作台1、直线运动组件2、两个焊接治具3及一个激光振镜4。如图4所示，直线运动组件 2包括两根平行的第一导轨201、两个第一电机202、两个第一丝杆203，第一电机202的输出轴连接第一丝杆203，每根第一丝杆203上设有一个丝杆螺母204。如图5所示，焊接治具3包括底板301、上模302及下模303，底板301通过滑块与两个第一导轨201滑动连接，且底板301与丝杆螺母 204固接，底板301上设有两根垂直于第一导轨201的第二导轨304，下模 303包括依次从下向上叠加并固定的下模底板305、下模中间板306和下模面板307，下模底板305通过滑块与两根第二导轨304滑动连接，下模底板 305的底部设有驱动下模底板305运动的滑台气缸，上模302上设有透光孔308，底板301上垂直设置有导柱309，导柱309穿过上模302并与上模302 滑动配合，底板301上固定有驱动上模302升降的第一气缸310，下模303 上设有定位销311。激光振镜4设置在第一导轨201的中部上方。

直线运动组件2和焊接治具3安装在工作台1上，直线运动组件2驱动两个焊接治具3直线运动，即每个第一电机202各驱动一个焊接治具3 在第一导轨201上运动。第一气缸310驱动上模302升降，可以完成合模和开模动作。本实用新型的工作原理如下：首先手动上料，具体由滑台气缸驱动下模303移出，操作人员将三个待焊接产品放在下模面板307上，并使待焊接产品上预设的定位孔套在定位销311上，防止产品偏移；然后滑台气缸驱动下模303移动到上模302下方，由第一气缸310驱动上模302 下降合模，使上模302压紧待焊接产品；再由第一电机202和丝杆副驱动焊接治具3移动到激光振镜4的下方，激光振镜4发出的激光束穿过透光孔308，对位于透光孔308下方的产品进行焊接；在其中一个焊接治具3 使用过程中，对另外一个焊接治具3进行上料并驱动其向着激光振镜4方向移动，可以缩短等待时间，提高生产效率。

在本实施方式中，激光振镜4的焊接范围小于产品需要焊接区域的长度，因此应用本实施方式的设备时可以采用多段焊接的方式。比如，激光振镜4的激光有效覆盖距离为100mm，产品需要焊接区域的长度为290mm，可以采用三段焊接。在操作中，先将产品的靠近一端的29mm区域移动到激光振镜4的焊接区域内，激光束依次通过透光孔308对产品进行焊接，形成焊点。该区域焊接结束后，再使焊接治具3向前移动以使中间的29mm 区域位于激光振镜4的下方，并对该区域进行焊接，最后焊接剩下的29mm 区域。在其中一个焊接治具3向前移动的同时，另一个焊接治具2也可以同时动作，缩短了等待时间，提高了生产效率。

图6示意性地显示了本实用新型具体实施方式的底板301与丝杆螺母 204的连接结构示意图。图7示意性地显示了本实用新型具体实施方式的底板301与丝杆螺母204的连接结构的爆炸图。

在一些实施方式中，如图6-7所示，底板301上设有第一连接块312，第一连接块312与丝杆螺母204相对的边缘设有矩形缺口313，丝杆螺母 204上设有支撑座205，支撑座205的上表面设有凹槽206，凹槽206中固定有垫块207，垫块207上方固定第二连接块208，第二连接块208具有凸出部209，凸出部209与矩形缺口313凹凸配合。第一电机202驱动第一丝杆203转动时，丝杆螺母204会在第一丝杆203上直线运动，进而带动了底板301的运动，即焊接治具3可以在第一导轨201上直线运动。

在一些实施方式中，垫块207和第二连接块208上设有重叠的腰型孔。安装时，通过腰型孔用螺栓将垫块207和第二连接块208安装在支撑座205 上，设置腰型孔的主要目的是能够调整垫块207和第二连接块208到第一连接块312的距离，便于安装。

图8示意性地显示了本实用新型具体实施方式所提供的激光振镜4的升降机构示意图。

在一些实施方式中，如图8所示，工作台1上设有竖直的支架401，支架401中竖直设有一根第二丝杆402和若干根第三导轨403，第二丝杆402 上设有第二丝杆螺母404，第二丝杆螺母404上固定安装架405，安装架405 与第三导轨403滑动配合，安装架405上固定激光振镜4。本实施方式的激光振镜4的高度可调，即可以调整镜头到焊点的距离，以获得最佳的焊接效果。本实施方式采用丝杆副传动，能够精密调节。

在一些实施方式中，第二丝杆402的下端设有滚珠轴承，第二丝杆402 的上端设有摇柄406。本实施方式采用手摇的方式使激光振镜4升降。

在一些实施方式中，支架401的侧面设有竖直排布的刻度线，安装架 405设有指针，指针指示刻度线。刻度线能够显示激光振镜4的调节高度。

图9示意性地显示了本实用新型具体实施方式的上模302的爆炸图。

在一些实施方式中，如图9所示，上模302包括上模框314、上模盖板 315、第一镶板316及第二镶板317，上模框314的内缘设有延伸部318，上模盖板315与延伸部318的上表面固接，第一镶板316及第二镶板317 与延伸部318的下表面固接。在一些实施方式中，上模盖板315、第一镶板 316及第二镶板317上设有贯通的透光孔308。上模框314呈矩形框形状，激光束可以通过上模盖板315、第一镶板316及第二镶板317上的透光孔 308。由于待焊接产品有三个，因此设置了两个镶板，根据焊点数量和排布设计，在镶板上布置相对应的透光孔308。进一步地，第一镶板316及第二镶板317可拆卸连接，当需要焊接焊点排布不同的产品，只需要更换镶板即可。

以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，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。

Claims (8)

1.双工位单激光镜头多段焊接设备，其特征在于，包括：

工作台(1)；

直线运动组件(2)，所述直线运动组件(2)包括两根平行的第一导轨(201)、两个第一电机(202)、两个第一丝杆(203)，所述第一电机(202)的输出轴连接所述第一丝杆(203)，每根第一丝杆(203)上设有一个丝杆螺母(204)；

两个焊接治具(3)，焊接治具(3)包括底板(301)、上模(302)及下模(303)，底板(301)通过滑块与两个第一导轨(201)滑动连接，且底板(301)与丝杆螺母(204)固接，所述底板(301)上设有两根垂直于所述第一导轨(201)的第二导轨(304)，所述下模(303)包括依次从下向上叠加并固定的下模底板(305)、下模中间板(306)和下模面板(307)，所述下模底板(305)通过滑块与两根所述第二导轨(304)滑动连接，所述下模底板(305)的底部设有驱动所述下模底板(305)运动的滑台气缸，所述上模(302)上设有透光孔(308)，所述底板(301)上垂直设置有导柱(309)，所述导柱(309)穿过所述上模(302)并与所述上模(302)滑动配合，所述底板(301)上固定有驱动所述上模(302)升降的第一气缸(310)，所述下模(303)上设有定位销(311)；

一个激光振镜(4)，所述激光振镜(4)设置在所述第一导轨(201)的中部上方。

2.根据权利要求1所述的双工位单激光镜头多段焊接设备，其特征在于，所述底板(301)上设有第一连接块(312)，所述第一连接块(312)与丝杆螺母(204)相对的边缘设有矩形缺口(313)，所述丝杆螺母(204)上设有支撑座(205)，所述支撑座(205)的上表面设有凹槽(206)，所述凹槽(206)中固定有垫块(207)，所述垫块(207)上方固定第二连接块(208)，所述第二连接块(208)具有凸出部(209)，所述凸出部(209)与所述矩形缺口(313)凹凸配合。

3.根据权利要求2所述的双工位单激光镜头多段焊接设备，其特征在于，所述垫块(207)和第二连接块(208)上设有重叠的腰型孔。

4.根据权利要求1所述的双工位单激光镜头多段焊接设备，其特征在于，所述工作台(1)上设有竖直的支架(401)，所述支架(401)中竖直设有一根第二丝杆(402)和若干根第三导轨(403)，所述第二丝杆(402)上设有第二丝杆螺母(404)，所述第二丝杆螺母(404)上固定安装架(405)，所述安装架(405)与所述第三导轨(403)滑动配合，所述安装架(405) 上固定所述激光振镜(4)。

5.根据权利要求4所述的双工位单激光镜头多段焊接设备，其特征在于，所述第二丝杆(402)的下端设有滚珠轴承，所述第二丝杆(402)的上端设有摇柄(406)。

6.根据权利要求4所述的双工位单激光镜头多段焊接设备，其特征在于，所述支架(401)的侧面设有竖直排布的刻度线，所述安装架(405)设有指针，所述指针指示所述刻度线。

7.根据权利要求1所述的双工位单激光镜头多段焊接设备，其特征在于，所述上模(302)包括上模框(314)、上模盖板(315)、第一镶板(316)及第二镶板(317)，所述上模框(314)的内缘设有延伸部(318)，所述上模盖板(315)与所述延伸部(318)的上表面固接，所述第一镶板(316)及第二镶板(317)与所述延伸部(318)的下表面固接。

8.根据权利要求7所述的双工位单激光镜头多段焊接设备，其特征在于，所述第一镶板(316)及第二镶板(317)上设有所述透光孔(308)。

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