CN211276970U - 一种光器件卧式同轴耦合弧形焊接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于激光焊接技术领域，具体提供了一种光器件卧式同轴耦合弧形焊接装置，包括水平移动平台及激光焊枪，水平移动平台上垂直设有弧形导轨，弧形导轨上可移动地设有激光焊枪座，激光焊枪座上沿着弧形导轨径向设有径向导槽，激光焊枪可移动地安装在径向导槽上。利用形齿条导轨，实现激光焊枪的圆形轨迹运动。加工前先初步调整圆心坐标后，仅通过一个步进或伺服电机驱动，利用弧形轨道结构，在加工球面时，即可实现激光焊枪出射头焊接时，处于圆截面上的焊点布置均匀、穿透能量一致，极大提高生产效率和产品合格率。此外，弧形导轨具有加工位移大，且占用空间小、结构紧凑的特点。

Description

一种光器件卧式同轴耦合弧形焊接装置

技术领域

本实用新型属于激光焊接技术领域，具体涉及一种光器件卧式同轴耦合弧形焊接装置。

背景技术

早期采用的耦合焊接系统中光纤耦合是通过人工手持光纤，并旋转光纤来达到耦合的目的，采用这种方式，人工强度大，操作过程复杂，操作不方便，而且耦合效率低，由于光器件的体积都比较小，采用目前的人工手持光纤耦合焊接的方法，耦合焊接的精度交底，生产效率交底，增加劳动成本，且产品质量无法保证。

近期对于光器件卧式同轴耦合焊接，多采用伺服或步进电机控制轴截面方向上X、Y轴直线运动，甚至加装旋转台来控制激光出射头在焊接圆弧上的位置，运动控制复杂，结构庞大刚性不足，导致激光同步焊接时光斑大小、穿透能量不同，造成器件变形大，不能有效的控制产品合格率。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术中光器件卧室同轴耦合焊接产品合格率低的问题。

为此，本实用新型提供了一种

本实用新型的有益效果：本实用新型提供的这种光器件卧式同轴耦合弧形焊接装置，包括水平移动平台及激光焊枪，水平移动平台上垂直设有弧形导轨，弧形导轨上可移动地设有激光焊枪座，激光焊枪座上沿着弧形导轨径向设有径向导槽，激光焊枪可移动地安装在径向导槽上。利用形齿条导轨，实现激光焊枪的圆形轨迹运动。加工前先初步调整圆心坐标后，仅通过一个步进或伺服电机驱动，利用弧形轨道结构，在加工球面时，即可实现激光焊枪出射头焊接时，处于圆截面上的焊点布置均匀、穿透能量一致，极大提高生产效率和产品合格率。此外，弧形导轨具有加工位移大，且占用空间小、结构紧凑的特点。

以下将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

附图说明

图1是本实用新型光器件卧式同轴耦合弧形焊接装置的立体结构示意图；

图2是本实用新型光器件卧式同轴耦合弧形焊接装置的弧形导轨及激光焊枪安装结构图；

图3是本实用新型光器件卧式同轴耦合弧形焊接装置的激光焊枪座安装结构图。

附图标记说明：水平移动平台1，激光焊枪2，弧形导轨3，激光焊枪座4，中间过渡板5，X轴驱动电机6，齿轮驱动电机7，滑道8，手动齿轮移动组件9，X轴导轨10，齿轮11，导轮组12，顶升螺杆13，内侧顶杆14。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

本实用新型提供了一种光器件卧式同轴耦合弧形焊接装置，包括水平移动平台1及激光焊枪2，所述水平移动平台1上垂直设有弧形导轨，所述弧形导轨上可移动地设有激光焊枪座4，所述激光焊枪座4上沿着所述弧形导轨径向设有径向导槽，所述激光焊枪2可移动地安装在所述径向导槽上。

如图1至图2所示，地基上固定安装有水平移动平台1，然后在水平移动平台1上安装弧形导轨，弧形导轨一端与水平移动平台1连接，并与水平移动平台1垂直树立。水平移动平台1可以在水平方向上移动，这样便可带动整个弧形导轨一起做水平平移运动。激光焊枪座4可滑动的安装在弧形导轨上，驱动激光焊枪座4便可沿着弧形导轨做圆弧运动，激光焊枪座4上设有径向导槽，激光焊枪2可滑动地安装在导槽上，从而可以调节激光焊枪2沿着弧形导轨径向移动，进而调节激光焊枪2与加工产品的位置关系。

水平移动平台1可以带动激光焊枪2水平移动，具体地，X轴驱动电机6驱动整个弧形导轨3沿着X轴方向移动，通过位于弧形导轨13两侧的内侧顶杆14配合便可实现与X轴垂直方向的移动。水平移动平台1为现有的二轴移动技术，在此不做进一步赘述。激光焊枪座4带动激光焊枪2沿着弧形导轨弧形运动，激光焊枪2沿着导槽做径向运动，如此便可加工位于弧形导轨的中心处的球面。且对球面的加工深度和激光加工能量均匀分散，具有高度对称一致性。

优选的方案，所述弧形导轨内设有弧形齿条，所述激光焊枪座4上设有与所述弧形齿条啮合的齿轮。由此可知，如图3所示，齿轮齿条啮合配合，转动齿轮，便可使得整个激光焊枪座4及激光焊枪2一起沿着弧形导轨做圆弧运动。

优选的方案，所述激光焊枪座4上设有齿轮驱动电机7，所述齿轮驱动电机7输出轴与所述齿轮11连接。如图1所示，在激光焊枪座4上安装齿轮驱动电机7，通过齿轮驱动电机7驱动齿轮11旋转，便可带动激光焊枪2沿着弧形导轨移动，齿轮电机也随着激光焊枪座4一起移动。

优选的方案，所述激光焊枪座4上设有手动齿轮移动组件9，所述手动齿轮移动组件9包括蜗轮蜗杆机构，所述蜗杆作为输出轴与所述齿轮连接。如图1所示，齿轮驱动为手动驱动，通过蜗轮蜗杆机构形成自锁，只有转动把手带动蜗轮旋转，从而驱动蜗杆带动齿轮11旋转，才能驱动激光焊枪座4移动，当松手后，蜗轮蜗杆的自锁结构便可使得激光焊枪座4自身固定不动。

优选的方案，所述弧形导轨上可移动地设有多个彼此独立的激光焊枪座4，各所述激光焊枪座4上分别安装有激光焊枪2。由此可知，弧形导轨上可以安装多个激光焊枪座4，进而可以单独控制多个激光焊枪2焊接工作，提升了加工柔度。

优选的方案，所述水平移动平台1上垂直设有多个所述弧形导轨，各所述弧形导轨上分别设有激光焊枪座4。如图1所示，弧形导轨包括两个，每个弧形导轨上分别安装有激光焊枪座4，每个激光焊枪座4的驱动方式可以是电机驱动也可以是手动驱动，各自彼此独立操作。还可以沿着与X轴垂直方向布置弧形导轨，在此不再赘述。

优选的方案，所述激光焊枪座4包括导轮组12，所述导轮组12可滚动的嵌入所述弧形导轨内。如图3所示，导轮组12嵌入弧形导轨的凹槽内，起到固定及导线的作用，防止激光焊枪座4偏离轨道，保证激光焊枪座4沿着弧形轨道做圆弧运动。

优选的方案，所述弧形导轨包括滑道8，所述滑道8包括上滑道及下滑道，所述导轮组12包括上导轮及下导轮，所述上导轮可滚动的嵌入所述上滑道内，所述下导轮可滚动地嵌入所述下滑道内。如图3所示，弧形导轨包括滑道8，导轮组12位于滑道8内即可。其中，滑道8包括上滑道和下滑道，上下滑道形成夹持之势，将整个激光焊枪座4悬挂在弧形导轨上。

优选的方案，所述导轮组12为“V”字型导轮，所述弧形导轨内设有与所述“V”字型导轮对应的沟槽。由此可知，“V”字型导轮与沟槽的紧密配合，使得导轮嵌入在沟槽内，增加了接触面积，可以减小导轮在旋转的过程中产生的震动，进而提高激光焊枪2的加工稳定性及精度。

优选的方案，所述水平移动平台1上可旋转地设有顶升螺杆13，所述顶升螺杆13与所述弧形导轨螺纹连接。如图2所示，水平移动平台1上安装顶升螺杆13，顶升螺杆13只可以旋转，不能拔出，也不能进一步继续插入。中间过渡板5与顶升螺杆13螺纹连接，中间过渡板5上安装有弧形导轨，且中间过渡板5与水平移动平台1通过螺栓固定连接。当需要拆卸或者调节整个弧形导轨的高度位置时，松开螺栓，旋转顶升螺杆13，顶升螺杆13沿着自身轴向不动，这样便使得中间过渡板5连带弧形导轨一起沿着顶升螺杆13的轴向上下移动，当移动到预定位置后，顶升螺杆13也可以完成自锁的功能，最后拧紧螺栓进行固定即可。

本实用新型的有益效果：本实用新型提供的这种光器件卧式同轴耦合弧形焊接装置，包括水平移动平台及激光焊枪，水平移动平台上垂直设有弧形导轨，弧形导轨上可移动地设有激光焊枪座，激光焊枪座上沿着弧形导轨径向设有径向导槽，激光焊枪可移动地安装在径向导槽上。利用形齿条导轨，实现激光焊枪的圆形轨迹运动。加工前先初步调整圆心坐标后，仅通过一个步进或伺服电机驱动，利用弧形轨道结构，在加工球面时，即可实现激光焊枪出射头焊接时，处于圆截面上的焊点布置均匀、穿透能量一致，极大提高生产效率和产品合格率。此外，弧形导轨具有加工位移大，且占用空间小、结构紧凑的特点。

以上例举仅仅是对本实用新型的举例说明，并不构成对本实用新型的保护范围的限制，凡是与本实用新型相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光器件卧式同轴耦合弧形焊接装置，包括水平移动平台及激光焊枪，其特征在于：所述水平移动平台上垂直设有弧形导轨，所述弧形导轨上可移动地设有激光焊枪座，所述激光焊枪座上沿着所述弧形导轨径向设有径向导槽，所述激光焊枪可移动地安装在所述径向导槽上。

2.根据权利要求1所述的光器件卧式同轴耦合弧形焊接装置，其特征在于：所述弧形导轨内设有弧形齿条，所述激光焊枪座上设有与所述弧形齿条啮合的齿轮。

3.根据权利要求2所述的光器件卧式同轴耦合弧形焊接装置，其特征在于：所述激光焊枪座上设有齿轮驱动电机，所述齿轮驱动电机输出轴与所述齿轮连接。

4.根据权利要求2所述的光器件卧式同轴耦合弧形焊接装置，其特征在于：所述激光焊枪座上设有手动齿轮移动组件，所述手动齿轮移动组件包括蜗轮蜗杆机构，所述蜗杆作为输出轴与所述齿轮连接。

5.根据权利要求1所述的光器件卧式同轴耦合弧形焊接装置，其特征在于：所述弧形导轨上可移动地设有多个彼此独立的激光焊枪座，各所述激光焊枪座上分别安装有激光焊枪。

6.根据权利要求5所述的光器件卧式同轴耦合弧形焊接装置，其特征在于：所述水平移动平台上垂直设有多个所述弧形导轨，各所述弧形导轨上分别设有激光焊枪座。

7.根据权利要求1所述的光器件卧式同轴耦合弧形焊接装置，其特征在于：所述激光焊枪座包括导轮组，所述导轮组可滚动的嵌入所述弧形导轨内。

8.根据权利要求7所述的光器件卧式同轴耦合弧形焊接装置，其特征在于：所述弧形导轨包括滑道，所述滑道包括上滑道及下滑道，所述导轮组包括上导轮及下导轮，所述上导轮可滚动的嵌入所述上滑道内，所述下导轮可滚动地嵌入所述下滑道内。

9.根据权利要求7所述的光器件卧式同轴耦合弧形焊接装置，其特征在于：所述导轮组为“V”字型导轮，所述弧形导轨内设有与所述“V”字型导轮对应的沟槽。

10.根据权利要求1所述的光器件卧式同轴耦合弧形焊接装置，其特征在于：所述水平移动平台上可旋转地设有顶升螺杆，所述顶升螺杆与所述弧形导轨螺纹连接。

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