CN212122072U - 激光定距焊接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种激光定距焊接装置，属于焊接的技术领域，包括中空机架，机架的顶面上设置有工件固定板，工件固定板的下方设置有伺服电机，伺服电机与工件固定板之间设置有分别与伺服电机的输出轴和工件固定板连接的连接杆；机架顶面上设置有位于工件固定板两侧且对称的支撑架，两支撑架的上部设置有相对的移动部，移动部的顶面开设有活动槽；活动槽内固定设置有作业气缸，作业气缸的活塞杆远离支撑架并连接有与移动部滑动连接的连接块，连接块的顶面固定连接有沿移动部长度方向设置的焊枪。本实用新型通过作业气缸带动焊枪往复运动对工件焊缝进行点焊作业，避免焊接的过程中在焊缝处产生过多热量造成焊接质量不好的情况发生。

Description

激光定距焊接装置

技术领域

本实用新型涉及焊接的技术领域，尤其是涉及一种激光定距焊接装置。

背景技术

目前在对工件焊接时，由于焊接的过程中会产生过多的热量从而使使金属发生一定程度的膨胀，当热量散失到空气，金属在冷却后会发生一定的收缩，从而导致焊缝处发生不可控制的变形。因此，在焊接时，需要对焊接产生的热量进行控制。

现有授权公告号为CN203356889U的中国实用新型专利公开了一种定子铁芯立式自动焊接装置，由支撑柜、回转台、焊枪水平移动架、焊枪升降架、焊枪及伺服电机构成，在支撑柜上表面安装转动回转台，该回转台由伺服电机驱动旋转，在回转台外侧的支撑柜上安装焊枪水平移动架，在该焊枪水平移动架上安装焊枪升降架，在该焊枪升降架上升降式安装焊枪。该现有技术通过固定焊枪位置并旋转工件，实现焊接的自动化，能够避免人工操作时因为持枪位置不定导致的局部热量过高的情况发生。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：该焊接装置在焊接过程中焊枪与工件的距离始终不变，一直处于对工件的加热状态，仍然会导致热量输入过大，工件冷却后焊缝处产生较大的变形。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种激光定距焊接装置，通过作业气缸带动焊枪往复运动对工件焊缝进行点焊作业，避免焊接的过程中在焊缝处产生过多热量造成焊接质量不好的情况发生。

本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：

通过采用上述技术方案，一种激光定距焊接装置，包括机架，所述机架内部中空，所述机架的顶面上设置有工件固定板，所述机架内位于工件固定板的下方设置有伺服电机，所述伺服电机与工件固定板之间设置有分别与伺服电机的输出轴和工件固定板固定连接的连接杆；所述工件固定板的顶面上设置有固定工件的夹持组件；所述机架顶面上设置有位于工件固定板水平方向两侧且对称的支撑架，两所述支撑架的上部设置有相对的移动部，所述移动部的顶面开设有活动槽；所述活动槽内固定设置有作业气缸，所述作业气缸的活塞杆远离支撑架并固定连接有与移动部滑动连接的连接块，所述连接块的顶面固定连接有沿移动部长度方向设置的焊枪。

通过采用上述技术方案，在活动槽内设置作业气缸并利用连接块将作业气缸与焊枪连接，使作业气缸能够带动焊枪沿活动槽方向往复运动，实现对工件焊缝的点焊作业，避免在焊接的过程中焊枪一直对焊缝加热产生过多热量。

本实用新型进一步设置为：两相对所述支撑架的上部设置有相对的支撑部，所述支撑部的顶面开设有支撑槽；所述移动部滑动连接在支撑槽内；所述支撑槽内设置有定位气缸，所述定位气缸的活塞杆远离支撑架并固定连接有推动块；所述推动块的顶面与移动部的底面固定连接；所述移动部远离支撑架的一端设置有激光测距传感器。

通过采用上述技术方案，根据激光测距传感器的距离变化利用定位气缸对移动部与工件之间的距离进行调整，使焊枪与焊缝之间的焊接距离不便，避免在焊接的过程中出现漏点导致焊接质量不好。

本实用新型进一步设置为：所述移动部远离支撑架的一端设置有滑轮座，所述激光测距传感器设置在滑轮座远离支撑架的端面上；所述滑轮座上设置有轴向竖直的滑轮，所述滑轮远离支撑架的一端与支撑架的距离大于激光测距传感器远离支撑架的一端与支撑架的距离。

通过采用上述技术方案，在进行焊接作业时，将滑轮与工件侧壁紧贴能够使激光测距传感器测定的距离更加准确，也能够使焊枪与焊缝对的更准，避免焊枪与焊缝不垂直的情况出现。

本实用新型进一步设置为：所述伺服电机的底端设置有驱动伺服电机升降的升降机构。

通过采用上述技术方案，利用升降机构调整工件的焊缝的位置，使焊枪与焊缝对准。

本实用新型进一步设置为：所述升降机构包括固定在机架底板上的升降气缸，所述升降气缸的活塞缸的顶端设置有支撑板，所述支撑板的顶面与伺服电机固定连接。

通过采用上述技术方案，利用升降气缸调整伺服电机在竖直方向上的相对位置，驱动工件固定板升降，从而对工件进行调整。

本实用新型进一步设置为：所述伺服电机水平方向两侧设置有竖直穿过支撑板的导向柱，所述导向柱轴向的两端分别与机架的顶板和底板固定连接。

通过采用上述技术方案，使升降机构在上升的过程中机构更加稳定。

本实用新型进一步设置为：所述夹持组件包括相对设置的第一固定部和第二固定部，所述第一固定部和第二固定部相对的面均为圆弧面；所述第二固定部与工件固定板固定连接，所述第一固定部远离第二固定部的一端设置与驱动第一固定部向第二固定部运动的驱动件。

通过采用上述技术方案，对工件进行夹持固定，避免在转动工件的过程中工件晃动影响焊接作业。

本实用新型进一步设置为：所述工件固定板的顶面位于第一固定部下方的位置设置有沿第一固定部运动方向开设的滑动槽，所述第一固定部的底面上与滑动槽相对的位置设置有与滑动槽匹配的滑动条。

通过采用上述技术方案，使第一固定部的调节更加稳定，避免夹持的过程中第一固定部发生晃动影响工件的固定。

本实用新型进一步设置为：所述焊枪与支撑架之间设置有分别与焊枪和支撑架固定连接的弹簧。

通过采用上述技术方案，使得在焊接作业的过程中焊枪能够更加稳定。

本实用新型进一步设置为：所述弹簧内设置有同轴的伸缩杆；所述伸缩杆轴向的两端分别与焊枪和支撑架固定连接。

通过采用上述技术方案，进一步增加焊枪的稳定性，避免焊枪在移动的过程中发生晃动从而影响焊接作业。

综上所述，本实用新型的有益技术效果为：

1.通过在活动槽内设置作业气缸并利用连接块将作业气缸与焊枪连接，使作业气缸能够带动焊枪沿活动槽方向往复运动，实现对工件焊缝的点焊作业，避免在焊接的过程中焊枪一直对焊缝加热产生过多热量；

2.通过设置支撑槽并在支撑槽内设置定位气缸，根据激光测距传感器的距离变化利用定位气缸对移动部与工件之间的距离进行调整，使焊枪与焊缝之间的焊接距离不便，避免在焊接的过程中出现漏点导致焊接质量不好；

3.通过设置分别与支架和焊枪连接的伸缩杆和弹簧，保证焊枪在移动过程中的稳定，确保焊枪不会发生晃动；

4.通过设置升降机构，使得焊枪能够与焊缝的位置能够水平对准，从而保证焊接的质量。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型的剖面结构示意图；

图3是本实用新型的焊接组件的结构示意图；

图4是本实用新型的夹持组件的结构爆炸图；

图5是本实用新型的焊接组件的剖面结构示意图；

图6是本实用新型的焊接组件另一方向的剖面结构示意图。

图中，1、工件；11、焊缝；2、机架；21、支撑架；22、工件固定板；221、滑动槽；23、导向柱；3、升降机构；31、升降气缸；32、支撑板；4、夹持组件；41、第一固定部；411、滑动条；42、第二固定部；43、竖板；44、丝杆；45、转动把手；5、焊接组件；51、焊枪；511、伸缩杆；512、弹簧；52、支撑部；53、支撑槽；54、定位气缸；55、推动块；56、移动部；561、滑轮座；562、滑轮；563、激光测距传感器；57、活动槽；58、作业气缸；59、连接块；6、伺服电机；61、连接杆。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

参照图1、图2，为本实用新型公开的一种激光定距焊接装置，包括立方体状的机架2，机架2中空。机架2的顶面的中心位置设置有水平且呈圆形的工件固定板22。

机架2内部位于工件固定板22的下方设置有驱动工件固定板22转动的伺服电机6。伺服电机6的输出轴向上伸出。伺服电机6与工件固定板22之间竖直设置有连接杆61。连接杆61轴向的一端与伺服电机6的输出轴固定连接，另一端穿过机架2的顶板与工件固定板22的底面固定连接。连接杆61与机架2滑动连接。伺服电机6转动时，带动工件固定板22同步转动。

伺服电机6的底端设置有驱动伺服电机6上升和下降的升降机构3。升降机构3包括与伺服电机6的底端固定连接并水平设置的支撑板32，支撑板32的水平截面积大于伺服电机6的水平截面积。支撑板32的底面固定连接有升降气缸31。升降气缸31的缸体固定在机架2的底板上且活塞杆与支撑板32连接。

启动升降气缸31能够使伺服电机6升降进而带动工件固定板22升降。

机架2内位于伺服电机6沿机架2长度方向的两侧分别竖直设置有穿过支撑板32的导向柱23。导向柱23轴向的两端分别与机架2的顶板和底板固定连接。

导向柱23能够使伺服电机6的升降更加稳定并且也能够保证伺服电机6在转动时保持稳定。

工件1放置在工件固定板22的中部。工件1为圆柱形。工件1与工件固定板22同轴。工件固定板22顶面设置有将工件1固定的夹持组件4。

参照图3、图4，夹持组件4包括水平相对设置的第一固定部41和第二固定部42。第一固定部41和第二固定部42相对的面为半圆弧面。第二固定部42的底面与工件固定板22固定连接。工件固定板22位于第一固定部41的下方设置有倒T型的滑动槽221。滑动槽221沿第一固定部41的对称轴对称设置。滑动槽221远离第二固定部42的一端贯穿工件固定板22。第二固定部42的底面上与滑动槽221相对的位置设置有与滑动槽221形状匹配的倒T型的滑动条411。滑动条411的顶面与第一固定部41固定连接。第一固定部41与工件固定板22滑动连接。

工件固定板22的顶面上位于相对的滑动槽221中间并远离第二固定部42的位置竖直设置有垂直于滑动槽221的竖板43。竖板43上设置有沿工件固定板22径向设置并穿过竖板43的丝杆44（螺纹未在图中体现）。丝杆44轴向的一端与第一固定部41转动连接，另一端固定连接有转动把手45。

通过转动丝杆44，驱动第一固定部41沿滑动槽221的方向向第二固定部42运动。当第一固定部41与第二固定部42相抵接时，第一固定部41与第二固定部42之间形成与工件固定板22同轴的固定孔。

机架2底面上沿机架2的长度方向位于工件固定板22的两侧设置有相对的支撑架21。两支撑架21竖直设置且沿工件固定板22的径向对称设置。支撑架21上部相对的位置分别相向设置有焊接组件5。

参照图5、图6，焊接组件5包括水平固定设置在支撑架21上的呈立方体状的支撑部52。支撑部52顶面上开设有沿支撑部52长度方向的方形的支撑槽53。支撑槽53贯穿支撑部52远离支撑架21的一端。支撑槽53内设置有沿支撑槽53长度方向的定位气缸54。定位气缸54的缸体固定设置在支撑架21上，定位气缸54的活塞杆向远离支撑架21的方向伸出并固定连接有竖直设置的推动块55。推动块55顶面上固定连接有沿支撑槽53长度方向设置的移动部56。移动部56的形状与支撑槽53的形状匹配。移动部56与支撑部52滑动连接。在定位气缸54的作用下，移动部56能够沿支撑槽53的长度方向运动。移动部56的底面与定位气缸54的缸体的顶面能够滑动连接。

移动部56的顶面开设有沿移动部56长度方向的活动槽57。活动槽57的下部为半圆形，上部为方形，且半圆形的直径大于方形的宽度。活动槽57远离支撑架21的一端开口并固定连接有滑轮座561。滑轮座561将活动槽57的开口处封闭。活动槽57内设置有作业气缸58。作业气缸58的缸体固定在活动槽57靠近支撑架21的一端，作业气缸58的活塞杆向远离支撑架21的方向伸出并固定连接有与活动槽57形状匹配的连接块59。连接块59的顶面连接有沿活动槽57长度方向设置的焊枪51。在安装时，首先将作业气缸58和连接块59放入活动槽57内，之后利用滑轮座561将活动槽57的开口封闭。滑轮座561远离活动槽57的一端设置有轴向竖直的滑轮562。滑轮座561远离活动槽57的端面上固定设置有激光测距传感器563。滑轮562远离支撑架21的一端与支撑架21的距离大于激光测距传感器563远离支撑架21的一端与支撑架21的距离。

焊枪51与支撑架21之间设置有水平的伸缩杆511。伸缩杆511轴向的两端分别与支撑架21和焊枪51固定连接。伸缩杆511外部设置有与伸缩杆511同轴的弹簧512，弹簧512轴向的两端分别与支撑架21和焊枪51固定连接。

本实施例的实施原理为：将工件1利用夹持组件4固定在工件固定板22上，之后调整移动部56的位置，使滑轮562与工件1的外壁贴合。利用升降机构3将工件1的焊缝11与焊枪51水平相对。确定好焊缝11的位置后，启动伺服电机6带动工件1转动。工件1转动的过程中根据设置好的控制参数利用作业气缸58带动焊枪51往复运动，对焊缝11进行点焊作业。

激光测距传感器563用于测定与工件1之间的距离。在工件1的外壁圆度不规整的情况下会存在一定的距离变化。当激光测距传感器563检测到与工件1之间的距离发生变化时，启动定位气缸54，带动移动部56移动相应的距离，仍使滑轮562与工件1的外壁贴合，从而保证焊枪51的焊接距离不便，保证焊接质量。

通过以上设置既能够实现焊枪51对工件1的点焊作业，避免在进行焊接时焊枪51一直对工件1加热，产生过多热量；同时能够使得焊接过程中焊枪51与焊缝11焊接距离不便，避免连续打点的时候产生漏点，导致焊接质量不好。

本实用新型通过把热量控制在最小的范围内，只需要热量能够产生焊缝11的熔化就可以，既能达到焊接要求，又不会产生过多的热量，在焊接后金属的变形很小，焊接质量更高。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种激光定距焊接装置，包括机架（2），所述机架（2）内部中空，其特征在于：所述机架（2）的顶面上设置有工件固定板（22），所述机架（2）内位于工件固定板（22）的下方设置有伺服电机（6），所述伺服电机（6）与工件固定板（22）之间设置有分别与伺服电机（6）的输出轴和工件固定板（22）固定连接的连接杆（61）；所述工件固定板（22）的顶面上设置有固定工件（1）的夹持组件（4）；所述机架（2）顶面上设置有位于工件固定板（22）水平方向两侧且对称的支撑架（21），两所述支撑架（21）的上部设置有相对的移动部（56），所述移动部（56）的顶面开设有活动槽（57）；所述活动槽（57）内固定设置有作业气缸（58），所述作业气缸（58）的活塞杆远离支撑架（21）并固定连接有与移动部（56）滑动连接的连接块（59），所述连接块（59）的顶面固定连接有沿移动部（56）长度方向设置的焊枪（51）。

2.根据权利要求1所述的激光定距焊接装置，其特征在于：两相对所述支撑架（21）的上部设置有相对的支撑部（52），所述支撑部（52）的顶面开设有支撑槽（53）；所述移动部（56）滑动连接在支撑槽（53）内；所述支撑槽（53）内设置有定位气缸（54），所述定位气缸（54）的活塞杆远离支撑架（21）并固定连接有推动块（55）；所述推动块（55）的顶面与移动部（56）的底面固定连接；所述移动部（56）远离支撑架（21）的一端设置有激光测距传感器（563）。

3.根据权利要求2所述的激光定距焊接装置，其特征在于：所述移动部（56）远离支撑架（21）的一端设置有滑轮座（561），所述激光测距传感器（563）设置在滑轮座（561）远离支撑架（21）的端面上；所述滑轮座（561）上设置有轴向竖直的滑轮（562），所述滑轮（562）远离支撑架（21）的一端与支撑架（21）的距离大于激光测距传感器（563）远离支撑架（21）的一端与支撑架（21）的距离。

4.根据权利要求1所述的激光定距焊接装置，其特征在于：所述伺服电机（6）的底端设置有驱动伺服电机（6）升降的升降机构（3）。

5.根据权利要求4所述的激光定距焊接装置，其特征在于：所述升降机构（3）包括固定在机架（2）底板上的升降气缸（31），所述升降气缸（31）的活塞缸的顶端设置有支撑板（32），所述支撑板（32）的顶面与伺服电机（6）固定连接。

6.根据权利要求5所述的激光定距焊接装置，其特征在于：所述伺服电机（6）水平方向两侧设置有竖直穿过支撑板（32）的导向柱（23），所述导向柱（23）轴向的两端分别与机架（2）的顶板和底板固定连接。

7.根据权利要求1所述的激光定距焊接装置，其特征在于：所述夹持组件（4）包括相对设置的第一固定部（41）和第二固定部（42），所述第一固定部（41）和第二固定部（42）相对的面均为圆弧面；所述第二固定部（42）与工件固定板（22）固定连接，所述第一固定部（41）远离第二固定部（42）的一端设置与驱动第一固定部（41）向第二固定部（42）运动的驱动件。

8.根据权利要求7所述的激光定距焊接装置，其特征在于：所述工件固定板（22）的顶面位于第一固定部（41）下方的位置设置有沿第一固定部（41）运动方向开设的滑动槽（221），所述第一固定部（41）的底面上与滑动槽（221）相对的位置设置有与滑动槽（221）匹配的滑动条（411）。

9.根据权利要求1所述的激光定距焊接装置，其特征在于：所述焊枪（51）与支撑架（21）之间设置有分别与焊枪（51）和支撑架（21）固定连接的弹簧（512）。

10.根据权利要求9所述的激光定距焊接装置，其特征在于：所述弹簧（512）内设置有同轴的伸缩杆（511）；所述伸缩杆（511）轴向的两端分别与焊枪（51）和支撑架（21）固定连接。

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