CN212350770U - 一种连续激光焊接机平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种连续激光焊接机平台，包括控制箱、底板、X轴运动组件、Y轴运动组件、Z轴运动组件、悬臂、转接板、激光焊接头、CCD相机机构；所述控制箱一侧固定一显示器，控制箱顶部安装底板，底板前半部设为工作台面，底板后半部安装X轴运动组件；X轴运动组件上连接Y轴运动组件，Y轴运动组件连接Z轴运动组件，Z轴运动组件连接悬臂，悬臂通过转接板连接激光焊接头，激光焊接头上安装有CCD相机机构。本实用新型体积小，操作上更灵活；另外还配合了CCD摄像监视系统，有利于精准定位还便于观察焊接过程，焊斑能量分布均匀，保证了焊接工件的美观与使用性能。

Description

一种连续激光焊接机平台

技术领域

本实用新型涉及焊接机，尤其涉及一种连续激光焊接机平台。

背景技术

激光焊接是利用高能量的激光脉冲对材料进行微小区域内的局部加热，激光辐射的能量通过热传导向材料的内部扩散，将材料熔化后形成特定熔池。它是一种新型的焊接方式，主要针对薄壁材料、精密零件的焊接，可实现点焊、对接焊、叠焊、密封焊等，深宽比高，焊缝宽度小，热影响区小、变形小，焊接速度快，焊缝平整、美观，焊后无需处理或只需简单处理，焊缝质量高，无气孔，可精确控制，聚焦光点小，定位精度高，易实现自动化。

目前市场上激光焊接机种类分为YAG激光焊接机、光纤传输激光焊接机、光纤连续激光焊接机。YAG激光焊接机和光纤传输激光焊接机采用氙灯泵浦作为光源，此结构体积庞大、耗电量大，结构复杂，维护成本高，耗材多，对操作人员技术要求高及外部环境要求高，而且工作台都是采用十字平台，对于复杂的工件很难加工，不够灵活以及焊接产品尺寸有限。因此，研发一种连续激光焊接机平台，成为本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本实用新型是为了解决上述不足，提供了一种连续激光焊接机平台。

本实用新型的上述目的通过以下的技术方案来实现：一种连续激光焊接机平台，包括控制箱、底板、X轴运动组件、Y轴运动组件、Z轴运动组件、悬臂、转接板、激光焊接头、CCD相机机构；所述控制箱一侧固定一显示器，控制箱顶部安装底板，底板前半部设为工作台面，底板后半部安装X轴运动组件；X轴运动组件上连接Y轴运动组件，Y轴运动组件连接Z轴运动组件，Z轴运动组件连接悬臂，悬臂通过转接板连接激光焊接头，激光焊接头上安装有CCD相机机构。

进一步地，所述X轴运动组件包括X轴基座盒和X轴固定座板，X轴基座盒中安装有X轴导轨和X轴丝杆轴承座，X轴丝杆轴承座固定一X轴丝杆，X轴丝杆一端连接X轴伺服电机，X轴伺服电机固定在X轴基座盒外部一侧；所述X轴丝杆上安装一X轴丝杆螺母套，X轴丝杆螺母套固定在X轴固定座板底部，X轴固定座板底部还固定有X轴滑块，X轴滑块安装在X轴导轨上。

进一步地，所述Y轴运动组件包括Y轴基座盒和Y轴固定座板，Y轴基座盒固定在X轴固定座板上，Y轴基座盒中安装有Y轴导轨和Y轴丝杆轴承座，Y轴丝杆轴承座固定一Y轴丝杆，Y轴丝杆一端连接Y轴伺服电机，Y轴伺服电机固定在Y轴基座盒外部一侧；所述Y轴丝杆上安装一Y轴丝杆螺母套，Y轴丝杆螺母套固定在Y轴固定座板底部，Y轴固定座板底部还固定有Y轴滑块，Y轴滑块安装在Y轴导轨上。

进一步地，所述Z轴运动组件包括Z轴基座盒和Z轴固定座板，X轴基座盒固定在Y轴固定座板上，Z轴基座盒中安装有Z轴导轨和Z轴丝杆轴承座，Z轴丝杆轴承座固定一Z轴丝杆，Z轴丝杆一端连接Z轴伺服电机，Z轴伺服电机固定在Z轴基座盒外部一侧；所述Z轴丝杆上安装一Z轴丝杆螺母套，Z轴丝杆螺母套固定在Z轴固定座板底部，Z轴固定座板底部还固定有Z轴滑块，Z轴滑块安装在Z轴导轨上；所述Z轴固定座板与悬臂一端连接。

进一步地，所述控制箱中安装有CNC2000控制系统、激光器和电脑主机，所述控制箱上设有电源总开关、钥匙按钮开关、驱动按钮开关、激光器按钮开关、急停按钮开关，并与CNC2000控制系统电性连接，所述CNC2000控制系统连接电脑主机连接，电脑主机连接显示器，所述激光焊接头与激光器连接。

进一步地，所述X轴运动组件行程500mm，所述Y轴运动组件行程300mm。

进一步地，所述底板长度为1000mm，宽度为880mm，厚度为20mm，确保机床的稳定性。

进一步地，所述悬臂、X轴运动组件、Y轴运动组件、Z轴运动组件中的板件，除了X轴基座盒采用铝合金材质加工而成，以及导轨和丝杠采用合金钢研磨而成，其余板件均采用铝基材加工而成。

进一步地，所述X轴伺服电机、Y轴伺服电机、Z轴伺服电机均采用松下A6伺服电机；所述Z轴伺服电机带有刹车功能。

进一步地，所述激光焊接头采用携带CCD监视功能的焊接机头；所述激光器采用德国IPG激光器1000W激光器，波长1070nm。

本实用新型的工作流程：进行工作时，将工件放在工作台面上面固定，开启控制箱的控制按钮，通过控制箱内部CNC2000控制系统，对已经编程号的加工程序在电性的X轴伺服电机、Y轴伺服电机和Z轴伺服电机的状态进行控制，并分别带动各自连接的丝杆，从而使X轴运动组件带动Y轴运动组件，Y轴运动组件带动Z轴运动组件，Z轴运动组件通过悬臂带动激光焊接头进行Z轴的移动，同时，利用CCD相机进行定位和对焦。

本实用新型与现有技术相比的优点是：焊接速度快、变形小、无气泡等效果外，还具有以下优点：

首先，这种焊接机对焊接难以接近的部位，可以采用非接触式焊接，体积小，操作上更灵活；另外还配合了CCD摄像监视系统，有利于精准定位还便于观察焊接过程，焊斑能量分布均匀，保证了焊接工件的美观与使用性能；帮助企业实现自动化工厂，可以多光束加工生产，可实现产品的批量生产，在同等系列产品中更显出高产出比的优势；最后焊接机的激光器采用进口材料，使用寿命可高达10年以上；维护成本低，耗材只需更换保护镜片，采用此工作台结构方式，焊接精度高，速度快，可以加工尺寸复杂的工件；电光转换率高转换率高达30%左右，能耗低，长期使用可为用户节省大量加工成本。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型中X轴运动组件的顶侧结构示意图。

图3是本实用新型中X轴运动组件的底侧结构示意图。

图4是本实用新型中Y轴运动组件的顶侧结构示意图。

图5是本实用新型中Y轴运动组件的底侧结构示意图。

图6是本实用新型中Z轴运动组件的顶侧结构示意图。

图7是本实用新型中Z轴运动组件的底侧结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步详述。

如图1至图7所示，一种连续激光焊接机平台，包括控制箱1、底板2、X轴运动组件3、Y轴运动组件4、Z轴运动组件5、悬臂6、转接板7、激光焊接头8、CCD相机机构9；所述控制箱1一侧固定一显示器11，控制箱1顶部安装底板2，底板2前半部设为工作台面10，底板2后半部安装X轴运动组件3；X轴运动组件3上连接Y轴运动组件4，Y轴运动组件4连接Z轴运动组件5，Z轴运动组件5连接悬臂6，悬臂6通过转接板7连接激光焊接头8，激光焊接头8上安装有CCD相机机构9。

进一步地，所述X轴运动组件3包括X轴基座盒3-1和X轴固定座板3-2，X轴基座盒3-1中安装有X轴导轨3-3和X轴丝杆轴承座3-4，X轴丝杆轴承座3-4固定一X轴丝杆3-5，X轴丝杆3-5一端连接X轴伺服电机3-6，X轴伺服电机3-6固定在X轴基座盒3-1外部一侧；所述X轴丝杆3-5上安装一X轴丝杆螺母套3-7，X轴丝杆螺母套3-7固定在X轴固定座板3-2底部，X轴固定座板3-2底部还固定有X轴滑块3-8，X轴滑块3-8安装在X轴导轨3-3上。

进一步地，所述Y轴运动组件4包括Y轴基座盒4-1和Y轴固定座板4-2，Y轴基座盒4-1固定在X轴固定座板3-2上，Y轴基座盒4-1中安装有Y轴导轨4-3和Y轴丝杆轴承座4-4，Y轴丝杆轴承座4-4固定一Y轴丝杆4-5，Y轴丝杆4-5一端连接Y轴伺服电机4-6，Y轴伺服电机4-6固定在Y轴基座盒4-1外部一侧；所述Y轴丝杆4-5上安装一Y轴丝杆螺母套4-7，Y轴丝杆螺母套4-7固定在Y轴固定座板4-2底部，Y轴固定座板4-2底部还固定有Y轴滑块4-8，Y轴滑块4-8安装在Y轴导轨4-3上。

进一步地，所述Z轴运动组件5包括Z轴基座盒5-1和Z轴固定座板5-2，Z轴基座盒5-1固定在Y轴固定座板4-2上，Z轴基座盒5-1中安装有Z轴导轨5-3和Z轴丝杆5-5轴承座5-4，Z轴丝杆5-5轴承座5-4固定一Z轴丝杆5-5，Z轴丝杆5-5一端连接Z轴伺服电机5-6，Z轴伺服电机5-6固定在Z轴基座盒5-1外部一侧；所述Z轴丝杆5-5上安装一Z轴丝杆螺母套5-7，Z轴丝杆螺母套5-7固定在Z轴固定座板5-2底部，Z轴固定座板5-2底部还固定有Z轴滑块5-8，Z轴滑块5-8安装在Z轴导轨5-3上；所述Z轴固定座板5-2与悬臂6一端连接。

进一步地，所述控制箱1中安装有CNC2000控制系统、激光器和电脑主机，所述控制箱1上设有电源总开关、钥匙按钮开关、驱动按钮开关、激光器按钮开关、急停按钮开关，并与CNC2000控制系统电性连接，所述CNC2000控制系统连接电脑主机连接，电脑主机连接显示器11，所述激光焊接头8与激光器连接。

进一步地，所述X轴运动组件3行程500mm，所述Y轴运动组件4行程300mm。

进一步地，所述底板2长度为1000mm，宽度为880mm，厚度为20mm，确保机床的稳定性。

进一步地，所述悬臂6、X轴运动组件3、Y轴运动组件4、Z轴运动组件5中的板件，除了X轴基座盒3-1采用铝合金材质加工而成，以及导轨和丝杠采用合金钢研磨而成，其余板件均采用铝基材加工而成。

进一步地，所述X轴伺服电机3-6、Y轴伺服电机4-6、Z轴伺服电机5-6均采用松下A6伺服电机；所述Z轴伺服电机5-6带有刹车功能。

进一步地，所述激光焊接头8采用携带CCD监视功能的焊接机头；所述激光器采用德国IPG激光器1000W激光器，波长1070nm。

本实用新型的工作流程：进行工作时，将工件放在工作台面11上面固定，开启控制箱1的控制按钮，通过控制箱1内部CNC2000控制系统，对已经编程号的加工程序在电性的X轴伺服电机3-6、Y轴伺服电机4-6和Z轴伺服电机5-6的状态进行控制，并分别带动各自连接的丝杆，从而使X轴运动组件3带动Y轴运动组件4，Y轴运动组件4带动Z轴运动组件5，Z轴运动组件5通过悬臂6带动激光焊接头8进行Z轴的移动，同时，利用CCD相机进行定位和对焦。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种连续激光焊接机平台，其特征在于：包括控制箱、底板、X轴运动组件、Y轴运动组件、Z轴运动组件、悬臂、转接板、激光焊接头、CCD相机机构；所述控制箱一侧固定一显示器，控制箱顶部安装底板，底板前半部设为工作台面，底板后半部安装X轴运动组件；X轴运动组件上连接Y轴运动组件，Y轴运动组件连接Z轴运动组件，Z轴运动组件连接悬臂，悬臂通过转接板连接激光焊接头，激光焊接头上安装有CCD相机机构。

2.根据权利要求1所述的一种连续激光焊接机平台，其特征在于：所述X轴运动组件包括X轴基座盒和X轴固定座板，X轴基座盒中安装有X轴导轨和X轴丝杆轴承座，X轴丝杆轴承座固定一X轴丝杆，X轴丝杆一端连接X轴伺服电机，X轴伺服电机固定在X轴基座盒外部一侧；所述X轴丝杆上安装一X轴丝杆螺母套，X轴丝杆螺母套固定在X轴固定座板底部，X轴固定座板底部还固定有X轴滑块，X轴滑块安装在X轴导轨上，所述X轴伺服电机采用松下A6伺服电机。

3.根据权利要求1所述的一种连续激光焊接机平台，其特征在于：所述Y轴运动组件包括Y轴基座盒和Y轴固定座板，Y轴基座盒固定在X轴固定座板上，Y轴基座盒中安装有Y轴导轨和Y轴丝杆轴承座，Y轴丝杆轴承座固定一Y轴丝杆，Y轴丝杆一端连接Y轴伺服电机，Y轴伺服电机固定在Y轴基座盒外部一侧；所述Y轴丝杆上安装一Y轴丝杆螺母套，Y轴丝杆螺母套固定在Y轴固定座板底部，Y轴固定座板底部还固定有Y轴滑块，Y轴滑块安装在Y轴导轨上，所述Y轴伺服电机采用松下A6伺服电机。

4.根据权利要求1所述的一种连续激光焊接机平台，其特征在于：所述Z轴运动组件包括Z轴基座盒和Z轴固定座板，Z轴基座盒固定在Y轴固定座板上，Z轴基座盒中安装有Z轴导轨和Z轴丝杆轴承座，Z轴丝杆轴承座固定一Z轴丝杆，Z轴丝杆一端连接Z轴伺服电机，Z轴伺服电机固定在Z轴基座盒外部一侧；所述Z轴丝杆上安装一Z轴丝杆螺母套，Z轴丝杆螺母套固定在Z轴固定座板底部，Z轴固定座板底部还固定有Z轴滑块，Z轴滑块安装在Z轴导轨上；所述Z轴固定座板与悬臂一端连接。

5.根据权利要求1所述的一种连续激光焊接机平台，其特征在于：所述控制箱中安装有CNC2000控制系统、激光器和电脑主机，所述控制箱上设有电源总开关、钥匙按钮开关、驱动按钮开关、激光器按钮开关、急停按钮开关，并与CNC2000控制系统电性连接，所述CNC2000控制系统连接电脑主机连接，电脑主机连接显示器，所述激光焊接头与激光器连接。

6.根据权利要求1所述的一种连续激光焊接机平台，其特征在于：所述X轴运动组件行程500mm，所述Y轴运动组件行程300mm。

7.根据权利要求1所述的一种连续激光焊接机平台，其特征在于：所述底板长度为1000mm，宽度为880mm，厚度为20mm，确保机床的稳定性。

8.根据权利要求1所述的一种连续激光焊接机平台，其特征在于：所述悬臂、X轴运动组件、Y轴运动组件、Z轴运动组件中的板件，除了X轴基座盒采用铝合金材质加工而成，以及导轨和丝杠采用合金钢研磨而成，其余板件均采用铝基材加工而成。

9.根据权利要求4所述的一种连续激光焊接机平台，其特征在于：所述Z轴伺服电机均采用松下A6伺服电机；所述Z轴伺服电机带有刹车功能。

10.根据权利要求5所述的一种连续激光焊接机平台，其特征在于：所述激光焊接头采用携带CCD监视功能的焊接机头；所述激光器采用德国IPG激光器1000W激光器，波长1070nm。

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