CN214350349U - 一种激光焊接头装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种激光焊接头装置，包括底座，所述底座的侧表面设置有PLC控制器，所述PLC控制器的输入端与外置电源的输出端电连接，所述底座的上表面均匀开设有三个第一滑槽，三个第一滑槽内均滑动设置有第一滑块，所述底座的侧表面安装有第一电机。本激光焊接头装置，通过第一电机和第一驱动螺杆带动焊接头进行横向移动，通过第二电机和第二驱动螺杆带动焊接头纵向移动，通过电动推杆带动焊接头升降调节高度，并通过半圆安装板上的转动机构调节焊接头的角度，从而实现全方位、大范围的自动化焊接，提高了自动化程度和工作效率，使用方便，操作简单，降低了使用限制，使用灵活性得到了提高。
Description
技术领域
本实用新型涉及激光焊接技术领域，具体为一种激光焊接头装置。
背景技术
激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法。激光焊接是激光材料加工技术应用的重要方面之一。20世纪70年代主要用于焊接薄壁材料和低速焊接，焊接过程属热传导型，即激光辐射加热工件表面，表面热量通过热传导向内部扩散，通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数，使工件熔化，形成特定的熔池。由于其独特的优点，已成功应用于微、小型零件的精密焊接中。
现有的激光焊接头，大部分是通过人工控制焊接位置和角度等，自动化程度较低，不能自动对目标件进行焊接，工作效率低下，使用不便，而现有的部分自动控制调节不全面，不便于对其进行全方位的移动和调整，使用限制较大，灵活性低。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种激光焊接头装置，通过第一电机和第一驱动螺杆带动焊接头进行横向移动，通过第二电机和第二驱动螺杆带动焊接头纵向移动，通过电动推杆带动焊接头升降调节高度，并通过半圆安装板上的转动机构调节焊接头的角度，从而实现全方位、大范围的自动化焊接，提高了自动化程度和工作效率，使用方便，操作简单，降低了使用限制，使用灵活性得到了提高，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种激光焊接头装置，包括底座，所述底座的侧表面设置有PLC控制器，所述PLC控制器的输入端与外置电源的输出端电连接，所述底座的上表面均匀开设有三个第一滑槽，三个第一滑槽内均滑动设置有第一滑块，所述底座的侧表面安装有第一电机，第一电机的输出轴穿入位于中间的第一滑槽内并通过联轴器与第一驱动螺杆连接，第一驱动螺杆与位于中间第一滑槽内的第一滑块螺纹连接，第一滑块的上表面固定设置有移动架。
所述移动架的上表面开设有第二滑槽，第二滑槽内滑动设置有滑动座，所述移动架的侧表面安装有第二电机，第二电机的输出轴穿入第二滑槽内并通过联轴器与第二驱动螺杆连接，第二驱动螺杆与滑动座通过螺纹连接，所述滑动座的上表面固定设置有电动推杆。
所述电动推杆的活动端安装有半圆安装板，半圆安装板通过转动机构连接焊接头，所述电动推杆的输入端、第一电机的输入端和第二电机的输入端均与PLC控制器的输出端电连接，所述底座上和移动架上均设置有测距装置。
作为本实用新型的一种优选技术方案，所述转动机构包括转动杆、转动电机和齿轮，转动杆转动设置在半圆安装板的圆心处，所述半圆安装板的侧表面分别开设有第三滑槽和第四滑槽，所述第三滑槽和第四滑槽均为半圆环形且均与半圆安装板同心，第四滑槽的半径小于第三滑槽的半径，所述第三滑槽内滑动设置有第二滑块，转动杆的一端与第二滑块固定连接，转动杆的另一端与焊接头固定连接。
所述转动电机固定设置在转动杆的上表面，转动电机的输入端与PLC控制器的输出端电连接，所述转动电机的输出轴穿过转动杆的下表面并与齿轮固定连接，所述齿轮设置在第四滑槽内，且第四滑槽的内侧表面设置有与齿轮相互啮合的固定齿。
作为本实用新型的一种优选技术方案，所述测距装置包括设置在底座上表面两侧的两组第一激光测距传感器，第一激光测距传感器的输出端电连接PLC控制器的输入端，所述移动架的两侧表面均设置有与第一激光测距传感器对应的第一测距板。
作为本实用新型的一种优选技术方案，所述测距装置还包括设置在移动架上两端的两个第二激光测距传感器，所述第二激光测距传感器的输出端电连接PLC控制器的输入端，所述滑动座的两侧表面均设置有与第二激光测距传感器对应的第二测距板。
作为本实用新型的一种优选技术方案，所述第一滑槽、第二滑槽、第三滑槽和第四滑槽的截面形状均为倒T形。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型示例的激光焊接头装置，通过第一电机和第一驱动螺杆带动焊接头进行横向移动，通过第二电机和第二驱动螺杆带动焊接头纵向移动，通过电动推杆带动焊接头升降调节高度，并通过半圆安装板上的转动机构调节焊接头的角度，从而实现全方位、大范围的自动化焊接，提高了自动化程度和工作效率，使用方便，操作简单，降低了使用限制，使用灵活性得到了提高。
2、本实用新型示例的激光焊接头装置，转动机构中转动电机带动齿轮转动，齿轮在第四滑槽内沿固定齿移动，从而带动转动杆及焊接头转动，调节焊接头的焊接角度，以便于对目标件进行焊接，提高了焊接头的调节范围和使用灵活性。
3、本实用新型示例的激光焊接头装置，通过第一激光测距传感器和第一测距板检测移动架的移动距离，从而判断并通过PLC控制器控制焊接头横向移动的距离，通过第二激光测距传感器和第二测距板检测滑动座的移动距离，从而判断并通过PLC控制器控制焊接头纵向移动的距离，定位更加精确，提高了焊接质量，且提高了自动化程度。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的正视结构示意图；
图3为本实用新型的局部结构示意图。
图中：1底座、2 PLC控制器、3第一滑槽、4第一驱动螺杆、5第一电机、6第一滑块、7移动架、8第二滑槽、9第二电机、10滑动座、11电动推杆、12半圆安装板、13焊接头、14第三滑槽、15第二滑块、16转动杆、17转动电机、18第四滑槽、19固定齿、20第一激光测距传感器、21第一测距板、22第二激光测距传感器、23第二测距板。
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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：一种激光焊接头装置，包括底座1，底座1的侧表面设置有PLC控制器2，所用PLC控制器2优选三菱FX2N系列的PLC控制器，PLC控制器2的输入端与外置电源的输出端电连接，底座1的上表面均匀开设有三个第一滑槽3，三个第一滑槽3内均滑动设置有第一滑块6，底座1的侧表面安装有第一电机5，第一电机5的输出轴穿入位于中间的第一滑槽3内并通过联轴器与第一驱动螺杆4连接，第一驱动螺杆4与位于中间第一滑槽3内的第一滑块6螺纹连接，第一滑块6的上表面固定设置有移动架7，移动架7的上表面开设有第二滑槽8，第二滑槽8内滑动设置有滑动座10，移动架7的侧表面安装有第二电机9，第二电机9的输出轴穿入第二滑槽8内并通过联轴器与第二驱动螺杆连接，第二驱动螺杆与滑动座10通过螺纹连接，滑动座10的上表面固定设置有电动推杆11，电动推杆11的活动端安装有半圆安装板12，半圆安装板12通过转动机构连接焊接头13，该激光焊接头装置，通过第一电机5和第一驱动螺杆4带动焊接头13进行横向移动，通过第二电机9和第二驱动螺杆带动焊接头13纵向移动，通过电动推杆11带动焊接头13升降调节高度，并通过半圆安装板12上的转动机构调节焊接头13的角度，从而实现全方位、大范围的自动化焊接，提高了自动化程度和工作效率，使用方便，操作简单，降低了使用限制，使用灵活性得到了提高。
转动机构包括转动杆16、转动电机17和齿轮，所用第一电机5、第二电机9和转动电机17优选常用的伺服电机，转动杆16转动设置在半圆安装板12的圆心处，半圆安装板12的侧表面分别开设有第三滑槽14和第四滑槽18，第三滑槽14和第四滑槽18均为半圆环形且均与半圆安装板12同心，第四滑槽18的半径小于第三滑槽14的半径，第三滑槽14内滑动设置有第二滑块15，转动杆16的一端与第二滑块15固定连接，转动杆16的另一端与焊接头13固定连接，转动电机17固定设置在转动杆16的上表面，转动电机17的输入端与PLC控制器2的输出端电连接，转动电机17的输出轴穿过转动杆16的下表面并与齿轮固定连接，齿轮设置在第四滑槽18内，且第四滑槽18的内侧表面设置有与齿轮相互啮合的固定齿19，转动机构中转动电机17带动齿轮转动，齿轮在第四滑槽18内沿固定齿19移动，从而带动转动杆16及焊接头13转动，调节焊接头13的焊接角度，以便于对目标件进行焊接，提高了焊接头13的调节范围和使用灵活性。
底座1上和移动架7上均设置有测距装置，测距装置包括设置在底座1上表面两侧的两组第一激光测距传感器20，第一激光测距传感器20的输出端电连接PLC控制器2的输入端，移动架7的两侧表面均设置有与第一激光测距传感器20对应的第一测距板21，测距装置还包括设置在移动架7上两端的两个第二激光测距传感器22，第二激光测距传感器22的输出端电连接PLC控制器2的输入端，所用第一激光测距传感器20和第二激光测距传感器22优选型号为ZYT-0100的激光测距传感器，滑动座10的两侧表面均设置有与第二激光测距传感器22对应的第二测距板23，通过第一激光测距传感器20和第一测距板21检测移动架7的移动距离，从而判断并通过PLC控制器2控制焊接头13横向移动的距离，通过第二激光测距传感器22和第二测距板23检测滑动座10的移动距离，从而判断并通过PLC控制器2控制焊接头13纵向移动的距离，定位更加精确，提高了焊接质量，且提高了自动化程度。
电动推杆11的输入端、第一电机5的输入端和第二电机9的输入端均与PLC控制器2的输出端电连接，PLC控制器2控制第一电机5、第二电机9、电动推杆11、转动电机17、第一激光测距传感器20和第二激光测距传感器22的方式均为现有技术中常用的方法。
第一滑槽3、第二滑槽8、第三滑槽14和第四滑槽18的截面形状均为倒T形，对应的滑动装置形状也为倒T形，滑动时更加稳定。
本实用新型中所使用的PLC控制器2、第一电机5、第二电机9、电动推杆11、转动电机17、第一激光测距传感器20和第二激光测距传感器22等均为现有技术中的常用电子元件，其工作方式及电路结构均为公知技术，在此不作赘述。
在使用时：
操作PLC控制器2，根据目标件的焊接需要设定相应参数，打开第一电机5、第二电机9、电动推杆11、转动电机17、第一激光测距传感器20和第二激光测距传感器22，第一电机5通过第一驱动螺杆4带动第一滑块6在第一滑槽3内移动，带动移动架7及焊接头13横向移动，第一激光测距传感器20检测移动架7上第一测距板21的距离并传送相应信号到PLC控制器2，PLC控制器2判断移动架7移动的距离并判断其到达设定位置时关闭第一电机5；
第二电机9通过第二驱动螺杆带动滑动座10在第二滑槽8移动，从而带动电动推杆11及焊接头13纵向移动，第二激光测距传感器22检测滑动座10上第二测距板23的距离并传送相应信号到PLC控制器2，PLC控制器2判断滑动座10移动的距离并判断其到达设定位置时关闭第二电机9；
电动推杆11带动半圆安装板12及焊接头13升降到相应高度，转动电机17带动齿轮转动，齿轮在第四滑槽18内沿固定齿19移动，从而带动转动杆16沿半圆安装板12的圆心转动，转动杆16带动端部的焊接头13转动，调节其焊接角度，即可开始焊接，焊接过程中可根据目标件的焊接需求随时调整焊接头13的位置和角度，提高了自动化程度，操作简单，使用方便。
本实用新型中未公开部分均为现有技术，其具体结构、材料及工作原理不再详述。尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种激光焊接头装置，包括底座(1)，其特征在于：所述底座(1)的侧表面设置有PLC控制器(2)，所述PLC控制器(2)的输入端与外置电源的输出端电连接，所述底座(1)的上表面均匀开设有三个第一滑槽(3)，三个第一滑槽(3)内均滑动设置有第一滑块(6)，所述底座(1)的侧表面安装有第一电机(5)，第一电机(5)的输出轴穿入位于中间的第一滑槽(3)内并通过联轴器与第一驱动螺杆(4)连接，第一驱动螺杆(4)与位于中间第一滑槽(3)内的第一滑块(6)螺纹连接，第一滑块(6)的上表面固定设置有移动架(7)；
所述移动架(7)的上表面开设有第二滑槽(8)，第二滑槽(8)内滑动设置有滑动座(10)，所述移动架(7)的侧表面安装有第二电机(9)，第二电机(9)的输出轴穿入第二滑槽(8)内并通过联轴器与第二驱动螺杆连接，第二驱动螺杆与滑动座(10)通过螺纹连接，所述滑动座(10)的上表面固定设置有电动推杆(11)；
所述电动推杆(11)的活动端安装有半圆安装板(12)，半圆安装板(12)通过转动机构连接焊接头(13)，所述电动推杆(11)的输入端、第一电机(5)的输入端和第二电机(9)的输入端均与PLC控制器(2)的输出端电连接，所述底座(1)上和移动架(7)上均设置有测距装置。
2.根据权利要求1所述的激光焊接头装置，其特征在于：所述转动机构包括转动杆(16)、转动电机(17)和齿轮，转动杆(16)转动设置在半圆安装板(12)的圆心处，所述半圆安装板(12)的侧表面分别开设有第三滑槽(14)和第四滑槽(18)，所述第三滑槽(14)和第四滑槽(18)均为半圆环形且均与半圆安装板(12)同心，第四滑槽(18)的半径小于第三滑槽(14)的半径，所述第三滑槽(14)内滑动设置有第二滑块(15)，转动杆(16)的一端与第二滑块(15)固定连接，转动杆(16)的另一端与焊接头(13)固定连接；
所述转动电机(17)固定设置在转动杆(16)的上表面，转动电机(17)的输入端与PLC控制器(2)的输出端电连接，所述转动电机(17)的输出轴穿过转动杆(16)的下表面并与齿轮固定连接，所述齿轮设置在第四滑槽(18)内，且第四滑槽(18)的内侧表面设置有与齿轮相互啮合的固定齿(19)。
3.根据权利要求1所述的激光焊接头装置，其特征在于：所述测距装置包括设置在底座(1)上表面两侧的两组第一激光测距传感器(20)，第一激光测距传感器(20)的输出端电连接PLC控制器(2)的输入端，所述移动架(7)的两侧表面均设置有与第一激光测距传感器(20)对应的第一测距板(21)。
4.根据权利要求3所述的激光焊接头装置，其特征在于：所述测距装置还包括设置在移动架(7)上两端的两个第二激光测距传感器(22)，所述第二激光测距传感器(22)的输出端电连接PLC控制器(2)的输入端，所述滑动座(10)的两侧表面均设置有与第二激光测距传感器(22)对应的第二测距板(23)。
5.根据权利要求2所述的激光焊接头装置，其特征在于：所述第一滑槽(3)、第二滑槽(8)、第三滑槽(14)和第四滑槽(18)的截面形状均为倒T形。
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