CN215034396U - 带激光定位的等离子增材焊接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种带激光定位的等离子增材焊接装置，属于等离子增材焊接设备技术领域，包括变位机、焊接机构和激光定位机构，变位机用于固定工件，并具有调整工件的角度的自由度；焊接机构包括设在变位机一侧的调节支架和设在调节支架上的焊枪，调节支架上设有用于调节焊枪的调节驱动器；激光定位机构包括设在焊枪上的激光探头和设在调节支架上的控制器，控制器分别与激光探头和调节驱动器电连接，用于根据激光探头传递来的数据信号控制调节驱动器的运动、以控制焊枪的运动。本实用新型能够避免焊枪向外摆动过多，能够使得焊枪基本在待焊接区域摆动，避免待焊接区外多余焊接层过多，进而减少后续打磨的工序，较为省料。

Description

带激光定位的等离子增材焊接装置

技术领域

本实用新型属于等离子增材焊接设备技术领域，更具体地说，是涉及一种带激光定位的等离子增材焊接装置。

背景技术

离子增材焊接，是将特制的增材粉末吹到工件上后用等离子焊枪融化焊接到工件上形成一层具有耐磨、高强特性的焊接层的工艺，主要用于提高工件摩擦部位的耐磨性。

然而在对齿轮圈的外齿焊接等离子增材层时，由于外齿的根部的宽度小于尖端(即工件待焊接面是类似梯形的面)，但是目前的等离子增材的焊枪的摆弧(焊接时焊枪左右摆动形成焊接面，左右摆动的幅度是摆弧)是一定的(只能形成类似矩形的焊接面)，导致外齿尖端焊宽较大，需要后续进行打磨掉，但是等离子增材结构强度高，打磨效率低，而且浪费材料。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种带激光定位的等离子增材焊接装置，以解决现有技术中存在的上述技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种带激光定位的等离子增材焊接装置，包括变位机、焊接机构和激光定位机构，变位机用于固定工件，并具有调整工件的角度的自由度；焊接机构包括设在变位机一侧的调节支架和设在调节支架上的焊枪，调节支架上设有用于调节焊枪的调节驱动器；激光定位机构包括设在焊枪上的激光探头和设在调节支架上的控制器，控制器分别与激光探头和调节驱动器电连接，用于根据激光探头传递来的数据信号控制调节驱动器的运动、以控制焊枪的运动。

在一种可能的实现方式中，激光探头通过固定套固定在焊枪上，且激光探头与焊枪的焊枪头同向设置。

在一种可能的实现方式中，固定套上设有用于调节激光探头与焊枪头之间的距离的距离调节机构。

在一种可能的实现方式中，距离调节机构包括导槽、导杆、滑块、安装架和两个第一定位螺栓，导槽开设在固定套的外侧，导杆固定安装在导槽内，滑块滑动套设在导杆上，滑块与导槽的内壁滑动连接，滑块位于激光探头的一侧延伸至固定套外，安装架设置在激光探头外并与滑块固定连接，两个第一定位螺栓均螺纹安装在安装架上并与激光探头相抵触。

在一种可能的实现方式中，滑块的两侧均固定设置有固定片，两个固定片均位于固定套外，两个固定片上均螺纹设置有第二定位螺栓，两个第二定位螺栓均与导杆相抵触。

在一种可能的实现方式中，安装架为记忆金属材料制成的结构，两个固定片均为弧形结构。

在一种可能的实现方式中，固定套与激光探头之间设有用于调节激光探头与焊枪头之间的角度的角度调节机构。

在一种可能的实现方式中，角度调节机构包括定位槽、复位槽、销杆、限位环和弹簧，定位槽开设在焊枪的外侧，复位槽开设在固定套的内侧上并与定位槽相对应，销杆滑动安装在复位槽远离焊枪的一侧内壁上，销杆的一端延伸至定位槽内，销杆的另一端延伸至固定套外，限位环固定套设在销杆上并与复位槽的内壁滑动连接，弹簧滑动套设在销杆上，弹簧的两端分别与复位槽的内壁和限位环固定连接。

在一种可能的实现方式中，销杆延伸至固定套外的一端上固定设置有拉环，固定套与焊枪头等圆心分布。

在一种可能的实现方式中，变位机上设有用于固定工件的卡盘。

本实用新型提供的带激光定位的等离子增材焊接装置的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型通过设在焊枪上并随焊枪运动的激光探头，能够对工件的焊接部位进行感应，当焊枪摆弧越过齿轮圈等工件焊接部位的边缘时激光探头的激光也越过焊接部位的边缘，并向控制器传递数据信号，而控制器接收信号后控制调节驱动器带动焊枪回摆，即能够避免焊枪向外摆动过多，能够使得焊枪基本在待焊接区域摆动，避免待焊接区外多余焊接层过多，进而减少后续打磨的工序，较为省料。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的带激光定位的等离子增材焊接装置的一种较佳实施例的主视结构示意图；

图2为图1中所示A部分的放大结构示意图；

图3为本实用新型提供的带激光定位的等离子增材焊接装置的距离调节机构和角度调节机构部位的俯视结构示意图；

图4为图3中所示B部分的放大结构示意图；

图5为图3中所示C部分的放大结构示意图；

图6为本实用新型中变位机安装齿轮圈的俯视结构示意图。

其中，图中各附图标记如下：

1、变位机；2、调节支架；3、焊枪；4、焊枪头；5、固定套；6、导槽；7、导杆；8、滑块；9、安装架；10、激光探头；11、第一定位螺栓；12、固定片；13、第二定位螺栓；14、定位槽；15、复位槽；16、销杆；17、限位环；18、弹簧。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

现对本实用新型提供的带激光定位的等离子增材焊接装置进行说明。

请一并参阅图1及图2，本实用新型第一实施方式提供的带激光定位的等离子增材焊接装置，包括变位机1、焊接机构和激光定位机构，变位机1用于固定工件，并具有调整工件的角度的自由度；焊接机构包括设在变位机1一侧的调节支架2和设在调节支架2上的焊枪3，调节支架2上设有用于调节焊枪3的调节驱动器；激光定位机构包括设在焊枪3上的激光探头10和设在调节支架2上的控制器，控制器分别与激光探头10和调节驱动器电连接，用于根据激光探头10传递来的数据信号控制调节驱动器的运动、以控制焊枪3的运动。

本实施例提供的带激光定位的等离子增材焊接装置，与现有技术相比，通过设在焊枪3上并随焊枪3运动的激光探头10，能够对工件的焊接部位进行感应，当焊枪3摆弧越过齿轮圈等工件焊接部位的边缘时激光探头10的激光也越过焊接部位的边缘，并向控制器传递数据信号，而控制器接收信号后控制调节驱动器带动焊枪3回摆，即能够避免焊枪3向外摆动过多，能够使得焊枪3基本在待焊接区域摆动，避免待焊接区外多余焊接层过多，进而减少后续打磨的工序，较为省料。

进一步地，请一并参阅图1至图3，本实用新型在第一实施方式基础上又提供的一种具体实施方式如下：

激光探头10通过固定套5固定在焊枪3上，且激光探头10与焊枪3的焊枪头4同向设置。

变位机1上设有用于固定工件的卡盘。

固定套5上设有用于调节激光探头10与焊枪头4之间的距离的距离调节机构。

固定套5与激光探头10之间设有用于调节激光探头10与焊枪头4之间的角度的角度调节机构。

距离调节机构包括导槽6、导杆7、滑块8、安装架9和两个第一定位螺栓11，导槽6开设在固定套5的外侧，导杆7固定安装在导槽6内，滑块8滑动套设在导杆7上，滑块8与导槽6的内壁滑动连接，滑块8位于激光探头10的一侧延伸至固定套5外，安装架9设置在激光探头10外并与滑块8固定连接，两个第一定位螺栓11均螺纹安装在安装架9上并与激光探头10相抵触，通过距离调节机构便于调节安装架9的位置，从而调节激光探头10的位置，使检测更加稳定。

滑块8的两侧均固定设置有固定片12，两个固定片12均位于固定套5外，两个固定片12上均螺纹设置有第二定位螺栓13，两个第二定位螺栓13均与导杆7相抵触，通过固定片12上的第二定位螺栓13便于固定安装架9和激光探头10的位置。

安装架9为记忆金属材料制成的结构，两个固定片12均为弧形结构，记忆金属制成的安装架9便于固定激光探头10。

角度调节机构包括定位槽14、复位槽15、销杆16、限位环17和弹簧18，定位槽14开设在焊枪3的外侧，复位槽15开设在固定套5的内侧上并与定位槽14相对应，销杆16滑动安装在复位槽15远离焊枪3的一侧内壁上，销杆16的一端延伸至定位槽14内，销杆16的另一端延伸至固定套5外，限位环17固定套设在销杆16上并与复位槽15的内壁滑动连接，弹簧18滑动套设在销杆16上，弹簧18的两端分别与复位槽15的内壁和限位环17固定连接，通过角度调节机构能够对固定套5的安装进行固定，操作简易，且相比于螺栓的使用不易丢失。

销杆16延伸至固定套5外的一端上固定设置有拉环，固定套5与焊枪头4等圆心分布。

本实用新型提供的带激光定位的等离子增材焊接装置的工作原理如下：

使用时将激光探头10进行安装在焊枪3的位置，激光探头10与焊枪3同步运动，当激光探头10扫过外齿边缘时即回程，以形成不等宽的焊接层，能够达到更加精准的焊接，减少后续打磨的工序，较为省料，本方案中激光探头10和焊枪3的控制方式采用现有成熟技术，在此不再赘述；

在安装固定套5时，两手同时拉住两个销杆16，使销杆16滑入至复位槽15内，通过限位环17对弹簧18进行压缩，此时将固定套5嵌套在焊枪3的指定位置，随后松开销杆16，在弹簧18的回弹下销杆16嵌入至定位槽14内完成固定，随后将激光探头10安装在安装架9上并通过第一定位螺栓11进行固定；

在使用中根据使用情况人们可调节激光探头10的位置，调节时将两个第二定位螺栓13拧松，随后使滑块8在导槽6上的导杆7上滑动，当激光探头10的感应位置到适当位置时重新锁紧两个第二定位螺栓13即可。

与相关技术相比较，本实用新型提供的带激光定位的等离子增材焊接装置具有如下有益效果：

本实用新型提供一种带激光定位的等离子增材焊接装置，通过激光探头10的使用能够感应焊枪3的焊接位置，从而减小焊接误差，使其能够达到更加精准的焊接，减少后续打磨的工序，较为省料，通过距离调节机构便于调节安装架9的位置，从而调节激光探头10的位置，使检测更加稳定，通过固定片12上的第二定位螺栓13便于固定安装架9和激光探头10的位置，通过角度调节机构能够对固定套5的安装进行固定，操作简易，且相比于螺栓的使用不易丢失。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种带激光定位的等离子增材焊接装置，其特征在于，包括：

变位机，用于固定工件，并具有调整工件的角度的自由度；

焊接机构，包括设在所述变位机一侧的调节支架和设在所述调节支架上的焊枪，所述调节支架上设有用于调节所述焊枪的调节驱动器；

激光定位机构，包括设在所述焊枪上的激光探头和设在所述调节支架上的控制器，所述控制器分别与所述激光探头和所述调节驱动器电连接，用于根据所述激光探头传递来的数据信号控制所述调节驱动器的运动、以控制所述焊枪的运动。

2.如权利要求1所述的带激光定位的等离子增材焊接装置，其特征在于：所述激光探头通过固定套固定在所述焊枪上，且所述激光探头与所述焊枪的焊枪头同向设置。

3.如权利要求2所述的带激光定位的等离子增材焊接装置，其特征在于：所述固定套上设有用于调节所述激光探头与所述焊枪头之间的距离的距离调节机构。

4.如权利要求3所述的带激光定位的等离子增材焊接装置，其特征在于：所述距离调节机构包括导槽、导杆、滑块、安装架和两个第一定位螺栓，所述导槽开设在所述固定套的外侧，所述导杆固定安装在所述导槽内，所述滑块滑动套设在所述导杆上，所述滑块与所述导槽的内壁滑动连接，所述滑块位于所述激光探头的一侧延伸至所述固定套外，所述安装架设置在所述激光探头外并与所述滑块固定连接，两个所述第一定位螺栓均螺纹安装在所述安装架上并与所述激光探头相抵触。

5.如权利要求4所述的带激光定位的等离子增材焊接装置，其特征在于：所述滑块的两侧均固定设置有固定片，两个所述固定片均位于所述固定套外，两个所述固定片上均螺纹设置有第二定位螺栓，两个所述第二定位螺栓均与所述导杆相抵触。

6.如权利要求5所述的带激光定位的等离子增材焊接装置，其特征在于：所述安装架为记忆金属材料制成的结构，两个所述固定片均为弧形结构。

7.如权利要求2所述的带激光定位的等离子增材焊接装置，其特征在于：所述固定套与所述激光探头之间设有用于调节所述激光探头与所述焊枪头之间的角度的角度调节机构。

8.如权利要求7所述的带激光定位的等离子增材焊接装置，其特征在于：所述角度调节机构包括定位槽、复位槽、销杆、限位环和弹簧，所述定位槽开设在所述焊枪的外侧，所述复位槽开设在所述固定套的内侧上并与所述定位槽相对应，所述销杆滑动安装在所述复位槽远离所述焊枪的一侧内壁上，所述销杆的一端延伸至所述定位槽内，所述销杆的另一端延伸至所述固定套外，所述限位环固定套设在所述销杆上并与所述复位槽的内壁滑动连接，所述弹簧滑动套设在所述销杆上，所述弹簧的两端分别与所述复位槽的内壁和所述限位环固定连接。

9.如权利要求8所述的带激光定位的等离子增材焊接装置，其特征在于：所述销杆延伸至所述固定套外的一端上固定设置有拉环，所述固定套与所述焊枪头等圆心分布。

10.如权利要求1所述的带激光定位的等离子增材焊接装置，其特征在于：所述变位机上设有用于固定工件的卡盘。

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