CN215545820U - 一种激光焊接设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种激光焊接设备，包括传送机构、压紧机构、转运机构和视觉焊接机构；所述传送机构用于将工件传送至所述压紧机构；所述压紧机构用于对工件进行压紧固定；所述转运机构的移动端与所述视觉焊接机构连接，以驱动所述视觉焊接机构在所述压紧机构的上方移动；所述视觉焊接机构包括视觉组件、激光器和振镜，所述视觉组件连于所述激光器上，用于检测在所述压紧机构的工件的偏移量，所述振镜用于根据所述偏移量进行纠偏调整，以使所述激光器发射的激光束通过所述振镜聚焦在工件焊接处。本申请提供一种激光焊接设备，通过设置视觉获取工件的偏移量，随后振镜根据偏移量对激光器发射的激光束进行纠偏，以实现高精度要求的工件之间焊接。

Description

一种激光焊接设备

技术领域

本申请涉及激光焊接领域，特别涉及一种激光焊接设备。

背景技术

激光焊接是现代工业精密焊接的重要焊接方式之一，常用于高精度工件之间的焊接，其利用高能量密度的激光束作为热源照射在工件之间的焊接处以实现工件之间连接。

激光焊接的精准定位是激光焊接的难点之一，现有的激光焊接设备通过视觉机构对工件进行拍照获得工件的偏移量，然后伺服系统根据偏移量驱动激光器进行移动纠偏，或将激光器进行固定，由伺服系统根据偏移量驱动工件进行移动纠偏，此种做法依赖伺服系统的驱动，且伺服系统的精度还不足以控制高精度要求的工件之间焊接，导致焊接位置仍存在一定的误差。

实用新型内容

本申请提供一种激光焊接设备，通过设置视觉获取工件的偏移量，随后振镜根据偏移量对激光器发射的激光束进行纠偏，以实现高精度要求的工件之间焊接。

本申请公开了一种激光焊接设备，包括传送机构、压紧机构、转运机构和视觉焊接机构；

所述传送机构用于将工件传送至所述压紧机构；

所述压紧机构用于对工件进行压紧固定；

所述转运机构的移动端与所述视觉焊接机构连接，以驱动所述视觉焊接机构在所述压紧机构的上方移动；

所述视觉焊接机构包括视觉组件、激光器和振镜，所述视觉用于检测在所述压紧机构的工件的偏移量，所述振镜用于根据所述偏移量进行纠偏调整，以使所述激光器发射的激光束通过所述振镜聚焦在工件焊接处。

在一实施例中，所述视觉焊接机构还包括抽风管固定架和焊渣盘；

所述抽风管固定架倾斜设置并与所述焊渣盘连接形成锐角结构；

所述抽风管固定架设有抽风孔，用于与外部抽风系统连接。

在一实施例中，所述视觉组件包括视觉检测单元和视觉保护单元；

所述视觉保护单元包括遮盖板和遮盖板驱动件，所述遮盖板驱动件与所述遮盖板驱动连接，以驱动所述遮盖板进行开合；

其中，在所述遮盖板闭合时，所述视觉检测单元的镜头与所述遮盖板相对。

在一实施例中，所述视觉检测单元包括视觉支撑架，以及设于所述视觉支撑架上的视觉相机和视觉光源；

所述视觉光源设有与所述视觉相机镜头相对的通孔，以供所述视觉相机通过所述通孔对工件进行拍摄。

在一实施例中，所述压紧机构包括压紧支撑架和设于所述压紧支撑架上的压紧夹具；

所述压紧夹具包括压板和压块，所述压板设有若干与所述压块相匹配的限位孔，所述压块套入所述限位孔并与所述压板弹性连接。

在一实施例中，所述压紧夹具还包括导柱和弹簧，所述压块的两端设有导孔，所述导柱穿过所述导孔，并使所述导柱的一端设于所述压板上；

所述弹簧套入所述导柱，并限于所述导柱的另一端与所述压块之间。

在一实施例中，所述压块上设有通光孔。

在一实施例中，所述传送机构包括传送组件和升降组件；

所述升降组件设在所述传送机构的传送组件上，用于将工件顶升至所述压紧机构对工件进行压紧固定。

在一实施例中，所述转运机构包括转运支撑架、第一移送组件和第二移送组件；

所述第一移送组件平行设置在所述压紧机构的两侧；

所述转运支撑架横架于所述第一移送组件之间，并与所述第一移送组件的移动端连接；

所述第二移送组件设于所述转运支撑架上，所述第二移送组件的移动端与所述视觉焊接机构连接。

在一实施例中，所述第二移送组件包括第一移送单元和第二移送单元；

所述第一移送单元横向设置在所述转运支撑架上，所述第二移送单元纵向设置在所述第一移送单元的移动端，所述第二移送单元的移动端与所述视觉焊接机构连接。

由上可知，本申请的一种激光焊接设备中，压紧机构对工件进行压紧固定后，视觉组件对工件进行拍照以获取工件的偏移量，随后根据偏移量对振镜进行纠偏调整，激光器发射的激光束通过经调整后的振镜能够得到有效的纠偏，通过振镜对激光器发射的激光束进行纠偏调整，使激光束能够精准聚焦在工件焊接处，减少其他驱动机构的使用，实现高精度要求的工件焊接。

附图说明

图1为本申请实施例提供的激光焊接设备的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的视觉焊接机构的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的压紧夹具的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的压块的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本申请的较佳实施例进行详细阐述，以使本申请的优点和特征更易被本领域技术人员理解，从而对本申请的保护范围作出更为清楚的界定。在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

参照图1和图2，图1示出了本申请实施例提供的激光焊接设备的结构，图2示出了本申请实施例提供的视觉焊接机构的结构。

如图1和图2所示，本申请公开了一种激光焊接设备，包括传送机构1、压紧机构2、转运机构3和视觉焊接机构4；传送机构1用于将工件传送至压紧机构2；压紧机构2用于对工件进行压紧固定；转运机构3的移动端与视觉焊接机构4连接，以驱动视觉焊接机构4在压紧机构2的上方移动；视觉焊接机构4包括视觉组件41、激光器42和振镜43，视觉组件41用于检测在压紧机构2的工件的偏移量，振镜43用于根据偏移量进行纠偏调整，以使激光器42发射的激光束通过振镜43聚焦在工件焊接处。

具体的，压紧机构2设在传送机构1的传送路径上，传送机构1将工件传送至压紧机构2，压紧机构2对工件进行压紧固定后对工件进行焊接处理，完成焊接后，压紧机构2松开工件，由传送机构1将焊接完的工件传送下料。在压紧机构2对工件进行压紧固定后，转运机构3将视觉焊接机构4移动至压紧机构2的上方，视觉焊接机构4的视觉组件41通过拍照检测在压紧机构2的工件的偏移量，该偏移量可以包括工件水平相对位置偏移量和工件水平相对角度偏移量。振镜43包括反射镜和驱动反射镜调整反射角度的驱动器，振镜43根据偏移量进行纠偏调整，即振镜43的驱动器根据偏移量调整反射镜的反射角度，激光器42发射激光束后，通过振镜43聚焦在工件焊接处，从而实现精准焊接。

其中，视觉焊接机构4的视觉组件41、激光器42和振镜43三者一体连接，转运机构3将视觉焊接机构4移动至压紧机构2的上方拍照后，视觉组件41还包括检测工件的位置信息，以使转运机构3根据工件的位置信息将激光器42转运至指定位置以对准工件焊接处，实现初步定位。

在一实施例中，视觉焊接机构4还包括抽风管固定架44和焊渣盘45；抽风管固定架44倾斜设置并与焊渣盘45连接形成锐角结构；抽风管固定架44设有抽风孔，用于与外部抽风系统连接。

具体的，焊渣盘45水平设置，抽风管固定架44倾斜设置，两者在一端进行连接形成锐角结构，抽风管固定架44设有抽风孔，用于与外部抽风系统连接，以使焊接过程中产生的焊渣经过抽风孔被抽风系统所吸收，焊渣盘45则用于接收从抽风孔掉落的焊渣。

在一实施例中，视觉组件41包括视觉检测单元411和视觉保护单元412；视觉保护单元412包括遮盖板4121和遮盖板驱动件4122，遮盖板驱动件4122与遮盖板4121驱动连接，以驱动遮盖板4121进行开合；其中，在遮盖板4121闭合时，视觉检测单元411的镜头与遮盖板4121相对。

具体的，遮盖板驱动件4122可以连于视觉检测单元411，遮盖板4121可以为L型结构，遮盖板驱动件4122的输出端与遮盖板4121的一端连接，以使遮盖板4121悬挂设置。当视觉检测单元411检测完成后，遮盖板驱动件4122驱动遮盖板4121进行闭合，以使视觉检测单元411的镜头与遮盖板4121相对，防止焊接过程中飞溅的焊渣污染视觉检测单元411的镜头影响到视觉检测单元411的检测精度，当视觉检测单元411需要进行检测时，遮盖板驱动件4122驱动遮盖板4121进行打开，使视觉检测单元411的镜头可以对准工件。

在一实施例中，视觉检测单元411包括视觉支撑架4111，以及设于视觉支撑架4111上的视觉相机4112和视觉光源4113；视觉光源4113设有与视觉相机4112镜头相对的通孔，以供视觉相机4112通过通孔对工件进行拍摄。

具体的，视觉支撑架4111可以连于振镜43，视觉相机4112和视觉光源4113则设于视觉支撑架4111，并使视觉相机4112相对于视觉光源4113处于上方，视觉光源4113发射光线照射工件，经反射能够穿过通孔至视觉相机4112，由此获得工件的图像信息，此种做法能够使光线均匀的照射在工件上，避免视觉光源4113处于视觉相机4112的上方时因视觉相机4112的遮挡产生了暗影。

参照图3，图3示出了本申请实施例提供的压紧夹具的结构。

复参照图1，压紧机构2包括压紧支撑架21和设于压紧支撑架21上的压紧夹具22；如图3所示，压紧夹具22包括压板221和压块222，压板221设有若干与压块222相匹配的限位孔，压块222套入限位孔并与压板221弹性连接。

具体的，压紧支撑架21上设有支撑板23，支撑板23上设有若干与压紧夹具22相适应的通孔，若干压紧夹具22套入通孔固定于支撑板23上。压板221设有若干与压块222相匹配的限位孔，限位孔成排分布，压块222和压板221可以通过弹性件实现弹性连接，使压块222相对于压板221在限位孔中进行弹性活动，当压块222与工件接触时，压块222相对于压板221产生的弹力可以缓冲部分冲力，同时，可以对工件产生压缩力，即弹力，以压紧固定工件。

参照图4，图4示出了本申请实施例提供的压块的结构。

如图4所示，压紧夹具22还包括导柱223和弹簧224，压块222的两端设有导孔，导柱223穿过导孔，并使导柱223的一端设于压板221上；弹簧224套入导柱223，并限于导柱223的另一端与压块222之间。

具体的，压块222呈T型状，其两端设有导孔，供导柱223穿过，导柱223的一端固定在靠近限位孔的压板221上，压块222的底部穿过限位孔并使压块222的两端底部与压板221接触，导柱223的另一端可以设有限位块，以使弹簧224套入导柱223后限于导柱223的另一端与压块222的两端顶部之间。当压块222的底部接触工件时，压块222向上挤压弹簧224，弹簧224可以缓冲部分冲力，同时，弹簧224的弹力可以向下对工件产生压缩力，以压紧固定工件。

在一实施例中，压块222上设有通光孔。通光孔设在相对于压块222两端的中部，并从压块222的顶部贯穿至压块222的底部，在使用时对准工件焊接处，以供激光束穿过和拍照使用。

复参照图1，传送机构1包括传送组件11和升降组件12；升降组件12设在传送机构1的传送组件11上，用于将工件顶升至压紧机构2对工件进行压紧固定。

具体的，升降组件12包括升降驱动件和升降板，升降驱动件与升降板驱动连接，传送组件11为现有的传送带等常用的传送工具。当传送组件11将工件传送至压紧机构2的下方后，升降驱动件驱动升降板接触工件，并将工件顶升至压紧机构2，并使工件与压紧机构2的压紧夹具22的压块222底部接触，对工件进行压紧固定，完成焊接后，升降驱动件驱动升降板将工件下降至传送组件11，由传送组件11传送下料。

复参照图1，转运机构3包括转运支撑架31、第一移送组件32和第二移送组件33；第一移送组件32平行设置在压紧机构2的两侧；转运支撑架31横架于第一移送组件32之间，并与第一移送组件32的移动端连接；第二移送组件33设于转运支撑架31上，第二移送组件33的移动端与视觉焊接机构4连接。

具体的，第一移送组件32为单轴驱动件，平行设置在压紧机构2的两侧，其移送方向与传送机构1的传送方向一致，转运支撑架31横架于第一移送组件32之间，并与第一移送组件32的移动端连接，提高了对转运支撑架31的支撑效果，第二移送组件33可以为两个单轴驱动件组成，设于转运支撑架31上，并处于两个第一移送组件32之间，第二移送组件33的移动端与视觉焊接机构4连接，配合第一移送组件32，可以驱动视觉焊接机构4在压紧机构2的上方多向移动。

在一实施例中，第二移送组件33包括第一移送单元331和第二移送单元332；第一移送单元331横向设置在转运支撑架31上，第二移送单元332纵向设置在第一移送单元331的移动端，第二移送单元332的移动端与视觉焊接机构4连接。

具体的，第一移送单元331和第二移送单元332为单轴驱动件，第一移送单元331横向设置在转运支撑架31上，使第一移送单元331的移送方向横向垂直于传送组件11的传送方向，第二移送单元332纵向设置在第一移送单元331的移动端，使第二移送单元332的移送方向纵向垂直于传送组件11的传送方向，以实现视觉焊接机构4的多向移动，灵活调整位置。

可以理解的，上述遮盖板驱动件4122、升降驱动件、单轴驱动件均可以根据实际情况采用本领域常见的电机、气缸等驱动件，因此，本申请实施例对具体采用的驱动件的类型不做限定。

由上可知，本申请的一种激光焊接设备中，压紧机构2对工件进行压紧固定后，视觉组件41对工件进行拍照以获取工件的偏移量，随后振镜43根据偏移量进行纠偏调整后，激光器42发射的激光束通过振镜43能够得到有效的纠偏，通过振镜43对激光器42发射的激光束进行纠偏调整，使激光束能够精准聚焦在工件焊接处，实现高精度要求的工件焊接。

上面结合附图对本申请的实施方式作了详细说明，但是本申请并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本申请宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种激光焊接设备，其特征在于，包括传送机构、压紧机构、转运机构和视觉焊接机构；

所述传送机构用于将工件传送至所述压紧机构；

所述压紧机构用于对工件进行压紧固定；

所述转运机构的移动端与所述视觉焊接机构连接，以驱动所述视觉焊接机构在所述压紧机构的上方移动；

所述视觉焊接机构包括视觉组件、激光器和振镜，所述视觉组件用于检测在所述压紧机构的工件的偏移量，所述振镜用于根据所述偏移量进行纠偏调整，以使所述激光器发射的激光束通过所述振镜聚焦在工件焊接处。

2.如权利要求1所述的激光焊接设备，其特征在于，所述视觉焊接机构还包括抽风管固定架和焊渣盘；

所述抽风管固定架倾斜设置并与所述焊渣盘连接形成锐角结构；

所述抽风管固定架设有抽风孔，用于与外部抽风系统连接。

3.如权利要求1所述的激光焊接设备，其特征在于，所述视觉组件包括视觉检测单元和视觉保护单元；

所述视觉保护单元包括遮盖板和遮盖板驱动件，所述遮盖板驱动件与所述遮盖板驱动连接，以驱动所述遮盖板进行开合；

其中，在所述遮盖板闭合时，所述视觉检测单元的镜头与所述遮盖板相对。

4.如权利要求3所述的激光焊接设备，其特征在于，所述视觉检测单元包括视觉支撑架，以及设于所述视觉支撑架上的视觉相机和视觉光源；

所述视觉光源设有与所述视觉相机镜头相对的通孔，以供所述视觉相机通过所述通孔对工件进行拍摄。

5.如权利要求1所述的激光焊接设备，其特征在于，所述压紧机构包括压紧支撑架和设于所述压紧支撑架上的压紧夹具；

所述压紧夹具包括压板和压块，所述压板设有若干与所述压块相匹配的限位孔，所述压块套入所述限位孔并与所述压板弹性连接。

6.如权利要求5所述的激光焊接设备，其特征在于，所述压紧夹具还包括导柱和弹簧，所述压块的两端设有导孔，所述导柱穿过所述导孔，并使所述导柱的一端设于所述压板上；

所述弹簧套入所述导柱，并限于所述导柱的另一端与所述压块之间。

7.如权利要求5所述的激光焊接设备，其特征在于，所述压块上设有通光孔。

8.如权利要求1所述的激光焊接设备，其特征在于，所述传送机构包括传送组件和升降组件；

所述升降组件设在所述传送机构的传送组件上，用于将工件顶升至所述压紧机构对工件进行压紧固定。

9.如权利要求1所述的激光焊接设备，其特征在于，所述转运机构包括转运支撑架、第一移送组件和第二移送组件；

所述第一移送组件平行设置在所述压紧机构的两侧；

所述转运支撑架横架于所述第一移送组件之间，并与所述第一移送组件的移动端连接；

所述第二移送组件设于所述转运支撑架上，所述第二移送组件的移动端与所述视觉焊接机构连接。

10.如权利要求9所述的激光焊接设备，其特征在于，所述第二移送组件包括第一移送单元和第二移送单元；

所述第一移送单元横向设置在所述转运支撑架上，所述第二移送单元纵向设置在所述第一移送单元的移动端，所述第二移送单元的移动端与所述视觉焊接机构连接。

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