CN216370655U - 一种激光焊接装置及焊接设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及激光焊接领域，具体公开了一种激光焊接装置及焊接设备，用于焊接双层的管型工件，其中包括：输送轨、夹持部和激光发生器，输送轨两侧均设置有挡板，挡板之间的距离与管型工件的外径适配；夹持部包括用于夹持管型工件的两个弧形夹头，两个弧形夹头均设置有传动装置和压力传感器，传动装置用于在夹持管型工件时带动管型工件沿周向方向旋转；压力传感器用于检测夹持管型工件的夹持压力；激光发生器用于产生焊接用的激光。本申请利用夹持装置夹持管型工件并带动管型工件做旋转运动，从而实现焊接，消除了因激光发生器移动产生的误差，同时亦无需多次进行焊接对位，降低了操作难度，简化了操作流程。

Description

一种激光焊接装置及焊接设备

技术领域

本实用新型涉及激光焊接领域，具体涉及一种激光焊接装置及焊接设备。

背景技术

现有技术中的激光焊接设备在焊接工件时，一般都是设置夹持装置稳固地夹持工件，然后控制激光头移动从而实现焊接，然而结构上的缺陷（例如制造误差、移动空程等），使得激光头每次移动在各个方向上都会产生一定误差，长时间使用还会累积误差导致激光头移动时目标位置与实际位置偏差越来越大，对于加工精度要求较高的焊接作业（例如焊接双层的管型工件时，管型工件的壁厚较薄，激光头需要准确对准两层之间的缝隙进行焊接，才能确保管型工件的内外层不脱离），每次使用都需要对激光头进行零点的对齐复位，十分不便，而部分设备搭载高精度摄像头配合补偿装置实现激光头的自动对齐复位，但这种设备价格昂贵，维修困难。

因此，现有技术有待改进和发展。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种激光焊接装置及焊接设备，能够有效避免因激光发生器移动带来的误差，无需经常性地对激光发生器进行零点的对齐复位亦能够确保焊接精度。

本申请的技术方案如下：

一种激光焊接装置，用于焊接双层的管型工件，其中，包括：

输送轨，所述输送轨两侧均设置有挡板，所述挡板之间的距离与所述管型工件的外径适配；所述输送轨用于带动所述管型工件沿所述输送轨的长度方向移动；

夹持部，所述夹持部设置在所述输送轨两侧，且所述夹持部包括用于夹持所述管型工件的第一弧形夹头和第二弧形夹头，所述第一弧形夹头和所述第二弧形夹头的具有弧面的一侧相互正对设置，且所述弧面与所述管型工件的外周面相适配；所述第一弧形夹头具有弧面的一侧上还设置有第一传动装置和第一压力传感器，所述第二弧形夹头具有弧面的一侧上还设置有第二传动装置和第二压力传感器，所述第一传动装置和所述第二传动装置均用于在所述第一弧形夹头和所述第二弧形夹头夹持所述管型工件时带动所述管型工件沿周向方向旋转；所述第一压力传感器和所述第二压力传感器均用于在所述第一弧形夹头和所述第二弧形夹头夹持所述管型工件时检测夹持压力；

第一驱动装置，用于驱动所述第一弧形夹头靠近或远离所述第二弧形夹头移动；

第二驱动装置，用于驱动所述第二弧形夹头靠近或远离所述第一弧形夹头移动；

激光发生器，安装在所述夹持部上方，且用于产生激光以对所述管型工件进行焊接。

本申请提供的激光焊接装置，激光发生器固定不移动，通过在夹持部上设置传动装置带动双层的管型工件旋转实现焊接，从而消除了因激光发生器移动带来的误差，同时通过设置压力传感器进一步确保激光发生器能够准确对准管型工件内外层之间的缝隙。

进一步的，所述第一传动装置包括第一齿带和用于驱动所述第一齿带移动的第一驱动电机，所述第一齿带的第一部分藏于所述第一弧形夹头内，所述第一齿带的第二部分露出于所述第一弧形夹头外，且所述第一齿带的第二部分与所述管型工件接触并在所述第一驱动电机的驱动下带动所述管型工件沿周向方向旋转；

所述第二传动装置包括第二齿带和用于驱动所述第二齿带移动的第二驱动电机，所述第二齿带的第一部分藏于所述第二弧形夹头内，所述第二齿带的第二部分露出于所述第二弧形夹头外，且所述第二齿带的第二部分与所述管型工件接触并在所述第二驱动电机的驱动下带动所述管型工件沿周向方向旋转；

所述第一驱动电机和所述第二驱动电机的转向相反。

利用齿带实现管型工件沿周向方向旋转，其结构简单，传动稳定。

进一步的，所述第一传动装置包括第一滚轮和用于驱动所述第一滚轮旋转的第三驱动电机，所述第一滚轮的第一部分藏于所述第一弧形夹头内，所述第一滚轮的第二部分露出于所述第一弧形夹头外，且所述第一滚轮的第二部分与所述管型工件接触并在所述第三驱动电机的驱动下带动所述管型工件沿周向方向旋转；

所述第二传动装置包括第二滚轮和用于驱动所述第二滚轮旋转的第四驱动电机，所述第二滚轮的第一部分藏于所述第二弧形夹头内，所述第二滚轮的第二部分露出于所述第二弧形夹头外，且所述第二滚轮的第二部分与所述管型工件接触并在所述第四驱动电机的驱动下带动所述管型工件沿周向方向旋转；

所述第三驱动电机和所述第四驱动电机的转向相反。

利用滚轮实现管型工件沿周向方向旋转，其结构简单，易于控制。

进一步的，所述输送轨中部设置有传送带，所述传送带沿所述输送轨的长度方向延伸，且用于带动所述管型工件沿所述输送轨的长度方向移动。

设置传送带稳定承托管型工件并带动其移动，结构简单，实用性高。

进一步的，所述第一驱动装置和所述第二驱动装置均为气缸或均为液压缸；所述气缸或所述液压缸同步伸缩。

进一步的，所述激光发生器安装在十字滑台上，所述十字滑台用于调节所述激光发生器上下位置和左右位置。

一种焊接设备，其中，包括若干个上述任一项所述的激光焊接装置。

本实用新型的有益效果：初次使用调节确定激光发生器的位置后，激光发生器则不会再移动（因而无需多次对激光发生器进行零点的对齐复位），而通过夹持部上的传动装置带动双层的管型工件旋转，从而实现对管型工件的内外层的焊接；同时通过压力传感器监测夹持管型工件时压力大小确定管型工件是否有偏移，有利于防止因夹持不准而导致出现焊接偏差，一定程度上亦确保了激光发生器准确对准焊接位置。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种激光焊接装置的结构示意图。

图2为本申请实施例中第一弧形夹头或第二弧形夹头的结构示意图。

图3为本申请实施例中第一弧形夹头或第二弧形夹头的局部结构剖视图。

图4为本申请实施例中第一弧形夹头或第二弧形夹头的另一种结构示意图。

图5为本申请实施例中第一弧形夹头或第二弧形夹头的另一种结构的局部结构剖视图。

图6本申请实施例提供的一种焊接设备结构示意图。

标号说明：

100、输送轨；110、挡板；120、传送带；210、第一弧形夹头；211、第一压力传感器；212、第一齿带；213、第一驱动电机；214、第一滚轮；215、第三驱动电机；220、第二弧形夹头；221、第二压力传感器；222、第二齿带；223、第二驱动电机；224、第二滚轮；225、第四驱动电机；300、激光发生器；400、十字滑台。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型的描述中，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实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

在某些实施例中，一种激光焊接装置，用于焊接双层的管型工件，其中，包括：

输送轨100，输送轨100两侧均设置有挡板110，挡板110之间的距离与管型工件的外径适配；输送轨100用于带动管型工件沿输送轨100的长度方向移动；

夹持部，夹持部设置在输送轨100两侧，且夹持部包括用于夹持管型工件的第一弧形夹头210和第二弧形夹头220，第一弧形夹头210和第二弧形夹头220的具有弧面的一侧相互正对设置，且弧面与管型工件的外周面相适配；第一弧形夹头210具有弧面的一侧上还设置有第一传动装置和第一压力传感器211，第二弧形夹头220具有弧面的一侧上还设置有第二传动装置和第二压力传感器221，第一传动装置和第二传动装置均用于在第一弧形夹头210和第二弧形夹头220夹持管型工件时带动管型工件沿周向方向旋转；第一压力传感器211和第二压力传感器221均用于在第一弧形夹头210和第二弧形夹头220夹持管型工件时检测夹持压力；

第一驱动装置，用于驱动第一弧形夹头210靠近或远离第二弧形夹头220移动；

第二驱动装置，用于驱动第二弧形夹头220靠近或远离第一弧形夹头210移动；

激光发生器300，安装在夹持部上方，且用于产生激光以对管型工件进行焊接。

本实施例中，管型工件沿轴向竖直放置在输送轨100上并在输送轨100的带动作用下沿输送轨100的长度方向移动，当运动到第一弧形夹头210和第二弧形夹头220之间时，驱动第一弧形夹头210和第二弧形夹头220沿管型工件的周面夹紧管型工件，在管型工件被正确夹持时，第一压力传感器211和第二压力传感器221的压力大小均与预设值相同；若第一压力传感器211和第二压力传感器221的压力大小与预设值不相同，则证明管型工件并未被有效夹持，则需要用户进行故障排查。

管型工件的移动方向上的左右两侧设有挡板110，挡板110有效限制管型工件左右位移和左右位置的摆动；而第一弧形夹头210和第二弧形夹头220均设置有弧面的一端，且两者的弧面一端的弧面均与管型工件外周面相适配，若管型工件在移动过程中，沿移动方向的前后侧倾斜，则第一弧形夹头210和第二弧形夹头220对管型工件进行夹持时，能够在一定程度上可以矫正管型工件的姿态；因此在挡板110以及第一弧形夹头210和第二弧形夹头220的共同作用下，能够有效确保管型工件保持竖直状态。当管型工件被正确夹持后，第一传动装置和第二传动装置则会带动管型工件旋转，同时激光发生器300开始进行焊接。

需要说明的是，若管型工件沿移动方向的前后侧倾斜过大，以致第一弧形夹头210和第二弧形夹头220无法矫正管型工件的姿态时，此时第一压力传感器211和第二压力传感器221的压力大小会低于预设值，因此用户能够只通过监控第一压力传感器211和第二压力传感器221的示数即可了解到管型工件的夹持情况。

在某些实施例中，第一传动装置包括第一齿带212和用于驱动第一齿带212移动的第一驱动电机213，第一齿带212的第一部分藏于第一弧形夹头210内，第一齿带212的第二部分露出于第一弧形夹头210外，且第一齿带212的第二部分与管型工件接触并在第一驱动电机213的驱动下带动管型工件沿周向方向旋转；

第二传动装置包括第二齿带222和用于驱动第二齿带222移动的第二驱动电机223，第二齿带222的第一部分藏于第二弧形夹头220内，第二齿带222的第二部分露出于第二弧形夹头220外，且第二齿带222的第二部分与管型工件接触并在第二驱动电机223的驱动下带动管型工件沿周向方向旋转；

第一驱动电机213和第二驱动电机223的转向相反。

本实施例中，第一弧形夹头210的曲面一侧开设有通孔，设置在第一弧形夹头210内部的第一齿带212通过该通孔部分露出于第一弧形夹头210外，其露出部分则为第一齿带212的第二部分，而第一齿带212未露出的部分则为第一齿带212的第一部分，第一齿带212的第二部分的移动方向与管型工件的周面相切；

同理，第二弧形夹头220的曲面一侧开设有通孔，设置在第二弧形夹头220内部的第二齿带222通过该通孔部分露出于第二弧形夹头220外，其露出部分则为第二齿带222的第二部分，而第二齿带222未露出的部分则为第二齿带222的第一部分，第二齿带222的第二部分的移动方向与管型工件的周面相切；

本实施例中因为第一驱动电机213和第二驱动电机223的转向相反，以使第一齿带212的第二部分和第二齿带222的第二部分的移动方向相反，从而实现驱动管型工件沿周向方向旋转。

在某些实施例中，第一传动装置包括第一滚轮214和用于驱动第一滚轮214旋转的第三驱动电机215，第一滚轮214的第一部分藏于第一弧形夹头210内，第一滚轮214的第二部分露出于第一弧形夹头210外，且第一滚轮214的第二部分与管型工件接触并在第三驱动电机215的驱动下带动管型工件沿周向方向旋转；

第二传动装置包括第二滚轮224和用于驱动第二滚轮224旋转的第四驱动电机225，第二滚轮224的第一部分藏于第二弧形夹头220内，第二滚轮224的第二部分露出于第二弧形夹头220外，且第二滚轮224的第二部分与管型工件接触并在第四驱动电机225的驱动下带动管型工件沿周向方向旋转；

第三驱动电机215和第四驱动电机225的转向相反。

本实施例中，第一弧形夹头210的曲面一侧开设有通孔，设置在第一弧形夹头210内部的第一滚轮214通过该通孔部分露出于第一弧形夹头210外，其露出部分则为第一滚轮214的第二部分，而第一滚轮214未露出的部分则为第一滚轮214的第一部分，第一滚轮214的第二部分的移动方向与管型工件的周面相切；

同理，第二弧形夹头220的曲面一侧开设有通孔，设置在第二弧形夹头220内部的第二滚轮224通过该通孔部分露出于第二弧形夹头220外，其露出部分则为第二滚轮224的第二部分，而第二滚轮224未露出的部分则为第二滚轮224的第一部分，第二滚轮224的第二部分的移动方向与管型工件的周面相切；

本实施例中因为第三驱动电机215和第四驱动电机225的转向相反，以使第一滚轮214的第二部分和第二滚轮224的第二部分的移动方向相反，从而实现驱动管型工件沿周向方向旋转。

在某些实施例中，输送轨100中部设置有传送带120，传送带120沿输送轨100的长度方向延伸，且用于带动管型工件沿输送轨100的长度方向移动。传送带120设置在两侧挡板110之间，待焊接的管型工件被承托在传送带120上。

在某些实施例中，第一驱动装置和第二驱动装置均为气缸或均为液压缸；气缸或液压缸同步伸缩。为了避免第一驱动装置或第二驱动装置做出相对于另一者过快的运动，可以通过将气缸或液压缸的输入口串联以及将输出口串联，从而确保第一驱动装置和第二驱动装置能够同步运动，有利于确保第一弧形夹头210和第二弧形夹头220提供稳定且相同的夹持压力。

在某些实施例中，激光发生器300安装在十字滑台400上，十字滑台400用于调节激光发生器300上下位置和左右位置。用户在初次使用激光焊接装置时，需要根据产品具体的焊接位置定位激光发生器300，当激光发生器300定位后则锁定十字滑台400保持不动，避免重复移动导致产生偏差。

需要说明的是，十字滑台400能够带动激光发生器300沿两个相互垂直的方向移动，十字滑台400为现有技术再次不在赘述；上下位置指的是竖直方向上垂直于输送轨100移动方向上的位置；左右位置指的是水平方向上垂直于输送轨100移动方向上的位置。

在某些实施例中，一种焊接设备，其中，包括若干个上述实施例中的激光焊接装置。

综上所述，虽然本实用新型已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本实用新型，本领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本实用新型的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (7)

1.一种激光焊接装置，用于焊接双层的管型工件，其特征在于，包括：

输送轨（100），所述输送轨（100）两侧均设置有挡板（110），所述挡板（110）之间的距离与所述管型工件的外径适配；所述输送轨（100）用于带动所述管型工件沿所述输送轨（100）的长度方向移动；

夹持部，所述夹持部设置在所述输送轨（100）两侧，且所述夹持部包括用于夹持所述管型工件的第一弧形夹头（210）和第二弧形夹头（220），所述第一弧形夹头（210）和所述第二弧形夹头（220）的具有弧面的一侧相互正对设置，且所述弧面与所述管型工件的外周面相适配；所述第一弧形夹头（210）具有弧面的一侧上还设置有第一传动装置和第一压力传感器（211），所述第二弧形夹头（220）具有弧面的一侧上还设置有第二传动装置和第二压力传感器（221），所述第一传动装置和所述第二传动装置均用于在所述第一弧形夹头（210）和所述第二弧形夹头（220）夹持所述管型工件时带动所述管型工件沿周向方向旋转；所述第一压力传感器（211）和所述第二压力传感器（221）均用于在所述第一弧形夹头（210）和所述第二弧形夹头（220）夹持所述管型工件时检测夹持压力；

第一驱动装置，用于驱动所述第一弧形夹头（210）靠近或远离所述第二弧形夹头（220）移动；

第二驱动装置，用于驱动所述第二弧形夹头（220）靠近或远离所述第一弧形夹头（210）移动；

激光发生器（300），安装在所述夹持部上方，且用于产生激光以对所述管型工件进行焊接。

2.根据权利要求1所述的激光焊接装置，其特征在于，

所述第一传动装置包括第一齿带（212）和用于驱动所述第一齿带（212）移动的第一驱动电机（213），所述第一齿带（212）的第一部分藏于所述第一弧形夹头（210）内，所述第一齿带（212）的第二部分露出于所述第一弧形夹头（210）外，且所述第一齿带（212）的第二部分与所述管型工件接触并在所述第一驱动电机（213）的驱动下带动所述管型工件沿周向方向旋转；

所述第二传动装置包括第二齿带（222）和用于驱动所述第二齿带（222）移动的第二驱动电机（223），所述第二齿带（222）的第一部分藏于所述第二弧形夹头（220）内，所述第二齿带（222）的第二部分露出于所述第二弧形夹头（220）外，且所述第二齿带（222）的第二部分与所述管型工件接触并在所述第二驱动电机（223）的驱动下带动所述管型工件沿周向方向旋转；

所述第一驱动电机（213）和所述第二驱动电机（223）的转向相反。

3.根据权利要求1所述的激光焊接装置，其特征在于，

所述第一传动装置包括第一滚轮（214）和用于驱动所述第一滚轮（214）旋转的第三驱动电机（215），所述第一滚轮（214）的第一部分藏于所述第一弧形夹头（210）内，所述第一滚轮（214）的第二部分露出于所述第一弧形夹头（210）外，且所述第一滚轮（214）的第二部分与所述管型工件接触并在所述第三驱动电机（215）的驱动下带动所述管型工件沿周向方向旋转；

所述第二传动装置包括第二滚轮（224）和用于驱动所述第二滚轮（224）旋转的第四驱动电机（225），所述第二滚轮（224）的第一部分藏于所述第二弧形夹头（220）内，所述第二滚轮（224）的第二部分露出于所述第二弧形夹头（220）外，且所述第二滚轮（224）的第二部分与所述管型工件接触并在所述第四驱动电机（225）的驱动下带动所述管型工件沿周向方向旋转；

所述第三驱动电机（215）和所述第四驱动电机（225）的转向相反。

4.根据权利要求1所述的激光焊接装置，其特征在于，所述输送轨（100）中部设置有传送带（120），所述传送带（120）沿所述输送轨（100）的长度方向延伸，且用于带动所述管型工件沿所述输送轨（100）的长度方向移动。

5.根据权利要求1所述的激光焊接装置，其特征在于，所述第一驱动装置和所述第二驱动装置均为气缸或均为液压缸；所述气缸或所述液压缸同步伸缩。

6.根据权利要求1所述的激光焊接装置，其特征在于，所述激光发生器（300）安装在十字滑台（400）上，所述十字滑台（400）用于调节所述激光发生器（300）上下位置和左右位置。

7.一种焊接设备，其特征在于，包括若干个权利要求1-6中任一项所述的激光焊接装置。

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