CN216607573U - 一种激光双向定位辅助焊接自动化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种激光双向定位辅助焊接自动化系统，属于焊接加工技术领域，它解决了目前孔定位方式的定位误差较大，无法连续焊接的问题。本激光双向定位辅助焊接自动化系统，包括安装架，安装架的右侧固定有x轴伺服电机，x轴伺服电机输出轴的左端固定有x轴丝杆，且x轴丝杆的左端与安装架转动连接，x轴丝杆的上方固定有安装板。本实用新型通过x轴激光发射器、y轴激光发射器、x轴伺服电机和y轴伺服电机的设置，使得该装置能够对暖气管焊缝位置精准定位焊接，有效减少定位时的误差，大大增加焊接质量，而且能够自动进行连续焊接操作，提高焊接效率，给工作人员提供了便利。

Description

一种激光双向定位辅助焊接自动化系统

技术领域

本实用新型属于焊接加工技术领域，涉及一种焊接自动化系统，特别是一种激光双向定位辅助焊接自动化系统。

背景技术

焊接，也称作熔接，是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料如塑料的制造工艺及技术；现代焊接的能量来源有很多种，包括气体焰、电弧、激光、电子束、摩擦和超声波等。

目前在对暖气管进行焊接加工前常常需要对其焊接位置进行定位，目前传统的定位方法是采用孔定位，但这种方法无法连续焊接作业，而且暖气管的孔位存在误差，延X轴方向运动存在累计误差，使焊丝正好位于竖向暖气管和横向暖气管轴线交叉点位置，无法保证。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种激光双向定位辅助焊接自动化系统，该激光双向定位辅助焊接自动化系统能够对暖气管焊缝位置精准定位焊接，有效减少定位时的误差，大大增加焊接质量，而且能够自动进行连续焊接操作，提高焊接效率。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：

一种激光双向定位辅助焊接自动化系统，包括安装架，所述安装架的右侧固定有x轴伺服电机，所述x轴伺服电机输出轴的左端固定有x轴丝杆，且x轴丝杆的左端与安装架转动连接，所述x轴丝杆的上方固定有安装板，所述安装板顶部的前后两侧均固定有z轴伺服电机，所述z轴伺服电机输出轴的一端固定有z轴丝杆，所述z轴丝杆的顶部固定有托板，所述托板的上方设置有y轴伺服电机，所述y轴伺服电机输出轴的底端固定有y轴丝杆，且y轴丝杆与托板转动连接，所述y轴丝杆的表面固定有升降板，所述升降板的顶部固定有气保焊焊枪，所述后侧升降板的底部分别固定有x轴激光发射器和y轴激光发射器，所述前侧升降板的底部分别固定有x轴激光接收器和y轴激光接收器，所述安装板的顶部且位于托板之间固定有托架，所述托架的顶部开设有安装槽，所述托架的顶部设置有暖气管本体，且暖气管本体的底部延伸至安装槽的内部，所述安装槽内壁的前后两侧均设置有固定结构。

本实用新型的工作原理是：当工作人员需要对暖气管进行焊接定位时，工作人员将暖气管本体固定在托架上方，通过控制x轴伺服电机、y轴伺服电机和z轴伺服电机输出轴的旋转方向，使气保焊焊枪移动至焊缝处，随后工作人员控制两侧的气保焊焊枪做圆弧运动，对焊缝处进行焊接操作，工作人员控制气保焊焊枪退回初始位置，然后重复上述步骤，完成对多根暖气管的焊接操作。

所述安装架的上方固定有第一导轨，所述安装板位于第一导轨的上方，且安装板与第一导轨之间滑动连接，所述安装板的顶部的左右两侧均固定有第二导轨，且托板与第二导轨之间滑动连接，所述托板顶部的左侧固定有第三导轨，且升降板与第三导轨之间滑动连接。

采用以上结构，增加气保焊焊枪移动过程中的稳定性，并且增加了定位时的精准度。

所述x轴激光发射器与x轴激光接收器以及y轴激光发射器和y轴激光接收器的位置相互对应，所述x轴激光发射器的安装高度高于y轴激光发射器的安装高度。

采用以上结构，方便不同轴上的激光光线进行接收，避免出现装置错误判断。

所述固定结构包括螺纹杆、夹持板和旋钮，所述螺纹杆设置在托架的前后两侧，且螺纹杆的一端贯穿至安装槽的内部并与托架螺纹连接，所述夹持板设置在安装槽内壁的前后两侧，且夹持板的一侧与螺纹杆转动连接，所述旋钮固定在螺纹杆远离夹持板的一端。

采用以上结构，能够对暖气管本体的底部进行夹持固定，增加焊接时的稳定性。

所述安装槽内壁底部的前后两侧均开设有限位槽，所述夹持板的底部固定有限位块，所述限位块位于限位槽的内部并与限位槽的内壁滑动连接。

采用以上结构，使夹持板能够进行前后方向移动，并且对夹持板的活动范围进行限定。

所述夹持板相向一侧的表面呈半圆弧型设置，且其表面粘接有防护垫，所述防护垫的材质为橡胶。

采用以上结构，避免夹持板对暖气管本体的表面造成损坏的同时，还能够增加夹持板的固定效果。

与现有技术相比，本激光双向定位辅助焊接自动化系统具有以下优点：

1、本实用新型通过x轴激光发射器、y轴激光发射器、x轴伺服电机和y轴伺服电机的设置，使得该装置能够对暖气管焊缝位置精准定位焊接，有效减少定位时的误差，大大增加焊接质量，而且能够自动进行连续焊接操作，提高焊接效率，给工作人员提供了便利，解决了目前孔定位方式的定位误差较大，无法连续焊接的问题。

2、通过第一导轨、第二导轨和第三导轨的设置，在气保焊焊枪调节移动过程中，对其进行导向，提高其移动时的稳定性，增加了焊接以及定位时的精准度，避免出现偏差。

3、通过x轴激光发射器、x轴激光接收器、y轴激光发射器和y轴激光接收器位置的设置，能够避免x轴和y轴上的激光光线接收错误，导致装置出现错误判断，进而给后续焊接工作带来麻烦。

附图说明

图1是本实用新型的平面结构示意图。

图2是本实用新型的局部右视剖视结构示意图。

图3是本实用新型图2中A处的局部放大图。

图4是本实用新型中实施步骤一示意图。

图5是本实用新型中实施步骤二示意图。

图6是本实用新型中实施步骤三示意图。

图7是本实用新型中实施步骤四示意图。

图8是本实用新型中实施步骤五示意图。

图中，1、安装架；2、x轴伺服电机；3、x轴丝杆；4、安装板；5、z轴伺服电机；6、z轴丝杆；7、托板；8、y轴伺服电机；9、y轴丝杆；10、升降板；11、气保焊焊枪；12、x轴激光发射器；13、y轴激光发射器；14、x轴激光接收器；15、y轴激光接收器；16、托架；17、安装槽；18、暖气管本体；19、固定结构；191、螺纹杆；192、夹持板；193、旋钮；20、限位槽；21、限位块；22、防护垫；23、第一导轨；24、第二导轨；25、第三导轨。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1-图8所示，本激光双向定位辅助焊接自动化系统，包括安装架1，安装架1的右侧固定有x轴伺服电机2，x轴伺服电机2输出轴的左端固定有x轴丝杆3，且x轴丝杆3的左端与安装架1转动连接，x轴丝杆3的上方固定有安装板4，安装板4顶部的前后两侧均固定有z轴伺服电机5，z轴伺服电机5输出轴的一端固定有z轴丝杆6，z轴丝杆6的顶部固定有托板7，托板7的上方设置有y轴伺服电机8，y轴伺服电机8输出轴的底端固定有y轴丝杆9，且y轴丝杆9与托板7转动连接，y轴丝杆9的表面固定有升降板10，升降板10的顶部固定有气保焊焊枪11，后侧升降板10的底部分别固定有x轴激光发射器12和y轴激光发射器13，前侧升降板10的底部分别固定有x轴激光接收器14和y轴激光接收器15，安装板4的顶部且位于托板7之间固定有托架16，托架16的顶部开设有安装槽17，托架16的顶部设置有暖气管本体18，且暖气管本体18的底部延伸至安装槽17的内部，安装槽17内壁的前后两侧均设置有固定结构19；本实用新型通过x轴激光发射器12、y轴激光发射器13、x轴伺服电机2和y轴伺服电机8的设置，使得该装置能够对暖气管焊缝位置精准定位焊接，有效减少定位时的误差，大大增加焊接质量，而且能够自动进行连续焊接操作，提高焊接效率，给工作人员提供了便利，解决了目前孔定位方式的定位误差较大，无法连续焊接的问题。

安装架1的上方固定有第一导轨23，安装板4位于第一导轨23的上方，且安装板4与第一导轨23之间滑动连接，安装板4的顶部的左右两侧均固定有第二导轨24，且托板7与第二导轨24之间滑动连接，托板7顶部的左侧固定有第三导轨25，且升降板10与第三导轨25之间滑动连接，在本实施例中，通过第一导轨23、第二导轨24和第三导轨25的设置，在气保焊焊枪11调节移动过程中，对其进行导向，提高其移动时的稳定性，增加了焊接以及定位时的精准度，避免出现偏差。

x轴激光发射器12与x轴激光接收器14以及y轴激光发射器13和y轴激光接收器15的位置相互对应，x轴激光发射器12的安装高度高于y轴激光发射器13的安装高度，在本实施例中，通过x轴激光发射器12、x轴激光接收器14、y轴激光发射器13和y轴激光接收器15位置的设置，能够避免x轴和y轴上的激光光线接收错误，导致装置出现错误判断，进而给后续焊接工作带来麻烦。

固定结构19包括螺纹杆191、夹持板192和旋钮193，螺纹杆191设置在托架16的前后两侧，且螺纹杆191的一端贯穿至安装槽17的内部并与托架16螺纹连接，夹持板192设置在安装槽17内壁的前后两侧，且夹持板192的一侧与螺纹杆191转动连接，旋钮193固定在螺纹杆191远离夹持板192的一端，在本实施例中，通过螺纹杆191、夹持板192和旋钮193的设置，能够对暖气管本体18底部的两侧进行稳定固定，增加焊接定位时的稳定性，避免其焊接过程中出现移动。

安装槽17内壁底部的前后两侧均开设有限位槽20，夹持板192的底部固定有限位块21，限位块21位于限位槽20的内部并与限位槽20的内壁滑动连接，在本实施例中，通过限位块21和限位槽20的设置，能够对夹持板192进行限位，使其只能进行前后方向移动，并且对夹持板192的活动范围进行限定。

夹持板192相向一侧的表面呈半圆弧型设置，且其表面粘接有防护垫22，防护垫22的材质为橡胶，在本实施例中，通过防护垫22的设置，能够避免夹持板192粘接与暖气管本体18的表面接触，进而造成暖气管本体18表面受损，而且还提高了夹持板192对暖气管本体18的固定效果。

本实用新型的工作原理：当工作人员需要对暖气管进行焊接定位时，工作人员将暖气管本体18固定在托架16上方，并打开x轴伺服电机2，使x轴丝杆3随之发生旋转，安装板4则向右侧缓慢移动，当x轴激光发射器12的激光光点与暖气管本体18接触的一瞬间，如实施步骤一示意图所示（图4），x轴激光发射器12则给x轴伺服电机2发出信号，使x轴伺服电机2按照装置系统设定好的程序，使气保焊焊枪11向右侧移动预设距离，使气保焊焊枪11位于焊缝位置的正上方，如实施步骤二示意图所示（图5），随后工作人员将y轴伺服电机8打开，使得y轴丝杆9开始转动，升降板10随之向下方移动，当y轴激光发射器13的激光光点与暖气管本体18接触的一瞬间，如实施步骤三示意图所示（图6），y轴激光发射器13则给y轴伺服电机8发出信号，使y轴伺服电机8按照装置系统设定好的程序，使气保焊焊枪11向下方侧移动预设距离，气保焊焊枪11位置移动至焊缝上方设定好的距离停止，如实施步骤四示意图所示（图7），随后工作人员将z轴伺服电机5打开，使前后两侧的z轴丝杆6旋转，两侧的气保焊焊枪11随之相向移动一定距离，与焊缝接触，如实施步骤五示意图所示（图8），随后工作人员控制两侧的气保焊焊枪11做圆弧运动，对焊缝处进行焊接操作，焊接完成后，工作人员控制气保焊焊枪11退回初始位置，然后重复上述步骤，完成对多根暖气管的焊接操作。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (6)

1.一种激光双向定位辅助焊接自动化系统，包括安装架（1），其特征在于，所述安装架（1）的右侧固定有x轴伺服电机（2），所述x轴伺服电机（2）输出轴的左端固定有x轴丝杆（3），且x轴丝杆（3）的左端与安装架（1）转动连接，所述x轴丝杆（3）的上方固定有安装板（4），所述安装板（4）顶部的前后两侧均固定有z轴伺服电机（5），所述z轴伺服电机（5）输出轴的一端固定有z轴丝杆（6），所述z轴丝杆（6）的顶部固定有托板（7），所述托板（7）的上方设置有y轴伺服电机（8），所述y轴伺服电机（8）输出轴的底端固定有y轴丝杆（9），且y轴丝杆（9）与托板（7）转动连接，所述y轴丝杆（9）的表面固定有升降板（10），所述升降板（10）的顶部固定有气保焊焊枪（11），后侧所述升降板（10）的底部分别固定有x轴激光发射器（12）和y轴激光发射器（13），前侧所述升降板（10）的底部分别固定有x轴激光接收器（14）和y轴激光接收器（15），所述安装板（4）的顶部且位于托板（7）之间固定有托架（16），所述托架（16）的顶部开设有安装槽（17），所述托架（16）的顶部设置有暖气管本体（18），且暖气管本体（18）的底部延伸至安装槽（17）的内部，所述安装槽（17）内壁的前后两侧均设置有固定结构（19）。

2.根据权利要求1所述的一种激光双向定位辅助焊接自动化系统，其特征在于，所述安装架（1）的上方固定有第一导轨（23），所述安装板（4）位于第一导轨（23）的上方，且安装板（4）与第一导轨（23）之间滑动连接，所述安装板（4）的顶部的左右两侧均固定有第二导轨（24），且托板（7）与第二导轨（24）之间滑动连接，所述托板（7）顶部的左侧固定有第三导轨（25），且升降板（10）与第三导轨（25）之间滑动连接。

3.根据权利要求1所述的一种激光双向定位辅助焊接自动化系统，其特征在于，所述x轴激光发射器（12）与x轴激光接收器（14）以及y轴激光发射器（13）和y轴激光接收器（15）的位置相互对应，所述x轴激光发射器（12）的安装高度高于y轴激光发射器（13）的安装高度。

4.根据权利要求1所述的一种激光双向定位辅助焊接自动化系统，其特征在于，所述固定结构（19）包括螺纹杆（191）、夹持板（192）和旋钮（193），所述螺纹杆（191）设置在托架（16）的前后两侧，且螺纹杆（191）的一端贯穿至安装槽（17）的内部并与托架（16）螺纹连接，所述夹持板（192）设置在安装槽（17）内壁的前后两侧，且夹持板（192）的一侧与螺纹杆（191）转动连接，所述旋钮（193）固定在螺纹杆（191）远离夹持板（192）的一端。

5.根据权利要求4所述的一种激光双向定位辅助焊接自动化系统，其特征在于，所述安装槽（17）内壁底部的前后两侧均开设有限位槽（20），所述夹持板（192）的底部固定有限位块（21），所述限位块（21）位于限位槽（20）的内部并与限位槽（20）的内壁滑动连接。

6.根据权利要求4所述的一种激光双向定位辅助焊接自动化系统，其特征在于，所述夹持板（192）相向一侧的表面呈半圆弧型设置，且其表面粘接有防护垫（22），所述防护垫（22）的材质为橡胶。

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