CN217513248U - 一种激光焊接定位工装及激光焊接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种激光焊接装置，包括机架、双动子直线电机和激光器设备；机架上设有若干个平行设置的双动子直线电机，双动子直线电机的移动端分别设有激光焊接定位工装；激光器设备设于双动子直线电机的上方。激光焊接定位工装包括第一工件定位组件和第二工件定位组件，第一定位机构用于定位第一工件，第一驱动机构用于带动第一定位机构上下移动；第二定位机构用于定位第二工件，第二驱动机构用于带动第二工件沿焊缝方向左右移动。本实用新型提供的激光焊接定位工装及激光焊接装置，对工件定位精确，激光焊接定位工装能够独立运动至焊接工位，能够实现一个激光器设备对应多个动子上工件的装夹分步焊接，能够有效提高激光器的焊接效率。

Description

一种激光焊接定位工装及激光焊接装置

技术领域

本实用新型涉及激光焊接技术领域，具体涉及一种激光焊接定位工装及激光焊接装置。

背景技术

连接器产品由不同结构的第一工件和第二工件激光焊接而成，如图1和2所示，为两种结构的第一工件和第二工件焊接而成的连接器产品，焊接点位位于第一工件和第二工件的接合处。现有的激光焊接设备存在对焊接工件定位不精确问题，直接影响焊接质量；同时，一条生产线上一个激光器对应一个焊接工位，激光器焊接工件的工作效率较低。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种激光焊接定位工装及激光焊接装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：

一种激光焊接定位工装，包括：

第一工件定位组件，包括第一定位机构和第一驱动机构，所述第一定位机构用于定位第一工件，所述第一定位机构与所述第一驱动机构的移动端连接，所述第一驱动机构用于带动所述第一定位机构上下移动；

第二工件定位组件，包括第二定位机构和第二驱动机构，所述第二定位机构用于定位第二工件，所述第二驱动机构用于带动所述第二工件沿焊缝方向左右移动。

进一步地，所述第一工件定位组件包括：

定位平台，所述定位平台上设有用于放置所述第一工件的放置台，所述放置台上设有定位孔；

定位钉，所述定位钉的一端穿过所述第一工件伸入所述定位孔内。

进一步地，所述第二工件定位组件包括：

固定板，所述固定板上设有用于支撑所述第二工件下端的支撑件；

模套，所述模套设于所述固定板的上方，所述模套上设有供所述第二工件的下端穿出的限位腔。

进一步地，所述第二驱动机构包括：

驱动部，所述驱动部包括两个平行滑动的夹杆；

校正部，一个所述夹杆对应一个所述校正部，所述校正部的一端与所述夹杆连接，所述校正部的另一端伸入所述限位腔。

进一步地，所述限位腔和/或支撑件上设有限位件，所述限位件在所述第一工件和第二工件焊接的焊缝方向上设有调节空腔，所述校正部的另一端穿过所述调节空腔与所述第二工件接触。

进一步地，第一工件定位组件还包括：

第三驱动机构，所述第三驱动机构的固定端与所述第一驱动机构的移动端连接，所述第三驱动机构的移动端位于所述第一定位机构的外侧，所述第三驱动机构的移动端位于所述第一工件的下方。

本实用新型还提供一种激光焊接装置，包括：

机架；

双动子直线电机，所述机架上设有若干个平行设置的所述双动子直线电机，所述双动子直线电机的移动端分别设有如前所述的激光焊接定位工装；

激光器设备，所述激光器设备设于所述双动子直线电机的上方。

进一步地，激光焊接装置还包括压紧工装，所述压紧工装设于所述双动子直线电机中部的一侧，所述压紧工装包括：

压紧组件，所述压紧组件包括安装板和防飞溅板，所述防飞溅板的一端与所述安装板连接，所述防飞溅板的下方设有用于压紧所述第一工件上表面的压块；

第四驱动机构，所述第四驱动机构的移动端与所述安装板连接，所述第四驱动机构用于带动所述压紧组件上下移动。

进一步地，激光焊接装置还包括第五驱动机构，所述第五驱动机构的移动端设有两个所述压紧工装，所述第五驱动机构的移动方向与所述双动子直线电机的移动方向相同。

进一步地，所述激光器设备包括：

激光器，所述激光器包括激光焊接组件、焊缝追踪CCD组件和焊缝检测CCD组件，所述焊缝追踪CCD组件设于所述激光焊接组件的上方；所述焊缝检测CCD组件设于所述激光焊接组件的前侧；

第六驱动机构，所述第六驱动机构的移动端与所述激光器连接，所述第六驱动机构用于带动所述激光器上下移动；

第七驱动机构，所述第七驱动机构的移动端与所述第六驱动机构的固定端连接，所述第七驱动机构用于带动所述第六驱动机构沿垂直于所述双动子直线电机运动方向水平移动。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的激光焊接定位工装，通过设置第一定位机构，能够实现对第一工件的放置，通过设置第一驱动机构，能够实现第一工件上下位置的调整，进而调整第一工件相对于第二工件的上下位置，通过设置第二定位机构，能够实现第二工件的放置，通过设置第二驱动机构，能够调整第二工件沿焊缝方向的位置，进而使第二工件的焊接位置与第一工件的焊接位置对应，进而提高对第一工件和第二工件的定位精度，提高焊接质量。

2.本实用新型提供的激光焊接定位工装，通过设置定位钉，能够实现第一工件与定位平台的稳固连接，连接稳定牢靠。

3.本实用新型提供的激光焊接定位工装，通过设置固定板，能够支撑第二工件的下端，通过设置模套，模套上设有供第二工件的下端穿出的限位腔，能够对第二工件的中部限位支撑，进而实现对第二工件的初定位。

4.本实用新型提供的激光焊接定位工装，通过设置驱动部和校正部，驱动部能够带动校正部左右移动，进而对第二工件的左右位置微调。

5.本实用新型提供的激光焊接定位工装，限位腔和/或支撑件上设有限位件，限位件在第一工件和第二工件焊接的焊缝方向上设有调节空腔，使校正部对第二工件的调节限制在调节空腔内，能够提高调节精确度。

6.本实用新型提供的激光焊接定位工装，通过设置第三驱动机构，第三驱动机构的移动端位于第一工件的下方，能够实现对第一工件的顶升脱料，自动化程度高。

7.本实用新型提供的激光焊接装置，通过在机架上设置若干个双动子直线电机，一个激光器设备可以对应若干个双动子直线电机，一个双动子直线电机的两个动子上分别安装有激光焊接定位工装。由于双动子直线电机的特性，两个激光焊接定位工装能够独立运动至焊接工位，能够实现一个激光器设备对应多个动子上工件的装夹分步焊接，能够有效提高激光器的焊接效率。

8.本实用新型提供的激光焊接装置，通过设置压紧组件，能够实现对焊接工件的压紧，且具有焊渣飞溅防护功能。

9.本实用新型提供的激光焊接装置，激光焊接组件上设置有焊缝追踪CCD组件和焊缝检测CCD组件，焊接前，焊缝追踪CCD组件能够检测跟踪焊缝，确保焊接位置准确；焊接后，焊缝检测CCD组件能够对焊缝检测，保证焊接质量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有第一种结构的第一工件和第二工件的安装示意图；

图2为现有第二种结构的第一工件和第二工件的安装示意图；

图3为本实用新型一实施例提供的激光焊接装置的结构示意图；

图4为本实用新型一实施例提供的激光焊接定位工装的结构示意图；

图5为本实用新型一实施例提供的激光焊接定位工装的主视图；

图6为本实用新型一实施例提供的模套与校正部的结构示意图；

图7为图6的A-A剖视图；

图8为图6中B处的局部放大图；

图9为本实用新型一实施例提供的压紧工装的结构示意图一；

图10为本实用新型一实施例提供的压紧工装的结构示意图二；

图11为本实用新型一实施例提供的激光器的结构示意图。

附图标记说明：1、机架；2、双动子直线电机；3、激光器设备；4、激光焊接定位工装；5、压紧工装；6、第一工件；7、第二工件；8、焊缝；31、激光器；32、第六驱动机构；33、第七驱动机构；311、激光焊接组件；312、焊缝追踪CCD组件；313、焊缝检测CCD组件；41、第一工件定位组件；42、第二工件定位组件；411、第一驱动机构；412、定位平台；413、定位钉；414、第三驱动机构；421、固定板；422、模套；423、支撑件；424、驱动部；425、校正部；426、夹杆；427、限位件；428、调节空腔；51、压紧组件；52、第四驱动机构；53、第五驱动机构；511、安装板；512、防飞溅板；513、压块。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

为了解决焊接工件定位不精确，激光器焊接效率不高的问题，本实施例提供一种激光焊接装置，如图3-11所示，包括机架1、双动子直线电机2和激光器设备3。其中，机架1用于承载双动子直线电机2和激光器设备3，机架1为采用钣金件和钢架拼装形成的框架结构，具有支撑稳定性高，以及制造成本低等优点。为了提高机架1的结构强度，可以在框架结构上设置加强筋等结构。机架1上设有若干个平行设置的双动子直线电机2，双动子直线电机2的移动端，即动子上分别设有激光焊接定位工装4。激光焊接定位工装4用于对待焊接的第一工件6和第二工件7精确定位。激光器设备3设于双动子直线电机2的上方，激光器设备3用于实现激光焊接。

本实施例通过在机架1上设置若干个平行的双动子直线电机2，一个激光器设备3可以对应若干个双动子直线电机2，一个双动子直线电机2的两个动子上分别安装有激光焊接定位工装4。由于双动子直线电机2的特性，两个激光焊接定位工装4能够独立运动至焊接工位，能够实现一个激光器设备3对应多个动子上具有工件的装夹的分步焊接，能够有效提高激光器31的焊接效率。

具体的，如图4和5所示，本实施例提供的一种激光焊接定位工装4包括第一工件定位组件41和第二工件定位组件42。其中第一工件定位组件41用于定位和调整第一工件6，第二工件定位组件42用于定位和调整第二工件7。可选地，第一工件定位组件41包括第一定位机构和第一驱动机构411，第一定位机构用于定位第一工件6，第一定位机构与第一驱动机构411的移动端连接，第一驱动机构411用于带动第一定位机构上下移动。第二工件定位组件42包括第二定位机构和第二驱动机构，第二定位机构用于定位第二工件7，第二驱动机构用于带动第二工件7沿焊缝8方向左右移动。

本实施例通过设置第一定位机构，能够实现对第一工件6的放置，通过设置第一驱动机构411，能够实现第一工件6上下位置的调整，进而调整第一工件6相对于第二工件7的上下位置，通过设置第二定位机构，能够实现第二工件7的放置，通过设置第二驱动机构，能够调整第二工件7沿焊缝8方向的位置，进而使第二工件7的焊接位置与第一工件6的焊接位置对应，进而提高对第一工件6和第二工件7的定位精度，提高焊接质量。

具体地，如图4和5所示，第一工件定位组件41包括定位平台412和定位钉413。可选地，定位平台412上设有用于放置第一工件6的放置台，放置台上设有定位孔；定位钉413的一端穿过第一工件6伸入定位孔内。本实施例通过设置定位钉413，能够实现第一工件6与定位平台412的稳固连接，使第一工件6与定位平台412连接稳定牢靠。

具体地，如图4-6所示，第二工件定位组件42包括固定板421和模套422。可选地，固定板421上设有用于支撑第二工件7下端的支撑件423；模套422设于固定板421的上方，模套422上设有供第二工件7的下端穿出的限位腔。本实施例通过设置固定板421，能够支撑第二工件7的下端，通过设置模套422，模套422上设有供第二工件7的下端穿出的限位腔，能够对第二工件7的中部限位支撑，进而实现对第二工件7的初定位。

进一步地，第二驱动机构包括驱动部424和校正部425。可选地，驱动部424包括两个平行滑动的夹杆426，两个夹杆426能够在驱动的带动下沿焊缝8方向左右滑动；一个夹杆426对应一个校正部425，校正部425的一端与夹杆426连接，校正部425的另一端伸入限位腔。本实施例通过设置驱动部424和校正部425，驱动部424能够带动校正部425左右移动，进而对第二工件7的左右位置微调，从而实现第一工件6和第二工件7焊接位置的精确定位。

可选地，限位腔和/或支撑件423上设有限位件427，限位件427在第一工件6和第二工件7焊接的焊缝8方向上设有调节空腔428，校正部425的另一端穿过调节空腔428与第二工件7接触。本实施例的设于限位腔和/或支撑件423上设有限位件427，限位件427在第一工件6和第二工件7焊接的焊缝8方向上设有调节空腔428，使校正部425对第二工件7的调节限制在调节空腔428内，能够提高调节精确度。如图所示6-8所示，本实施例中限位件427设置在模套422的限位腔中。此外，限位件427还可以设置在固定板421的支撑件423上，第二工件7的下端伸入限位件427内，限位件427能够支撑第二工件7的下端，且校正部425对第二工件7的调节限制在调节空腔428内。可选地，限位件427的前后侧面与第二工件7的前后侧面贴合，第二工件7能够在左右方向调节位置。

可选地，如图5所示，第一工件定位组件41还包括第三驱动机构414。第三驱动机构414的固定端与第一驱动机构411的移动端连接，第三驱动机构414的移动端位于第一定位机构的外侧，第三驱动机构414的移动端位于第一工件6的下方。本实施例通过设置第三驱动机构414，第三驱动机构414的移动端位于第一工件6的下方，能够实现对第一工件6的顶升脱料，自动化程度高。第三驱动机构414的移动端向上运动能够向上顶出第一工件6，从而实现脱料。

进一步地，如图3所示，激光焊接装置还包括压紧工装5，压紧工装5设于双动子直线电机2中部的一侧，压紧工装5用于压紧第一工件6和第二工件7。压紧工装5对应激光器设备3的位置设置，本实施例中，激光器设备3位于双动子直线电机2的上方中部。具体地，如图9和10所示，压紧工装5包括压紧组件51和第四驱动机构52。其中，压紧组件51包括安装板511和防飞溅板512，防飞溅板512的一端与安装板511连接，防飞溅板512的下方设有用于压紧第一工件6上表面的压块513。第四驱动机构52的移动端与安装板511连接，第四驱动机构52用于带动压紧组件51上下移动。本实施例通过设置压紧组件51，能够实现对焊接工件的压紧，防飞溅板512具有焊渣飞溅防护功能。

进一步地，激光焊接装置还包括第五驱动机构53，第五驱动机构53的移动端设有两个前述的压紧工装5，两个压紧工装5同步运动。第五驱动机构53的移动方向与双动子直线电机2的移动方向相同。在置换第二种焊接产品时，即双动子直线电机2上一个动子上的第一工件6和第二工件7焊接完成后，另一个动子移动至激光器设备3下方时，第五驱动机构53具有防护作用。

具体地，激光器设备3包括激光器31、第六驱动机构32和第七驱动机构33。其中如图11所示，激光器31包括激光焊接组件311、焊缝追踪CCD组件312和焊缝检测CCD组件313，焊缝追踪CCD组件312设于激光焊接组件311的上方；焊缝检测CCD组件31设于激光焊接组件311的前侧。本实施例的激光焊接组件311上设置有焊缝追踪CCD组件312和焊缝8检测CCD组件313，焊接前，焊缝追踪CCD组件312能够检测跟踪焊缝8，确保焊接位置准确；焊接后，焊缝检测CCD组件313能够对焊缝8检测，保证焊接质量。其中激光焊接组件、焊缝追踪CCD组件和焊缝检测CCD组件属于现有技术，其为现有自动化设备中常见的激光焊接结构和图像检测结构，具体结构在此不再赘述。

第六驱动机构32的移动端与激光器31连接，第六驱动机构32用于带动激光器31上下移动。第七驱动机构33的移动端与第六驱动机构32的固定端连接，第七驱动机构33用于带动第六驱动机构32沿垂直于双动子直线电机2运动方向水平移动。第六驱动机构32和第七驱动机构33共同运动，使激光器31在不同的双动子直线电机2上进行激光焊接工作。

本实施例对第一驱动机构411、第二驱动机构的驱动部424、第三驱动机构414、第四驱动机构52、第五驱动机构53、第六驱动机构32和第七驱动机构33选用的具体形式结构不作具体限制，仅能够实现各自移动功能即可。例如第一驱动机构411、第三驱动机构414、第四驱动机构52和第六驱动机构32可以是能够实现上下移动的气缸、丝杆螺母机构或直线模组等。第二驱动机构的驱动部424可以是能够输出两个平行移动的滑轨平行夹气缸或电动平行夹爪等。第五驱动机构53和第七驱动机构33可以是能够实现水平面前后或左右移动的气缸、丝杆螺母机构或直线模组等。

本实施例的工作过程：第二工件7的下端插进模套422中，第二工件7的下端与固定板421的支撑件423接触，第一工件6放到定位平台412上，用定位钉413固定第一工件6；启动第一驱动机构411，带动第一工件6下移至第一工件6的下表面边缘与第二工件7的上表面接触；启动第二驱动机构的驱动部424，带动校正块沿焊缝8方向移动，调整第二工件7的位置。定位好后，启动双动子直线电机2，带动一个激光焊接定位工装4平移到焊接工位，即激光器31下方，第四驱动机构52带动压紧组件51下移将压紧第一工件6和第二工件7。

焊缝追踪CCD组件312检测第一工件6和第二工件7组装是否正确。根据检测结果，若工件拿错或者组装不正确，激光焊接定位工装4退回，人工调整工件，检测正常则开始焊接。

第六驱动机构32和第七驱动机构33带动激光器31进行焊接，焊接完后，第四驱动机构52带动压紧组件51提升，激光焊接定位工装4平移到焊缝检测CCD组件313处检测焊缝8。一个激光焊接定位工装4焊接完成后，另一个装配好工件的激光焊接定位工装4平移至焊接工位进行焊接。其中各个激光焊接定位工装4上安装的待焊接的连接器产品可以相同也可以不同。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种激光焊接定位工装，其特征在于，包括：

第一工件定位组件(41)，包括第一定位机构和第一驱动机构(411)，所述第一定位机构用于定位第一工件(6)，所述第一定位机构与所述第一驱动机构(411)的移动端连接，所述第一驱动机构(411)用于带动所述第一定位机构上下移动；

第二工件定位组件(42)，包括第二定位机构和第二驱动机构，所述第二定位机构用于定位第二工件(7)，所述第二驱动机构用于带动所述第二工件(7)沿焊缝(8)方向左右移动。

2.根据权利要求1所述的激光焊接定位工装，其特征在于，所述第一工件定位组件(41)包括：

定位平台(412)，所述定位平台(412)上设有用于放置所述第一工件(6)的放置台，所述放置台上设有定位孔；

定位钉(413)，所述定位钉(413)的一端穿过所述第一工件(6)伸入所述定位孔内。

3.根据权利要求1所述的激光焊接定位工装，其特征在于，所述第二工件定位组件(42)包括：

固定板(421)，所述固定板(421)上设有用于支撑所述第二工件(7)下端的支撑件(423)；

模套(422)，所述模套(422)设于所述固定板(421)的上方，所述模套(422)上设有供所述第二工件(7)的下端穿出的限位腔。

4.根据权利要求3所述的激光焊接定位工装，其特征在于，所述第二驱动机构包括：

驱动部(424)，所述驱动部(424)包括两个平行滑动的夹杆(426)；

校正部(425)，一个所述夹杆(426)对应一个所述校正部(425)，所述校正部(425)的一端与所述夹杆(426)连接，所述校正部(425)的另一端伸入所述限位腔。

5.根据权利要求4所述的激光焊接定位工装，其特征在于：所述限位腔和/或支撑件(423)上设有限位件(427)，所述限位件(427)在所述第一工件(6)和第二工件(7)焊接的焊缝(8)方向上设有调节空腔(428)，所述校正部(425)的另一端穿过所述调节空腔(428)与所述第二工件(7)接触。

6.根据权利要求1所述的激光焊接定位工装，其特征在于，所述第一工件定位组件(41)还包括：

第三驱动机构(414)，所述第三驱动机构(414)的固定端与所述第一驱动机构(411)的移动端连接，所述第三驱动机构(414)的移动端位于所述第一定位机构的外侧，所述第三驱动机构(414)的移动端位于所述第一工件(6)的下方。

7.一种激光焊接装置，其特征在于，包括：

机架(1)；

双动子直线电机(2)，所述机架(1)上设有若干个平行设置的所述双动子直线电机(2)，所述双动子直线电机(2)的移动端分别设有如权利要求1-6任一项所述的激光焊接定位工装(4)；

激光器设备(3)，所述激光器设备(3)设于所述双动子直线电机(2)的上方。

8.根据权利要求7所述的激光焊接装置，其特征在于，还包括压紧工装(5)，所述压紧工装(5)设于所述双动子直线电机(2)中部的一侧，所述压紧工装(5)包括：

压紧组件(51)，所述压紧组件(51)包括安装板(511)和防飞溅板(512)，所述防飞溅板(512)的一端与所述安装板(511)连接，所述防飞溅板(512)的下方设有用于压紧所述第一工件(6)上表面的压块(513)；

第四驱动机构(52)，所述第四驱动机构(52)的移动端与所述安装板(511)连接，所述第四驱动机构(52)用于带动所述压紧组件(51)上下移动。

9.根据权利要求8所述的激光焊接装置，其特征在于，还包括第五驱动机构(53)，所述第五驱动机构(53)的移动端设有两个所述压紧工装(5)，所述第五驱动机构(53)的移动方向与所述双动子直线电机(2)的移动方向相同。

10.根据权利要求7所述的激光焊接装置，其特征在于，所述激光器设备(3)包括：

激光器(31)，所述激光器(31)包括激光焊接组件(311)、焊缝追踪CCD组件(312)和焊缝检测CCD组件(313)，所述焊缝追踪CCD组件(312)设于所述激光焊接组件(311)的上方；所述焊缝检测CCD组件(313)设于所述激光焊接组件(311)的前侧；

第六驱动机构(32)，所述第六驱动机构(32)的移动端与所述激光器(31)连接，所述第六驱动机构(32)用于带动所述激光器(31)上下移动；

第七驱动机构(33)，所述第七驱动机构(33)的移动端与所述第六驱动机构(32)的固定端连接，所述第七驱动机构(33)用于带动所述第六驱动机构(32)沿垂直于所述双动子直线电机(2)运动方向水平移动。

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