CN219503938U - 一种用于金属材料表面激光加工的多功能一体机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于金属材料表面激光加工的多功能一体机，涉及激光加工技术领域，其包括机器人、枪头、工作台，以及用来连接机器人和枪头的枪头连接构件；枪头连接构件包括连接母头和连接公头，连接母头的一端设置有连接部一，连接母头的另一端设置有定向插接孔和外螺纹连接部；连接公头的一端设置有定向插接头，定向插接头能够与定向插接孔插接；连接公头的另一端设置有连接部二和卡接部，卡接部的外侧套设有锁紧螺母，锁紧螺母能够与外螺纹连接部螺纹连接。本实用新型的有益效果在于，其在能够实现多种激光加工功能的基础上，能够简化枪头更换步骤，提高枪头更换效率。

Description

一种用于金属材料表面激光加工的多功能一体机

技术领域

本实用新型涉及激光加工技术领域，具体涉及一种用于金属材料表面激光加工的多功能一体机。

背景技术

随着激光加工技术的发展，激光加工装备在国内外各领域得到了广泛的应用。同时各种激光(熔覆、焊接、淬火、切割、微造型、洗、复合焊等)系统和设备已经或正在进入各工业领域，诸如医疗器械、汽车、机械制造、钢铁、冶金、石油等，为传统工业技术改造和制造业的现代化提供了先进的技术装备。

然而现有的激光加工装备大多都是单一功能型，即现有的激光加工装备大多仅具有激光清洗枪、激光割枪、激光焊枪及弧焊枪中的一种或两种，因此，现有的激光加工装备在使用时需要分别单独控制安装相应枪头的设备，且每台设备上都需要配备1位操作人员才能对材料进行清洗、切割及焊接等作业。但是对于有些用户来说，在场地受限的情况下及资金不足的情况，分别采购几套设备容易造成很大的发展阻碍。

此外，虽然有部分激光加工装备能够通过手动换头来满足工件的多功能加工需求，但是由于机器人完成对应动作后的位置存在差异性，以及不同的枪头具有不同的结构和初始加工位置，所以现有的激光加工装备在人工更换枪头的过程中需要操作人员反复调整枪头的位置和角度或调整机器人的坐标系，从而使得整个更换过程较为繁琐、漫长。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，针对现有激光加工装备存在的枪头更换效率低、枪头更换步骤繁琐等缺陷，提出并设计一种用于金属材料表面激光加工的多功能一体机，并使其在能够实现多种激光加工功能的基础上，简化枪头更换步骤，提高枪头更换效率。

为了实现上述目的，本实用新型所提供的技术方案为：一种用于金属材料表面激光加工的多功能一体机，其包括机器人、枪头、工作台，以及用来连接机器人和枪头的枪头连接构件；枪头连接构件包括连接母头和连接公头，连接母头的一端设置有连接部一，连接母头的另一端设置有定向插接孔和外螺纹连接部；连接公头的一端设置有定向插接头，定向插接头能够与定向插接孔插接；连接公头的另一端设置有连接部二和卡接部，卡接部的外侧套设有锁紧螺母；当定向插接头与定向插接孔插接时，锁紧螺母能够与外螺纹连接部螺纹连接。这样在采用本实用新型对金属材料表面进行激光加工时，其可通过紧固件将连接母头安装在机器人的前端，通过紧固件将连接公头安装在各个枪头上。此时，由于本实用新型在机器人的前端安装有连接母头，在每个枪头的端部都安装有连接公头，并在每个连接公头端部都设置有结构相同的定向插接头，即由于本实用新型对所有枪头上的机器人安装接口结构进行了标准化、统一化的设计，在组装机器人和对应的枪头时，本实用新型可直接将对应的枪头插入到机器人上，再旋紧锁紧螺母，即可完成机器人与枪头的连接，进而使得枪头的更换更加方便、便捷；同时由于本实用新型中所设的定向插接头、定向插接孔具有机械定位功能，其还能确保任何一把枪头安装在机器人上后都是固定的角度，无需再对坐标系进行调整，即其无需反复调整枪头的位置，可实现枪头安装后直接作业。

进一步地，连接母头通过连接部一和紧固件安装在机器人的前端，连接公头的数量与枪头的数量相同，每个连接公头都通过连接部二和紧固件安装在对应的枪头上，且所有连接公头上所设的定向插接孔的形状、尺寸相同。

进一步地，连接公头通过连接部二和紧固件安装在机器人的前端，连接母头的数量与枪头的数量相同，每个连接母头都通过连接部一和紧固件安装在对应的枪头上，且所有连接母头上所设的定向插接头的形状、尺寸相同。

进一步地，外螺纹连接部螺纹连接有自锁螺母，当锁紧螺母与外螺纹连接部螺纹连接时，自锁螺母与锁紧螺母抵接，从而使自锁螺母与锁紧螺母之间形成一个互锁结构，并起到防脱开作用。

进一步地，枪头包括激光清洗枪、激光切割枪、激光焊枪、弧焊焊枪及复合焊接枪，其中所述激光清洗枪、激光切割枪和激光焊枪共用同一台激光器，而且激光清洗枪、激光切割枪和激光焊枪上的光纤安装接口结构相同，以便于操作人员对激光清洗枪、激光切割枪和激光焊枪进行光纤连接。

进一步地，机器人上安装有弧焊焊枪座和送丝机，弧焊焊枪座用来放置拆卸下的弧焊焊枪，送丝机用来满足弧焊送丝或激光焊填丝使用。

进一步地，还包括至少一个用来放置枪头的枪头超净台，并通过枪头超净台确保拆下的各种激光枪头的光纤安装接口处的洁净。

进一步地，还包括防缠绕架，防缠绕架设置在机器人的一侧，防缠绕架上端设置有至少一个平衡吊钩，且优选将所述防缠绕架设置在机器人的后侧，将所述平衡吊钩滑动安装在防缠绕架上。这样本实用新型可通过平衡吊钩吊装激光器光纤及枪头线缆、水管及气管，从而在满足机器人动作范围的情况下，防止激光器光纤、枪头线缆、水管及气管因机器人动作而被拉断或拉开。

进一步，还包括除尘组件，除尘组件放置在工作台的一侧，并在加工过程中进行除尘动作。

进一步地，工作台为变位机，所述变位机优选放置在机器人的前面，而且在加工工件时，本实用新型可通过变位机对工件进行旋转。

从以上技术方案可以看出，本实用新型具有以下优点：首先，由于本实用新型对所有枪头上的机器人安装接口结构进行了标准化、统一化的设计，在组装机器人和对应的枪头时，本实用新型可直接将对应的枪头插入到机器人上，再旋紧锁紧螺母，即可完成机器人与对应枪头的连接，进而使得枪头的更换更加方便、便捷；其次，由于本实用新型中所设的定向插接头、定向插接孔具有机械定位功能，其还能确保任何一把枪头安装在机器人上后都是固定的角度，无需再对坐标系进行调整，即其无需反复调整枪头的位置，可实现枪头安装后直接作业；另外，由于本实用新型中的枪头连接构件设置有自锁结构，在枪头使用过程中，其还能够起到防脱开作用，并提供整个装备的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对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为本实用新型具体实施方式的结构示意图；

图2为本实用新型中弧焊焊枪座与机器人连接处的结构示意图；

图3为本实用新型中枪头与机器人连接处的结构示意图一；

图4为本实用新型中枪头与机器人连接处的结构示意图二；

图5为本实用新型中连接母头的结构示意图；

图6为本实用新型中连接公头的结构示意图。

图中：1、枪头；2、枪头连接构件；3、除尘组件；4、枪头超净台；5、激光器冷水机；6、机器人；7、弧焊电源；8、送丝机；9、防缠绕架；10、平衡吊钩；11、控制柜；12、弧焊清枪站；13、走线槽；14、工作台；15、弧焊焊枪座；2-1、连接公头；2-2、锁紧螺母；2-3、自锁螺母；2-4、连接母头；2-5、紧固件；2-6、定向插接孔；2-7、连接部一；2-8、定向插接头；2-9、卡接部。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

如图1至图6所示，本实用新型提供了一种用于金属材料表面激光加工的多功能一体机，其包括工作台14、机器人6、枪头1，以及用来连接机器人6和枪头1的枪头连接构件2。其中，所述工作台14既可采用普通的工作平台，也可以采用能够对工件进行旋转的变位机。所述机器人6设置在工作台14的一侧，而且可通过螺栓将所述机器人6固定在机器人底座上，并将机器人底座固定在地面上。所述枪头1包括激光清洗枪、激光切割枪、激光焊枪、弧焊焊枪及复合焊接枪等各种激光加工枪头，而且其均可通过枪头连接构件2安装在机器人6的前端。

具体地，如图4、图5、图6所示，所述枪头连接构件2包括连接母头2-4和连接公头2-1。其中，所述连接母头2-4的一端设置有连接部一2-7，且所述连接部一2-7能够通过紧固件2-5安装在机器人6和枪头1上；所述连接母头2-4的另一端设置有定向插接孔2-6和外螺纹连接部，而且所述外螺纹连接部的外侧螺纹连接有自锁螺母2-3。所述连接公头2-1的一端设置有定向插接头2-8，而且通过定向插接孔2-6的形状与定向插接头2-8的形状的配合，所述定向插接头2-8只能够按照一定的角度与定向插接孔2-6插接；所述连接公头2-1的另一端设置有连接部二和卡接部2-9，所述连接部二能够通过紧固件2-5安装在机器人6和枪头1上，所述卡接部2-9的外侧套设有锁紧螺母2-2，而且当定向插接头2-8与定向插接孔2-6插接时，所述锁紧螺母2-2能够与外螺纹连接部螺纹连接，并使其远离卡接部2-9的一端与自锁螺母2-3抵接。

这样在使用本实用新型对金属材料表面进行加工时，其可通过紧固件2-5将连接母头2-4安装在机器人6的前端，通过紧固件2-5将连接公头2-1安装在各个枪头1上。此时，由于本实用新型在机器人6的前端安装有连接母头2-4，在每个枪头1的端部都安装有连接公头2-1，并在每个连接公头2-1端部都设置有结构相同的定向插接头2-8，即由于本实用新型对所有枪头1上的机器人安装接口结构进行了标准化、统一化的设计，在组装机器人6和对应的枪头1时，本实用新型可直接将对应的枪头1插入到机器人6上，再旋紧锁紧螺母2-2、自锁螺母2-3，即可完成机器人6与枪头1的连接，进而使得枪头1的更换更加方便、便捷；同时由于本实用新型中所设的定向插接头2-8、定向插接孔2-6具有机械定位功能，其还能确保任何一把枪头1安装在机器人6上后都是固定的角度，无需再对机器人6的坐标系进行调整，即其无需反复调整枪头1的位置，可实现枪头1安装后直接作业。

此外，除了上述安装关系外，还可以通过紧固件2-5将连接母头2-4安装在各个枪头1上，通过紧固件2-5将连接公头2-1安装在机器人6的前端，此时其也可以实现机器人6与枪头1之间快速、便捷的组装。

另外，本实用新型还在机器人6上安装有弧焊焊枪座15和送丝机8，其中，所述弧焊焊枪座15用来放置拆卸下的弧焊焊枪，所述送丝机8用来满足弧焊送丝或激光焊填丝使用。在所述机器人6和工作台14的周边设置有除尘组件3、激光器冷水机5、弧焊电源7、弧焊水箱、防缠绕架9、控制柜11、弧焊清枪站12、走线槽13。

其中，所述除尘组件3用来在工件加工过程中进行除尘动作；所述激光器冷水机5和弧焊水箱在枪头1作业过程中通过水管传输带走枪头1的热量。所述控制柜11内安装有激光器，而且所有激光枪头共用一台激光器，即所有的激光枪头上设置有相同的光纤安装接口，且其可通过更换枪头1来与同一根激光光纤组合使用；另外，所述控制柜11上还安装有警示灯，所述警示灯用于起到安全警示的作用。

所述防缠绕架9优选设置在机器人6的后侧，而且所述防缠绕架9上端设置有至少一个平衡吊钩10，所述平衡吊钩10优选滑动安装在防缠绕架9上。这样本实用新型可通过平衡吊钩10吊装激光器光纤及枪头线缆、水管及气管，从而在满足机器人6动作范围的情况下，防止激光器光纤、枪头线缆、水管及气管因机器人6动作而被拉断或拉开。此外，所述防缠绕架9上还设置有至少一个用来放置各种激光枪头的枪头超净台4，这样在激光枪头拆下后，操作人员可将其放到对应的枪头超净台4内，以确保光纤安装接口洁净无污染。

本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种用于金属材料表面激光加工的多功能一体机，包括机器人、枪头、工作台，以及用来连接机器人和枪头的枪头连接构件；其特征在于，枪头连接构件包括连接母头和连接公头，连接母头的一端设置有连接部一，连接母头的另一端设置有定向插接孔和外螺纹连接部；连接公头的一端设置有定向插接头，定向插接头能够与定向插接孔插接；连接公头的另一端设置有连接部二和卡接部，卡接部的外侧套设有锁紧螺母；当定向插接头与定向插接孔插接时，锁紧螺母能够与外螺纹连接部螺纹连接。

2.根据权利要求1所述的用于金属材料表面激光加工的多功能一体机，其特征在于，连接母头通过连接部一和紧固件安装在机器人的前端，连接公头的数量与枪头的数量相同，每个连接公头都通过连接部二和紧固件安装在对应的枪头上。

3.根据权利要求1所述的用于金属材料表面激光加工的多功能一体机，其特征在于，连接公头通过连接部二和紧固件安装在机器人的前端，连接母头的数量与枪头的数量相同，每个连接母头都通过连接部一和紧固件安装在对应的枪头上。

4.根据权利要求2或3所述的用于金属材料表面激光加工的多功能一体机，其特征在于，外螺纹连接部螺纹连接有自锁螺母，当锁紧螺母与外螺纹连接部螺纹连接时，自锁螺母与锁紧螺母抵接。

5.根据权利要求4所述的用于金属材料表面激光加工的多功能一体机，其特征在于，枪头包括激光清洗枪、激光切割枪、激光焊枪、弧焊焊枪及复合焊接枪。

6.根据权利要求5所述的用于金属材料表面激光加工的多功能一体机，其特征在于，机器人上安装有弧焊焊枪座和送丝机。

7.根据权利要求5所述的用于金属材料表面激光加工的多功能一体机，其特征在于，还包括至少一个用来放置枪头的枪头超净台。

8.根据权利要求4所述的用于金属材料表面激光加工的多功能一体机，其特征在于，还包括防缠绕架，防缠绕架设置在机器人的一侧，防缠绕架上端设置有至少一个平衡吊钩。

9.根据权利要求4所述的用于金属材料表面激光加工的多功能一体机，其特征在于，还包括除尘组件，除尘组件放置在工作台的一侧。

10.根据权利要求4所述的用于金属材料表面激光加工的多功能一体机，其特征在于，工作台为变位机。