CN219805530U - 一种副框双工位激光焊接机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种副框双工位激光焊接机，涉及焊接技术领域，包括机架、驱动模组、副框夹紧机构和激光焊接机构，所述驱动模组和所述副框夹紧机构都设置在所述机架上，所述激光焊接机构设置在所述驱动模组上，所述副框夹紧机构包括两个夹紧工位，两个所述夹紧工位设于所述机架的两侧，所述激光焊接机构包括悬臂、电机、转动板、联动板和激光枪，所述悬臂设置在所述驱动模组上，所述电机固定在所述悬臂内，所述电机的输出轴伸出所述悬臂并连接所述转动板的上端，所述转动板的中心连接所述联动板的中心，所述激光枪的侧面连接在所述联动板上；本实用新型更便于对副框的斜面进行焊接，焊接效果也更好。

Description

一种副框双工位激光焊接机

技术领域

本实用新型涉及焊接技术领域，具体是一种副框双工位激光焊接机。

背景技术

激光焊接机是利用高能量的激光脉冲对材料进行微小区域内的局部加热，激光辐射的能量通过热传导向材料的内部扩散，将材料熔化后形成特定熔池以达到焊接的目的。它是一种新型的焊接方式，主要针对薄壁材料、精密零件的焊接，可实现点焊、对接焊、叠焊、密封焊等，具有深宽比高，焊缝宽度小，热影响区小、变形小，焊接速度快，焊缝平整、美观，焊后无需处理或只需简单处理，焊缝质量高，无气孔，可精确控制，聚焦光点小，定位精度高，易实现自动化等优点。

传统的激光焊接工作站的激光焊接装置都是固定设置在机架上，只能服务于一个焊接压紧台，而在焊接压紧台对待焊接工件进行定位等准备工作过程中，激光焊接装置处于停机待命的状态，因此，整个激光焊接工作站的激光焊接加工效率低。

专利号为202110182673.3的铝框双工位激光焊接机公开了上机支架、下机支架和双工位支架，所述上机支架内部具有腔室且朝向双工位支架的侧部具有开口，在所述上机支架的腔室内安装有四轴焊接机械手，所述四轴焊接机械手的一端连接焊接头突出于所述上机支架的侧部开口并朝向工位板；该专利中的焊接头仅能通过X轴驱动机构、Y轴驱动机构和Z轴驱动机构进行直线运动，而双工位支架位于上机支架的两侧，因此焊接头只能移动至双工位支架的上分进行焊接，即焊接头只能从顶面对工件进行焊接；现有的门窗铝框多式多样，其中包括了顶面为向上突起的斜面和向下凹陷的斜面，该专利中的焊接头只能在X轴方向、Y轴方向和Z轴方向直线运动，当对具有斜面的铝框进行加工时，X轴方向、Y轴方向和Z轴方向的驱动不便于对铝框的斜面进行焊接，以及通过X轴方向、Y轴方向和Z轴方向驱动的焊接头不能配合斜面的斜度进行焊接，从而导致焊接效果较差。

实用新型内容

本实用新型公开一种副框双工位激光焊接机，以解决对于具有斜面的铝框焊接效果较差的技术问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提出以下优化技术方案：

一种副框双工位激光焊接机，包括机架、驱动模组、副框夹紧机构和激光焊接机构，所述驱动模组和所述副框夹紧机构都设置在所述机架上，所述激光焊接机构设置在所述驱动模组上，驱动模组用于驱动激光焊接机构移动，副框夹紧机构用于夹紧副框，所述副框夹紧机构包括两个夹紧工位，两个所述夹紧工位设于所述机架的两侧，所述激光焊接机构包括悬臂、电机、转动板、联动板和激光枪，所述悬臂设置在所述驱动模组上，所述电机固定在所述悬臂内，所述电机的输出轴伸出所述悬臂并连接所述转动板的上端，所述转动板的中心连接所述联动板的中心，所述激光枪的侧面连接在所述联动板上。

进一步地，所述机架设有底座，两个所述夹紧工位分别设于所述底座的底面两侧；所述夹紧工位包括两个垫板、两个气缸和两个压紧块，所述垫板和所述气缸都固定在所述底座上，两个所述垫板呈90°分布，所述压紧块连接在所述气缸的伸缩轴上，两个所述压紧块分别位于两个所述垫板的上方，两个所述气缸分别驱动两个所述压紧块向下移动，使两个所述压紧块将副框夹紧在垫板和压紧块之间。

进一步地，所述垫板的一侧设有导向板，所述导向板的顶面设有导向槽，所述导向槽的宽度与所述压紧块的宽度适配，所述导向槽位于所述压紧块的正下方。

进一步地，所述压紧块的底面的一侧设有PE胶垫，所述PE胶垫位于所述垫板的上方。

进一步地，两个所述垫板的相互靠近的一端面为45°的第一斜面，两个所述垫板的顶面的一端设有45°的第二斜面，所述第二斜面与所述第一斜面相连，两个所述第二斜面形成一个直角凹槽。

进一步地，两个所述压紧块相互靠近的一端面为45°的第三斜面，两个所述第三斜面之间存在间隔，该间隔位于所述第一斜面和第而斜面的上方。

进一步地，所述驱动模组包括X轴驱动机构和Y轴驱动机构，所述X轴驱动机构设置在所述机架上，所述Y轴驱动机构设置在所述X轴驱动机构上，所述Y轴驱动机构连接所述悬臂。

进一步地，本实用新型还包括送丝机，所述送丝机通过线管与所述激光枪连接。

进一步地，本实用新型还包括PLC和光纤激光器，所述PLC与所述送丝机、所述X轴驱动机构和Y轴驱动机构电性连接，所述PLC与所述光纤激光器电性连接，所述光纤激光器与所述激光枪电性连接；

所述PLC设有两个脚踏开关和两个手动按钮，两个所述脚踏开关分别与两个所述气缸电性连接，两个所述手动按钮都与所述电机电性连接。

进一步地，本实用新型还包括水冷机，所述水冷机与所述光纤激光器、所述激光枪连接。

本实用新型相对于现有技术具有以下有益效果：

本实用新型公开的一种副框双工位激光焊接机设置了激光焊接机构，激光焊接机构中的激光枪通过电机、转动板和联动板实现了转动，具体通过转动板的上端连接在电机的输出轴上，电机启动时，更便于转动板向左和向右转动以朝向两个夹紧工位，并转动至配合副框的斜面的角度，便于对副框的斜面进行焊接，焊接效果也更好。

附图说明

图1是本实用新型的整体的结构示意图。

图2是本实用新型的副框夹紧机构的结构示意图。

图3是本实用新型的激光焊接机构的结构示意图。

图4是本实用新型的激光焊接机构的结构爆炸图。

图5是本实用新型的垫板的结构示意图。

图中：1、机架；2、X轴驱动机构；3、Y轴驱动机构；4、悬臂；5、电机；6、转动板；7、联动板；8、激光枪；9、底座；10、垫板；11、气缸；12、压紧块；13、导向板；14、导向槽；15、PE胶垫；16、第一斜面；17、第二斜面；18、脚踏开关；19、手动按钮；20、副框。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

参见图1-图5，一种副框双工位激光焊接机，包括机架1、驱动模组、副框夹紧机构和激光焊接机构，所述驱动模组和所述副框夹紧机构都设置在所述机架1上，所述激光焊接机构设置在所述驱动模组上，所述副框夹紧机构包括两个夹紧工位，两个所述夹紧工位设于所述机架1的两侧，所述激光焊接机构包括悬臂4、电机5、转动板6、联动板7和激光枪8，所述悬臂4设置在所述驱动模组上，所述电机5固定在所述悬臂4内，所述电机5的输出轴伸出所述悬臂4并连接所述转动板6的上端，所述转动板6的中心连接所述联动板7的中心，所述激光枪8的侧面连接在所述联动板7上；将两个副框20夹紧在夹紧工位上，启动电机5，电机5通过驱动模组移动至合适位置，并通过电机5转动至与副框20斜面的适配角度，然后激光枪8对两个副框20的连接处进行焊接，由于激光枪8能够通过电机5转动至与副框20斜面的适配角度，因此便于对副框20的斜面进行焊接，焊接效果也更好。

能够理解的是，副框20的焊接工作为批量处理的，例如当需要焊接的这批副框20的斜面为30°时，电机5设置为向左转动30°和向右转动30°，从而对应匹配两个副框夹紧机构上的副框20的斜面，对该斜面进行焊接；当该批量的副框20焊接完成后，则电机5设置为匹配下一批量的的副框20的斜面的转动角度，从而对下一批量的副框20进行焊接。

在本实施方式中，所述机架1设有底座9，两个所述夹紧工位分别设于所述底座9的底面两侧；所述夹紧工位包括两个垫板10、两个气缸11和两个压紧块12，所述垫板10和所述气缸11都固定在所述底座9上，两个所述垫板10呈90°分布，两个端部为45°夹角的副框20分别放在两个垫板10上，并且端部相抵形成90°夹角，所述压紧块12连接在所述气缸11的伸缩轴上，两个所述压紧块12分别位于两个所述垫板10的上方，两个所述气缸11分别驱动两个所述压紧块12向下移动，使两个所述压紧块12将副框20夹紧在垫板10和压紧块12之间，防止在焊接期间副框20发生移动。

在本实施方式中，所述垫板10的一侧设有导向板13，所述导向板13的顶面设有导向槽14，所述导向槽14的宽度与所述压紧块12的宽度适配，所述导向槽14位于所述压紧块12的正下方；压紧块12向下压紧副框20时，压紧块12滑入导向槽14内，导向槽14对压紧块12的移动具有导向作用。

在本实施方式中，所述压紧块12的底面的一侧设有PE胶垫15，所述PE胶垫15位于所述垫板10的上方；当压紧块12压紧副框20时，PE胶垫15具有防止出现间隙而夹不紧的问题；当不具有PE胶垫15时，由于夹紧块和副框20都是硬质材质，两个硬质材质相互压紧时，容易因为角度或者表面不平而出现间隙，从而影响夹紧程度。

在本实施方式中，两个所述垫板10的相互靠近的一端面为45°的第一斜面16，两个所述垫板10的顶面的一端设有45°的第二斜面17，所述第二斜面17与所述第一斜面16相连，两个所述第二斜面17形成一个直角凹槽；两个垫板10的第一斜面16相抵形成直角，分别用于放置两个形状适配的两个副框20，两个第二斜面17形成的直角凹槽是为了防止在焊接过程中垫板10收到损坏，即两个垫板10的相接触的一端的顶端设有该直角凹槽，两个副框20放在两个垫板10上时，两个副框20焊接的这一端与垫板10具有一定间隙，从而防止激光损坏垫板10。

在本实施方式中，两个所述压紧块12相互靠近的一端面为45°的第三斜面，两个所述第三斜面之间存在间隔，该间隔位于所述第一斜面16和第而斜面的上方；该间隙是便于激光枪8从该间隙对副框20进行焊接。

在本实施方式中，所述驱动模组包括X轴驱动机构2和Y轴驱动机构3，所述X轴驱动机构2设置在所述机架1上，所述Y轴驱动机构3设置在所述X轴驱动机构2上，所述Y轴驱动机构3连接所述悬臂4；X轴驱动机构2、Y轴驱动机构3都是采用电机和丝杆结构传动。

在本实施方式中，本实用新型还包括送丝机（图中未示出），所述送丝机通过线管与所述激光枪8连接，在焊接过程中进行填丝。该送丝机为现有的装置，在此不再累述。

在本实施方式中，本实用新型还包括PLC（可编程逻辑控制器）和光纤激光器，所述PLC与所述送丝机、所述X轴驱动机构2和Y轴驱动机构3电性连接，PLC具体是与X轴驱动机构2、Y轴驱动机构3中的电机5连接，所述PLC与所述光纤激光器电性连接，所述光纤激光器与所述激光枪电性连接，PLC所输入的功率模拟量信号转换为电压数字信号传输给激光枪8，激光器根据收到的电压发出相应的激光光源能量，通过光纤激光器传输到焊接头，再经过焊接头内部光学镜片准直聚焦，最终完成光热转换过程，由驱动模组传动激光器对正焊缝并保持焊接焦距进行上下左右匀速运动，以达成均匀美观的焊缝成型；针对副框产品表面有涂层不利于焊接问题，先用激光快速去除焊道处的涂层，然后折返回去焊接。

所述PLC设有两个脚踏开关18和两个手动按钮19，两个所述脚踏开关18分别与两个所述气缸11电性连接，两个所述手动按钮19都与所述电机5电性连接。操作员在工作时需要手持两个副框20放在垫板10上，没有空余的手控制压紧块12压紧副框20，因此设置脚踏开关18来控制气缸11启动，从而压紧副框20，手动按钮19为启动键，开启启动键时，X轴驱动机构2、Y轴驱动机构3、Z轴驱动机构、激光焊接机构和送丝机的启动都是由PLC内的计算机程序控制，该计算机程序为常规的计算机程序设置。需要说明地，PLC可以设置手动按钮19启动送丝机或者不启动送丝机，即当PLC设定为不启动送丝机时，即使按下手动按钮19，送丝机也不启动，则焊接过程不进行填丝。

在本实施方式中，本实用新型还包括水冷机（图中未示出），所述水冷机与所述光纤激光器、所述激光枪连接，冷水机对光纤激光器、激光枪具有恒温作用。该水冷机为现有的装置，在此不再累述。

以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的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申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种副框双工位激光焊接机，包括机架、驱动模组、副框夹紧机构和激光焊接机构，所述驱动模组和所述副框夹紧机构都设置在所述机架上，所述激光焊接机构设置在所述驱动模组上，所述副框夹紧机构包括两个夹紧工位，两个所述夹紧工位设于所述机架的两侧，其特征在于，所述激光焊接机构包括悬臂、电机、转动板、联动板和激光枪，所述悬臂设置在所述驱动模组上，所述电机固定在所述悬臂内，所述电机的输出轴伸出所述悬臂并连接所述转动板的上端，所述转动板的中心连接所述联动板的中心，所述激光枪的侧面连接在所述联动板上。

2.根据权利要求1所述的一种副框双工位激光焊接机，其特征在于，所述机架设有底座，两个所述夹紧工位分别设于所述底座的底面两侧；所述夹紧工位包括两个垫板、两个气缸和两个压紧块，所述垫板和所述气缸都固定在所述底座上，两个所述垫板呈90°分布，所述压紧块连接在所述气缸的伸缩轴上，两个所述压紧块分别位于两个所述垫板的上方，两个所述气缸分别驱动两个所述压紧块向下移动，使两个所述压紧块将副框夹紧在垫板和压紧块之间。

3.根据权利要求2所述的一种副框双工位激光焊接机，其特征在于，所述垫板的一侧设有导向板，所述导向板的顶面设有导向槽，所述导向槽的宽度与所述压紧块的宽度适配，所述导向槽位于所述压紧块的正下方。

4.根据权利要求2所述的一种副框双工位激光焊接机，其特征在于，所述压紧块的底面的一侧设有PE胶垫，所述PE胶垫位于所述垫板的上方。

5.根据权利要求2所述的一种副框双工位激光焊接机，其特征在于，两个所述垫板的相互靠近的一端面为45°的第一斜面，两个所述垫板的顶面的一端设有45°的第二斜面，所述第二斜面与所述第一斜面相连，两个所述第二斜面形成一个直角凹槽。

6.根据权利要求5所述的一种副框双工位激光焊接机，其特征在于，两个所述压紧块相互靠近的一端面为45°的第三斜面，两个所述第三斜面之间存在间隔，该间隔位于所述第一斜面和第而斜面的上方。

7.根据权利要求2所述的一种副框双工位激光焊接机，其特征在于，所述驱动模组包括X轴驱动机构和Y轴驱动机构，所述X轴驱动机构设置在所述机架上，所述Y轴驱动机构设置在所述X轴驱动机构上，所述Y轴驱动机构连接所述悬臂。

8.根据权利要求7所述的一种副框双工位激光焊接机，其特征在于，还包括送丝机，所述送丝机通过线管与所述激光枪连接。

9.根据权利要求8所述的一种副框双工位激光焊接机，其特征在于，还包括PLC和光纤激光器，所述PLC与所述送丝机、所述X轴驱动机构和Y轴驱动机构电性连接，所述PLC与所述光纤激光器电性连接，所述光纤激光器与所述激光枪电性连接；

所述PLC设有两个脚踏开关和两个手动按钮，两个所述脚踏开关分别与两个所述气缸电性连接，两个所述手动按钮都与所述电机电性连接。

10.根据权利要求9所述的一种副框双工位激光焊接机，其特征在于，还包括水冷机，所述水冷机与所述光纤激光器、所述激光枪连接。