CN220073563U - 激光摆动焊接头及激光焊接设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及激光焊接技术领域，尤其涉及一种激光摆动焊接头及激光焊接设备。激光摆动焊接头包括电机组件、振镜腔座、控制盒、电机驱动板和水冷机构，控制盒与部分电机组件均安装于振镜腔座上，水冷机构包括设置于控制盒内的液冷板，电机驱动板设置于液冷板上，电机驱动板与电机组件电连接。激光焊接设备包括上述的激光摆动焊接头，不仅实现了电机驱动板的紧凑安装，而且提高了电机驱动板的抗干扰性能。同时电机驱动板通过液冷板进行冷却降温，使得电机驱动板能够维持在较低的温度范围内，避免温升过高导致控制异常，提高了激光摆动焊接头的安全性和控制精度。

Description

激光摆动焊接头及激光焊接设备

技术领域

本实用新型涉及激光焊接技术领域，尤其涉及一种激光摆动焊接头及激光焊接设备。

背景技术

激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法，激光焊接是激光材料加工技术应用的重要方面之一。

激光摆动焊接头采用伺服电机直接带动振镜片沿X轴和Y轴摆动，以达到形成所需光斑轨迹的效果，其形成多种摆动模式(如正8字形、环形、直线形等)，可使焊缝加宽(降低焊缝预设条件)，同时获得更好的焊缝成型性。现有的电机驱动板安装于激光摆动焊接头外部的驱动盒内，使得电机驱动板与伺服电机之间的接线较长，削弱了的电机驱动板的抗干扰能力。同时，外置安装的电机驱动板通过风冷方式自然降温，降温效果较差，电机驱动板的温度会很快升高至60℃，过高的温升容易出现控制异常。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种激光摆动焊接头及激光焊接设备，解决电机驱动板的温升高、抗干扰能力弱，容易出现控制异常的问题，以降低电机驱动板的温升，提高抗干扰能力。

为达此目的，本实用新型所采用的技术方案是：

激光摆动焊接头，包括电机组件、振镜腔座和控制盒，所述控制盒与部分所述电机组件均安装于所述振镜腔座上，所述激光摆动焊接头还包括电机驱动板和水冷机构，所述水冷机构包括设置于所述控制盒内的液冷板，所述电机驱动板设置于所述液冷板上，所述电机驱动板与所述电机组件电连接。

作为优选方案，至少部分所述电机驱动板贴合设置于所述液冷板上。

作为优选方案，所述电机组件包括X轴电机和Y轴电机，所述电机驱动板包括第一驱动板和第二驱动板，所述第一驱动板与所述X轴电机电连接，所述第二驱动板与所述Y轴电机电连接。

作为优选方案，所述X轴电机设置于所述振镜腔座内部，所述第一驱动板设置于所述控制盒的内底壁。

作为优选方案，所述控制盒的底壁开设有第一通孔，所述振镜腔座的上端开设有第二通孔，所述第一通孔与所述第二通孔正对连通以形成穿线孔；所述X轴电机的引出线穿过所述穿线孔后与所述第一驱动板电连接。

作为优选方案，所述Y轴电机设置于所述振镜腔座的上端，所述第二驱动板设置于所述控制盒的内侧壁；所述Y轴电机的引出线穿过所述穿线孔后与所述第二驱动板电连接。

作为优选方案，所述X轴电机的引出线与所述Y轴电机的引出线的接口均为PHB接口或MOLEX接口。

作为优选方案，所述水冷机构还包括回水接头、进水接头和设置于所述控制盒外部的水冷机，所述回水接头与所述进水接头均贯穿设置于所述控制盒的侧壁上，所述回水接头与所述进水接头的一端分别与所述液冷板的内腔连通，所述回水接头的另一端与所述水冷机的回水管连通，所述进水接头的另一端与所述水冷机的进水管连通。

作为优选方案，所述控制盒包括箱体和盖板，所述箱体安装于所述振镜腔座上，所述电机驱动板与所述液冷板均位于所述箱体内，所述盖板可拆卸设置于所述箱体的开口端。

激光焊接设备，包括上述的激光摆动焊接头。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提出的激光摆动焊接头，电机驱动板安装于控制盒内，无需单独安装于外置的驱动盒内，实现了电机驱动板的内置安装，缩短了电机驱动板与电机组件之间的距离，即减少了电机驱动板与电机组件之间的接线长度，不仅实现了电机驱动板的紧凑安装，而且提高了电机驱动板的抗干扰性能。同时电机驱动板通过液冷板进行冷却降温，极大地提高了冷却降温效果，使得电机驱动板能够维持在较低的温度范围内，避免温升过高导致控制异常，提高了激光摆动焊接头的安全性和控制精度。

本实用新型提出的激光焊接设备包括上述的激光摆动焊接头，不仅实现了电机驱动板的紧凑安装，而且提高了电机驱动板的抗干扰性能。同时电机驱动板通过液冷板进行冷却降温，极大地提高了冷却降温效果，使得电机驱动板能够维持在较低的温度范围内，避免温升过高导致控制异常，提高了激光摆动焊接头的安全性和控制精度。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的激光摆动焊接头的结构示意图。

图中部件名称和标号如下：

1、电机组件；11、X轴电机；12、Y轴电机；2、振镜腔座；3、箱体；30、穿线孔；4、电机驱动板；41、第一驱动板；42、第二驱动板；51、液冷板；52、回水接头；53、进水接头；6、控制卡；

7、QBH接头组件；8、准直镜组件；9、CCD组件。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

本实施例提出了一种激光焊接设备，该激光焊接设备包括激光摆动焊接头和执行端，执行端可以为机械臂等自动化机构，在此不作具体限定。

如图1所示，激光摆动焊接头包括QBH接头组件7、准直镜组件8、振镜组件、电机组件1、CCD组件9、分光镜组件、聚焦镜组件、保护镜组件、气帘组件和控制盒。振镜组件包括振镜腔座2、准直镜组件8、控制盒与部分电机组件1均安装于振镜腔座2的上端，QBH接头组件7安装于准直镜组件8的上方。另一部分电机组件1与分光镜组件均安装于振镜腔座2内部。聚焦镜组件安装于振镜腔座2的下端，保护镜组件安装于聚焦镜组件的下方，气帘组件安装于保护镜组件的下方。

现有的电机驱动板安装于激光摆动焊接头外部的驱动盒内，使得电机驱动板与伺服电机之间的接线较长，削弱了的电机驱动板的抗干扰能力。同时，外置安装的电机驱动板通过风冷方式自然降温，降温效果较差，电机驱动板的温度会很快升高至60℃，过高的温升容易出现控制异常。

为解决上述问题，如图1所示，激光摆动焊接头还包括电机驱动板4和水冷机构，水冷机构包括设置于控制盒内的液冷板51，电机驱动板4设置于液冷板51上，电机驱动板4与电机组件1电连接。电机驱动板4安装于控制盒内，无需单独安装于外置的驱动盒内，实现了电机驱动板4的内置安装，缩短了电机驱动板4与电机组件1之间的距离，即减少了电机驱动板4与电机组件1之间的接线长度，不仅实现了电机驱动板4的紧凑安装，而且提高了电机驱动板4的抗干扰性能。同时电机驱动板4通过液冷板51进行冷却降温，极大地提高了冷却降温效果，使得电机驱动板4能够维持在较低的温度范围内，避免温升过高导致控制异常，提高了激光摆动焊接头的安全性和控制精度。

在本实施例中，控制盒包括箱体3和盖板，箱体3(图1中仅显示箱体3的一部分)安装于振镜腔座2上，电机驱动板4与液冷板51均位于箱体3内，盖板可拆卸设置于箱体3的开口端，可拆卸方式便于控制盒的快速拆装。

进一步地，如图1所示，箱体3内还安装有控制卡6，控制卡6分别与第一驱动板41和第二驱动板42电连接。由于控制卡6、QBH接头组件7、准直镜组件8、振镜组件、电机组件1、CCD组件9、分光镜组件、聚焦镜组件、保护镜组件、气帘组件均为现有技术，对于各个功能模块的结构和工作原理不再详述。

如图1所示，水冷机构还包括回水接头52、进水接头53和设置于控制盒外部的水冷机，进水接头53与回水接头52均贯穿设置于控制盒的侧壁上，进水接头53与回水接头52的一端分别与液冷板51的内腔连通，进水接头53的另一端与水冷机的进水管连通，回水接头52的另一端与水冷机的回水管连通。

当水冷机内的低温冷却水通过进水管、进水接头53流入液冷板51的内腔时，液冷板51对电机驱动板4进行冷却降温，液冷板51的内腔可以设置成U形、S形等液冷通道形式。升温后的冷却水通过回水接头52、回水管流回水冷机的内部，水冷机对升温的冷却水冷却降温后，再次驱动冷却水回流至液冷板51的内腔，以实现对电机驱动板4的循环冷却降温。

进一步地，至少部分电机驱动板4贴合设置于液冷板51上，以增大电机驱动板4与液冷板51的接触面积，从而增强电机驱动板4的冷却降温效果。本实施例的电机驱动板4在液冷板51的冷却降温的作用下能够长时间保持在35℃左右，进一步增强了稳定性和抗干扰能力。

如图1所示，电机组件1包括X轴电机11和Y轴电机12，电机驱动板4包括第一驱动板41和第二驱动板42，第一驱动板41与X轴电机11电连接，第二驱动板42与Y轴电机12电连接。X轴电机11驱动振镜组件的振镜片沿X轴摆动，Y轴电机12驱动振镜片沿X轴和Y轴摆动，以形成所需光斑轨迹。

需要注意的是，X轴电机11设置于振镜腔座2内部，避免占用振镜腔座2的上端有限的空间，充分利用振镜腔座2内剩余空间，提高了振镜腔座2内部空间的利用率，实现了X轴电机11的紧凑安装。第一驱动板41设置于控制盒的内底壁，以尽量靠近X轴电机11，减少第一驱动板41与X轴电机11的间距，从而减少两者之间的走线长度。

具体地，如图1所示，控制盒的底壁开设有第一通孔，振镜腔座2的上端开设有第二通孔，第一通孔与第二通孔正对连通以形成穿线孔30。X轴电机11的引出线穿过穿线孔30后与第一驱动板41电连接。穿线孔30对X轴电机11的引出线的走线路径起到导向作用，使得X轴电机11的引出线无需经过控制盒与振镜腔座2的外部，避免激光摆动焊接头外部的布线杂乱无章，提高了激光摆动焊接头的美观性。

进一步地，Y轴电机12设置于振镜腔座2的上端，第二驱动板42设置于控制盒的内侧壁。Y轴电机12的引出线穿过穿线孔30后与第二驱动板42电连接。穿线孔30同样对Y轴电机12的引出线的走线路径起到导向作用，使得Y轴电机12的引出线无需经过控制盒与振镜腔座2的外部，避免激光摆动焊接头外部的布线杂乱无章，提高了激光摆动焊接头的美观性。

在本实施例中，X轴电机11的引出线与Y轴电机12的引出线的接口均为PHB接口或MOLEX接口。具体地，PHB接口为PHB2.0接口或MOLEX3.0接口，由于两者的接口处均设置具有锁紧功能的卡扣臂结构，以实现PHB接口或MOLEX接口稳定插接，避免出现没有插接到位的情况。

以上实施方式只是阐述了本实用新型的基本原理和特性，本实用新型不受上述实施方式限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.激光摆动焊接头，包括电机组件(1)、振镜腔座(2)和控制盒，所述控制盒与部分所述电机组件(1)均安装于所述振镜腔座(2)上，其特征在于，所述激光摆动焊接头还包括电机驱动板(4)和水冷机构，所述水冷机构包括设置于所述控制盒内的液冷板(51)，所述电机驱动板(4)设置于所述液冷板(51)上，所述电机驱动板(4)与所述电机组件(1)电连接。

2.根据权利要求1所述的激光摆动焊接头，其特征在于，至少部分所述电机驱动板(4)贴合设置于所述液冷板(51)上。

3.根据权利要求1所述的激光摆动焊接头，其特征在于，所述电机组件(1)包括X轴电机(11)和Y轴电机(12)，所述电机驱动板(4)包括第一驱动板(41)和第二驱动板(42)，所述第一驱动板(41)与所述X轴电机(11)电连接，所述第二驱动板(42)与所述Y轴电机(12)电连接。

4.根据权利要求3所述的激光摆动焊接头，其特征在于，所述X轴电机(11)设置于所述振镜腔座(2)内部，所述第一驱动板(41)设置于所述控制盒的内底壁。

5.根据权利要求3所述的激光摆动焊接头，其特征在于，所述控制盒的底壁开设有第一通孔，所述振镜腔座(2)的上端开设有第二通孔，所述第一通孔与所述第二通孔正对连通以形成穿线孔(30)；所述X轴电机(11)的引出线穿过所述穿线孔(30)后与所述第一驱动板(41)电连接。

6.根据权利要求5所述的激光摆动焊接头，其特征在于，所述Y轴电机(12)设置于所述振镜腔座(2)的上端，所述第二驱动板(42)设置于所述控制盒的内侧壁；所述Y轴电机(12)的引出线穿过所述穿线孔(30)后与所述第二驱动板(42)电连接。

7.根据权利要求3所述的激光摆动焊接头，其特征在于，所述X轴电机(11)的引出线与所述Y轴电机(12)的引出线的接口均为PHB接口或MOLEX接口。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的激光摆动焊接头，其特征在于，所述水冷机构还包括回水接头(52)、进水接头(53)和设置于所述控制盒外部的水冷机，所述回水接头(52)与所述进水接头(53)均贯穿设置于所述控制盒的侧壁上，所述回水接头(52)与所述进水接头(53)的一端分别与所述液冷板(51)的内腔连通，所述回水接头(52)的另一端与所述水冷机的回水管连通，所述进水接头(53)的另一端与所述水冷机的进水管连通。

9.根据权利要求1～7中任一项所述的激光摆动焊接头，其特征在于，所述控制盒包括箱体(3)和盖板，所述箱体(3)安装于所述振镜腔座(2)上，所述电机驱动板(4)与所述液冷板(51)均位于所述箱体(3)内，所述盖板可拆卸设置于所述箱体(3)的开口端。

10.激光焊接设备，其特征在于，包括权利要求1～9中任一项所述的激光摆动焊接头。