CN220240381U - 杯具把手用激光焊接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种杯具把手用激光焊接装置，包括激光焊接机构和定位机构，还包括一底座，底座的顶部具有一向下倾斜设置的定位面，定位面上设置有转盘和支撑架，转盘和支撑架之间设置有定位机构，定位机构包括自上而下同轴设置的电磁阀、压紧气缸、把手治具、杯体治具，支撑架的顶部设置有把手定位气缸，把手定位气缸通过驱动把手径向移动来与杯体共轴，压紧气缸驱动把手轴向移动至与杯体紧贴合，激光焊接机构滑动设置于一可XYZ三轴运动的驱动模组上，激光焊接机构包括定位相机和激光焊接头。本方案对把手的放置和焊接分别进行定位和调节，提高把手焊接的精准性和自动化。

Description

杯具把手用激光焊接装置

技术领域

本实用新型涉及激光焊接技术领域，具体地涉及一种杯具把手用激光焊接装置。

背景技术

对于杯具产品来说，给杯身设置把手来便于手持是常见做法。现有的把手通常是采用焊接的方式来进行安装，但通常焊接时，杯身和把手还是通过人工采用夹具手持进行定位，再进行焊接。这样的方式效率有限，且人工操作存在一定的公差，不利于长期大规模使用。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种杯具把手用激光焊接装置。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

杯具把手用激光焊接装置，包括激光焊接机构和定位机构，还包括一底座，所述底座的顶部具有一向下倾斜设置的定位面，所述定位面上设置有一可自转的转盘，所述转盘上固设有一与之相垂直的支撑架，所述转盘和支撑架之间设置有所述定位机构，所述定位机构包括自上而下同轴设置的电磁阀、压紧气缸、把手治具、杯体治具，所述杯体治具固设于所述转盘上并用于容置杯体，所述把手治具固接于所述压紧气缸的底部并用于夹取把手，所述支撑架的顶部设置有把手定位气缸，所述把手定位气缸通过驱动所述把手径向移动来与所述杯体共轴，所述压紧气缸驱动所述把手轴向移动至与杯体紧贴合，所述激光焊接机构滑动设置于一可XYZ三轴运动的驱动模组上，所述激光焊接机构包括定位相机和激光焊接头，所述激光焊接头竖直向下延伸并在所述驱动模组的驱动下移动至所述杯体与把手的连接处进行焊接。

优选的，所述把手定位气缸水平固设于所述支撑架的顶部，所述把手定位气缸的气缸头的前端面上固设有轴向延伸的第一连接块，所述第一连接块上固设有所述压紧气缸，所述把手定位气缸的气缸头通过所述第一连接块驱动所述压紧气缸带动所述把手治具做径向移动，所述把手定位气缸内置有用于检测其行程的行程感应器。

优选的，所述把手治具包括把手夹紧气缸和把手夹具，所述压紧气缸的气缸头轴向移动，且其端部与所述把手夹紧气缸的顶部固接，所述把手夹具由固定块和移动块构成，所述固定块固设于所述把手夹紧气缸的壳体侧壁上，所述固定块的底部具有一勾部，所述移动块固接于所述把手夹紧气缸的气缸头的端部，并由所述把手夹紧气缸驱动轴向移动，所述移动块的底部与所述勾部相匹配以夹持把手。

优选的，所述杯体治具由结构相同且对称设置的第一构件和第二构件拼合而成，所述第一构件和第二构件的底部分别固设于所述转盘上，二者的内轮廓为圆弧形并拼合成与杯具的外轮廓相匹配的容置腔，所述第一构件和第二构件的外侧分别设置有杯具定位气缸，所述杯具定位气缸的气缸头顶部具有压紧块来压紧杯具。

优选的，所述转盘的底部设置有驱动其旋转的伺服电机，所述伺服电机通过链轮与所述转盘传动连接，所述定位面上设置有用于检测所述转盘转动位置的光电检测器。

优选的，所述驱动模组包括第一模组、第二模组和第三模组，所述第二模组滑动设置于第一模组上并沿X方向移动，所述第三模组滑动设置于所述第二模组上并沿Y方向移动，所述第三模组上滑动设置有一沿Z方向移动的移动连接板，所述移动连接板的底部固设有所述激光焊接头，其侧部设置有所述定位相机。

优选的，所述激光焊接头连通有用于输送保护气的气管。

优选的，所述激光焊接头的侧部分别设置有用以线上其焊接状态的第二相机、和补光灯。

优选的，还包括控制器，所述控制器控制所述激光焊接机构和定位机构的运转，所述控制器上设置有第一显示屏、第二显示屏、触摸屏和一组控制按钮。

优选的，一组控制按钮至少包括急停按钮、钥匙开关、激光电源、伺服开关、电脑启动按钮和激光使能按钮

本实用新型的有益效果主要体现在：

1、在定位机构上设置把手定位气缸和行程检测器来调整和检测把手相对杯体的位置，以实现把手和杯体之间的精准定位；同时在激光焊接头上设置定位相机来实时检测激光焊接头相对所述把手、杯体之间的焊接位置之间的精准性，并通过驱动模组进行调整，对把手的放置和焊接分别进行定位和调节，提高把手焊接的精准性和自动化，提高生产效率；

2、底座上通过倾斜设置定位面来倾斜设置定位机构，来使得激光焊接头可以竖直设置来与焊接位置相适配，便于激光焊接头的XYZ的三向驱动模组的运行，提高激光焊接头和定位机构之间的适配性；

3、设置控制器来使得激光焊接头和定位机构之间的工作完全可视化，来便于人工操作控制。

附图说明

下面结合附图对本实用新型技术方案作进一步说明：

图1：本实用新型实施例的示意图；

图2：本实用新型实施例中定位机构的示意图；

图3：本实用新型实施例中定位机构的另一个角度的示意图；

图4：本实用新型实施例中激光焊接机构的示意图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本实用新型进行详细描述。但这些实施方式并不限于本实用新型，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本实用新型的保护范围内。

在方案的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“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发明的限制。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。并且，在方案的描述中，以操作人员为参照，靠近操作者的方向为近端，远离操作者的方向为远端。

如图1至图4所示，本实用新型揭示了一种杯具把手用激光焊接装置，包括激光焊接机构和定位机构，还包括一底座1，所述底座1的顶部具有一向下倾斜设置的定位面101，所述定位面101上设置有一可自转的转盘2，所述转盘2上固设有一与之相垂直的支撑架3，所述转盘2和支撑架3之间设置有所述定位机构，所述定位机构包括自上而下同轴设置的电磁阀4、压紧气缸5、把手治具6、杯体治具7，所述杯体治具7固设于所述转盘2上并用于容置杯体100，所述把手治具6固接于所述压紧气缸5的底部并用于夹取把手200，所述支撑架3的顶部设置有把手定位气缸10，所述把手定位气缸10通过驱动所述把手200径向移动来与所述杯体100共轴，所述压紧气缸5驱动所述把手200轴向移动至与杯体100紧贴合，所述激光焊接机构滑动设置于一可XYZ三轴运动的驱动模组上，所述激光焊接机构包括定位相机8和激光焊接头9，所述激光焊接头9竖直向下延伸并在所述驱动模组的驱动下移动至所述杯体100与把手200的连接处进行焊接。

本方案中的所述底座1上通过倾斜设置所述定位面101来倾斜设置定位机构，来使得激光焊接头9可以竖直设置来与焊接位置相适配，便于激光焊接头9的XYZ的三向驱动模组的运行，提高所述激光焊接头9和定位机构之间的适配性。

在所述定位机构上设置所述把手定位气缸10来调整和检测把手200相对杯体100的位置，以实现对把手200和杯体100之间的精准定位；同时在激光焊接头9上设置定位相机8来实时检测大大激光焊接头9相对所述把手200、杯体100之间的焊接位置之间的精准性，并通过驱动模组进行调整，对把手200的放置和焊接分别进行定位和调节，提高把手200焊接的精准性和自动化，提高生产效率。

具体的如图1-图3所示，所述把手定位气缸10水平固设于所述支撑架3的顶部，所述把手定位气缸10的气缸头的前端面上固设有轴向延伸的第一连接块11，所述第一连接块11上固设有所述压紧气缸5，所述把手定位气缸10的气缸头通过所述第一连接块11驱动所述压紧气缸5带动所述把手治具6做径向移动。由于所述把手治具6、把手200均与所述压紧气缸5同轴设置，因此所述把手治具6可跟随所述压紧气缸5同步径向移动，并通过径向移动来调整所述把手200相对杯体100的位置。为了精准控制所述把手定位气缸10的位移距离，所述把手定位气缸10内置有用于检测其行程的行程感应器（图中未示出），来帮助控制所述把手定位气缸10驱动所述第一连接块11与杯体治具7共轴。

所述把手治具6包括把手夹紧气缸601和把手夹具，所述压紧气缸5的气缸头轴向移动，且其端部与所述把手夹紧气缸601的顶部固接，使得所述压紧气缸5的气缸头的轴向移动可以推动所述把手夹紧气缸601、把手夹具同步进行轴向移动。所述把手夹具由固定块602和移动块603构成，其中所述固定块602固设于所述把手夹紧气缸601的壳体侧壁上，所述固定块602的底部具有一勾部604，所述移动块603固接于所述把手夹紧气缸601的气缸头的端部，并由所述把手夹紧气缸601驱动轴向移动，所述移动块603的底部与所述勾部604相匹配，所述把手200卡设于所述勾部604上，所述移动块603在所述把手夹紧气缸601的轴向推动下与所述固定块602相夹合，所述移动块603的底部与所述勾部604相吻合来实现对把手200的有效夹持。

所述杯体治具7由结构相同且对称设置的第一构件701和第二构件702拼合而成，所述第一构件701和第二构件702的底部分别固设于所述转盘2上，二者的内轮廓为圆弧形并拼合成与杯体100的外轮廓相匹配的容置腔，所述第一构件701和第二构件702的外侧分别设置有杯具定位气缸703，所述杯具定位气缸703的气缸头顶部具有压紧块704来压紧杯体100。所述第一构件701和第二构件702的底部具有螺栓（图中未示出），所述转盘2的表面设置有与所述螺栓相匹配的螺孔来对所述第一构件701和第二构件702进行固定。在其他可行的实施例中，所述转盘2的表面可设置宽度与所述螺栓相匹配的腰型孔，来使得所述第一构件701和第二构件702之间的间距可以进行扩大或缩小来适配不同口径的杯体100。在另一可行实施例中，所述第一构件701和第二构件702为多个具有不同内轮廓的构件，通过更换不同内轮廓的所述第一构件701和第二构件702来适配不同的杯体100。

所述转盘2的底部设置有驱动其旋转的伺服电机（图中未示出），所述伺服电机嵌设于所述底座1内，所述伺服电机通过链轮与所述转盘的底部传动连接，以驱动所述转盘2进行转动。所述定位面101上设置有用于检测所述转盘2转动位置的光电检测器13，所述转盘2的侧部具有与所述光电检测器13相匹配的检测块。所述光电检测器13与所述杯体100的轴线正对，初始状态下，所述光电检测器13与所述检测块正对。当所述转盘2转动进行焊接后，所述检测块远离所述光电检测器13。第二状态下，所述检测块复位重新与所述光电检测器13正对，表示所述转盘2完成一个焊接流程后。

如图4所示，所述驱动模组包括第一模组14、第二模组15和第三模组16，所述第二模组15滑动设置于第一模组14上并沿X方向移动，所述第三模组16滑动设置于所述第二模组15上并沿Y方向移动，所述第三模组16上滑动设置有一沿Z方向移动的移动连接板17，所述移动连接板17的底部固设有所述激光焊接头9，其侧部设置有所述定位相机8。可XYZ三轴运动的驱动模组为现有技术，不是本方案的重点，此处不做赘述。所述定位相机8用于捕捉所述激光焊接头9在所述驱动模组驱动下的具体位置，来调整所述驱动模组将所述激光焊接头9移动至相应位置。

为了实现激光焊接的安全性，所述激光焊接头9连通有用于输送保护气的气管18。

进一步的，所述激光焊接头9的侧部分别设置有用以线上其焊接状态的第二相机19、和补光灯20。所述第二相机19用于捕捉所述激光焊接头9的具体激光焊接状态。

本方案中的所述激光焊接机构和定位机构优选设置于机架28内的工作台面上。为了使得激光焊接头9和定位机构之间的工作的可视化，来便于人工操作控制，本方案还包括控制器21，所述控制器21控制所述激光焊接机构和定位机构的运转，所述控制器21设置于所述机架28的外部并与所述激光焊接机构和定位机构电性连接。所述控制器21上设置有第一显示屏2101、第二显示屏2102、触摸屏2103和一组控制按钮。

具体的，所述第一显示屏2101与所述定位相机8电性连接，来显示所述激光焊接头9的移动位置，以监控所述激光焊接头9 的位置是否正确。所述第二显示屏2102与所述第二相机19电性连接，来监控所述激光焊接头9的焊接状态。其中一组控制按钮至少包括急停按钮22、钥匙开关23、激光电源24、伺服开关25、电脑启动按钮26和激光使能按钮27，来便于操控所述激光焊接机构和定位机构的运转，给杯体100快速便捷地焊接把手200。

本方案的工作过程为：

S1，将杯体100放置于杯体治具7内，杯具定位气缸703的气缸头驱动压紧块704来压紧所述杯体100；

S2，将把手200卡设于勾部604上，把手夹紧气缸601的轴向推动移动块603与所述勾部604相吻合来实现对把手200的有效夹持；

S3，通过把手定位气缸10来调节所述把手200的位置，使其与杯体100的中轴线共轴相对；

S4，压紧气缸5轴向移动以推动所述把手200与杯体100紧配合；

S5，驱动模组通过移动连接板17来驱动激光焊接头9的移动，同时定位相机8实时捕捉所述激光焊接头9的位置反馈给控制器21，直至所述激光焊接头9的位置与把手200、杯体100的连接处正对；

S6，转盘2驱动定位机构旋转90°，激光焊接头9下移开始焊接，第二相机19实时捕捉所述激光焊接头9的焊接状态并反馈给控制器21；

S7，转盘2驱动定位机构旋转-180°，激光焊接头9进行对称焊接，第二相机19实时捕捉所述激光焊接头9的焊接状态并反馈给控制器21；

S8，焊接完成，转盘2驱动定位机构旋转90°，光电检测器13感应所述转盘2的复位，杯具定位气缸703、把手夹紧气缸601同时回退以进行下料；

S9，所有部件全部回退并进入下个循环。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.杯具把手用激光焊接装置，包括激光焊接机构和定位机构，其特征在于：还包括一底座（1），所述底座（1）的顶部具有一向下倾斜设置的定位面（101），所述定位面（101）上设置有一可自转的转盘（2），所述转盘（2）上固设有一与之相垂直的支撑架（3），所述转盘（2）和支撑架（3）之间设置有所述定位机构，所述定位机构包括自上而下同轴设置的电磁阀（4）、压紧气缸（5）、把手治具（6）、杯体治具（7），所述杯体治具（7）固设于所述转盘（2）上并用于容置杯体（100），所述把手治具（6）固接于所述压紧气缸（5）的底部并用于夹取把手（200），所述支撑架（3）的顶部设置有把手定位气缸（10），所述把手定位气缸（10）通过驱动所述把手（200）径向移动来与所述杯体（100）共轴，所述压紧气缸（5）驱动所述把手（200）轴向移动至与杯体（100）紧贴合，所述激光焊接机构滑动设置于一可XYZ三轴运动的驱动模组上，所述激光焊接机构包括定位相机（8）和激光焊接头（9），所述激光焊接头（9）竖直向下延伸并在所述驱动模组的驱动下移动至所述杯体（100）与把手（200）的连接处进行焊接。

2.根据权利要求1所述的杯具把手用激光焊接装置，其特征在于：所述把手定位气缸（10）水平固设于所述支撑架（3）的顶部，所述把手定位气缸（10）的气缸头的前端面上固设有轴向延伸的第一连接块（11），所述第一连接块（11）上固设有所述压紧气缸（5），所述把手定位气缸（10）的气缸头通过所述第一连接块（11）驱动所述压紧气缸（5）带动所述把手治具（6）做径向移动，所述把手定位气缸（10）内置有用于检测其行程的行程感应器。

3.根据权利要求2所述的杯具把手用激光焊接装置，其特征在于：所述把手治具（6）包括把手夹紧气缸（601）和把手夹具，所述压紧气缸（5）的气缸头轴向移动，且其端部与所述把手夹紧气缸（601）的顶部固接，所述把手夹具由固定块（602）和移动块（603）构成，所述固定块（602）固设于所述把手夹紧气缸（601）的壳体侧壁上，所述固定块（602）的底部具有一勾部（604），所述移动块（603）固接于所述把手夹紧气缸（601）的气缸头的端部，并由所述把手夹紧气缸（601）驱动轴向移动，所述移动块（603）的底部与所述勾部（604）相匹配以夹持把手（200）。

4.根据权利要求1所述的杯具把手用激光焊接装置，其特征在于：所述杯体治具（7）由结构相同且对称设置的第一构件（701）和第二构件（702）拼合而成，所述第一构件（701）和第二构件（702）的底部分别固设于所述转盘（2）上，二者的内轮廓为圆弧形并拼合成与杯体（100）的外轮廓相匹配的容置腔，所述第一构件（701）和第二构件（702）的外侧分别设置有杯具定位气缸（703），所述杯具定位气缸（703）的气缸头顶部具有压紧块（704）来压紧杯体（100）。

5.根据权利要求1所述的杯具把手用激光焊接装置，其特征在于：所述转盘（2）的底部设置有驱动其旋转的伺服电机，所述伺服电机通过链轮与所述转盘（2）传动连接，所述定位面（101）上设置有用于检测所述转盘（2）转动位置的光电检测器（13）。

6.根据权利要求1所述的杯具把手用激光焊接装置，其特征在于：所述驱动模组包括第一模组（14）、第二模组（15）和第三模组（16），所述第二模组（15）滑动设置于第一模组（14）上并沿X方向移动，所述第三模组（16）滑动设置于所述第二模组（15）上并沿Y方向移动，所述第三模组（16）上滑动设置有一沿Z方向移动的移动连接板（17），所述移动连接板（17）的底部固设有所述激光焊接头（9），其侧部设置有所述定位相机（8）。

7.根据权利要求6所述的杯具把手用激光焊接装置，其特征在于：所述激光焊接头（9）连通有用于输送保护气的气管（18）。

8.根据权利要求7所述的杯具把手用激光焊接装置，其特征在于：所述激光焊接头（9）的侧部分别设置有用以线上其焊接状态的第二相机（19）、和补光灯（20）。

9.根据权利要求1-8任一所述的杯具把手用激光焊接装置，其特征在于：还包括控制器（21），所述控制器（21）控制所述激光焊接机构和定位机构的运转，所述控制器（21）上设置有第一显示屏（2101）、第二显示屏（2102）、触摸屏（2103）和一组控制按钮。

10.根据权利要求9所述的杯具把手用激光焊接装置，其特征在于：一组控制按钮至少包括急停按钮（22）、钥匙开关（23）、激光电源（24）、伺服开关（25）、电脑启动按钮（26）和激光使能按钮（27）。