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      具有自動跟蹤功能的激光焊接設(shè)備的制造方法

      文檔序號:10755904閱讀:783來源:國知局
      具有自動跟蹤功能的激光焊接設(shè)備的制造方法
      【專利摘要】本實用新型提供了一種具有自動跟蹤功能的激光焊接設(shè)備,包括激光焊接機,激光焊接機的一側(cè)設(shè)有一工件夾持機架,工件夾持機架包括一底板,底板上設(shè)有一橫向滑臺和一縱向滑臺,橫向滑臺位于所述縱向滑臺上,縱向滑臺可帶動所述橫向滑臺在縱向方向來回移動,橫向滑臺上還設(shè)有一支撐架,支撐架上設(shè)有一工作臺,工作臺與一升降驅(qū)動機構(gòu)連接,激光焊接頭位于工作臺的上方,激光焊接頭的前、后、左、右側(cè)均設(shè)有一側(cè)距傳感器,測距傳感器、升降驅(qū)動機構(gòu)與一控制器連接。該激光焊接設(shè)備無需對激光焊接頭進行特殊處理,只需設(shè)置專用機架即可實現(xiàn),使用起來特別的方便,而且生產(chǎn)成本很低,可有效降低企業(yè)的生產(chǎn)成本。
      【專利說明】
      具有自動跟蹤功能的激光焊接設(shè)備
      技術(shù)領(lǐng)域
      [0001]本實用新型涉及激光焊接領(lǐng)域,特別涉及一種具有自動跟蹤功能的激光焊接設(shè)備。
      【背景技術(shù)】
      [0002]激光焊接機,又常稱為激光焊機、鐳射焊機,是激光材料加工用的機器,按其工作方式分為激光模具燒焊機、自動激光焊接機、激光點焊機、光纖傳輸激光焊接機,光焊接是利用高能量的激光脈沖對材料進行微小區(qū)域內(nèi)的局部加熱,激光輻射的能量通過熱傳導(dǎo)向材料的內(nèi)部擴散,將材料熔化后形成特定熔池以達到焊接的目的。激光焊接是利用高能量的激光脈沖對材料進行微小區(qū)域內(nèi)的局部加熱,激光輻射的能量通過熱傳導(dǎo)向材料的內(nèi)部擴散,將材料熔化后形成特定熔池。它是一種新型的焊接方式,主要針對薄壁材料、精密零件的焊接,可實現(xiàn)點焊、對接焊、疊焊、密封焊等,深寬比高,焊縫寬度小,熱影響區(qū)小、變形小,焊接速度快,焊縫平整、美觀,焊后無需處理或只需簡單處理,焊縫質(zhì)量高,無氣孔,可精確控制,聚焦光點小,定位精度高,易實現(xiàn)自動化,因此激光焊接機在很多領(lǐng)域都得到了非常廣泛的應(yīng)用。
      [0003]在采用焊槍對工件進行焊接或切割時,必須使焊槍與工件之間保持一定距離以便于激光焊接頭聚焦,然而在實際工作過程中,由于工件表面不平整,在焊接過程中很難保證焊槍與工件之間的距離時刻保持不變,這樣就會影響焊槍的正常工作,為此通常會在焊槍上設(shè)置一跟蹤機構(gòu),通過跟蹤機構(gòu)可使焊槍與工件的距離保持恒定?,F(xiàn)有跟蹤機構(gòu)主要有彈簧壓緊跟蹤頭和激光探頭兩種方式。然而上述兩種方式都存在一定的缺點,彈簧壓緊跟蹤頭的跟蹤力度會受彈簧本身的張弛程度影響,這樣就有可能會影響焊槍的移動速度及焊接表面質(zhì)量;而采用激光探頭的方式則存在成本高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、維護成本高等缺點。
      【實用新型內(nèi)容】
      [0004]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點,本實用新型的目的在于提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)激光焊接頭在工件表面自動對焦的激光焊接設(shè)備。
      [0005]為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的,本實用新型提供了一種具有自動跟蹤功能的激光焊接設(shè)備,包括激光焊接機,所述激光焊接機包括激光發(fā)生器,激光控制器、激光焊接頭,所述激光控制器與所述激光發(fā)生器連接,所述激光發(fā)生器發(fā)出的激光通過光路傳播單元進入激光焊接頭,所述激光焊接機的一側(cè)設(shè)有一工件夾持機架,所述工件夾持機架包括一底板,所述底板上設(shè)有一橫向滑臺和一縱向滑臺,所述橫向滑臺位于所述縱向滑臺上,所述縱向滑臺可帶動所述橫向滑臺在縱向方向來回移動,所述橫向滑臺上還設(shè)有一支撐架,所述支撐架上設(shè)有一工作臺,所述工作臺與一升降驅(qū)動機構(gòu)連接,所述激光焊接頭位于所述工作臺的上方,所述激光焊接頭的前、后、左、右側(cè)均設(shè)有一側(cè)距傳感器,所述測距傳感器、升降驅(qū)動機構(gòu)與一控制器連接。
      [0006]優(yōu)選地,所述升降驅(qū)動機構(gòu)為一伺服氣缸。[0007 ]優(yōu)選地,所述工作臺的兩側(cè)設(shè)有夾緊機構(gòu)。
      [0008]優(yōu)選地,所述測距傳感器為反射式紅外線測距傳感器。
      [0009]優(yōu)選地,所述控制器為PLC控制器。
      [0010]如上所述,本實用新型的具有自動跟蹤功能的激光焊接設(shè)備具有以下有益效果:激光焊接設(shè)備在激光焊接機的一側(cè)設(shè)置了一工件夾持機架,并在激光焊接頭的前后左右側(cè)均設(shè)置了一側(cè)距傳感器,在工作時,根據(jù)事先確定的焊縫形狀,橫向滑臺和縱向滑臺在驅(qū)動機構(gòu)的帶動下移動實現(xiàn)激光焊接頭對工件的自動焊接,同時測距傳感器可根據(jù)工件移動的方向自動探知工件表面高度的變化,這樣升降機構(gòu)就可根據(jù)工件表面高度的變化自動調(diào)整工作臺的高度,從而實現(xiàn)激光焊接頭在工件表面的自動聚焦,對工件進行焊接。該激光焊接設(shè)備無需對激光焊接頭進行特殊處理,只需設(shè)置專用機架即可實現(xiàn),使用起來特別的方便,而且生產(chǎn)成本很低,可有效降低企業(yè)的生產(chǎn)成本。
      【附圖說明】
      [0011]圖1為本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
      [0012]元件標號說明
      [0013]1、底板2、縱向滑臺3、橫向滑臺4、支撐架5、工作臺6、伺服氣缸7、擋板8、焊接工件9、夾緊氣缸10、激光焊接頭11、測距傳感器12、連接板13焊頭連接桿14、電控箱15、萬向輪。
      【具體實施方式】
      [0014]以下由特定的具體實施例說明本實用新型的實施方式,熟悉此技術(shù)的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實用新型的其他優(yōu)點及功效。
      [0015]請參閱圖1。須知,本說明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等,均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容,以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀,并非用以限定本實用新型可實施的限定條件,故不具技術(shù)上的實質(zhì)意義,任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整,在不影響本實用新型所能產(chǎn)生的功效及所能達成的目的下,均應(yīng)仍落在本實用新型所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時,本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語,亦僅為便于敘述的明了,而非用以限定本實用新型可實施的范圍,其相對關(guān)系的改變或調(diào)整,在無實質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下,當亦視為本實用新型可實施的范疇。
      [0016]如圖1所示,本實用新型提供一種具有自動跟蹤功能的激光焊接設(shè)備,該激光焊接設(shè)備包括激光焊接機和工件夾持機架兩部分,激光焊接機主要包括激光發(fā)生器,激光控制器、激光焊接頭和激光聚焦透鏡,激光控制器與激光發(fā)生器連接,激光控制器控制激光發(fā)生器工作,激光發(fā)生器發(fā)出的激光通過光路傳播單元進入激光焊接頭10,激光焊接頭10與激光聚焦透鏡位置相對,激光焊接頭3發(fā)出的光束會經(jīng)激光聚焦透鏡聚焦在要焊接的工件上。激光焊接頭10通過一焊頭連接桿13與激光焊接機的電控箱14連接,激光焊接頭1固定在一連接板12上。工件夾持機架可以與電控箱14固定連接,也可以可拆卸的連接,選用可拆卸的連接方式,可使一個激光焊接機具有多種用途。為了便于移動電控箱14及工件夾持機架的底部都設(shè)有萬向輪。
      [0017]工件夾持機架包括底板I,在底板I上設(shè)有一橫向滑臺3和一縱向滑臺2,橫向滑臺3位于縱向滑臺2上,橫向滑臺3與一橫向驅(qū)動機構(gòu)連接,縱向滑臺2與一縱向驅(qū)動機構(gòu)連接,橫向驅(qū)動機構(gòu)可帶動橫向滑臺3在縱向滑臺2上沿橫向方向來回滑動,縱向驅(qū)動機構(gòu)可帶動縱向滑臺2在底板I上沿縱向方向來回滑動,橫向驅(qū)動機構(gòu)、縱向驅(qū)動機構(gòu)的機械結(jié)構(gòu)均為現(xiàn)有技術(shù),故在此不再詳細描述。
      [0018]在橫向滑臺3上設(shè)有一支撐架4,支撐架4上設(shè)有一工作臺5,工作臺5用于放置要焊接工件8,工作臺5的下方與一升降驅(qū)動機構(gòu)連接,升降驅(qū)動機構(gòu)可帶動工作臺5上下移動。作為一種優(yōu)選方式,升降驅(qū)動機構(gòu)可選用伺服氣缸6,其無論使用安裝起來都非常的方便,伺服氣缸6可帶動工作臺5上下移動。激光焊接頭10設(shè)置在工作臺5的上方,在激光焊接頭的前、后、左、右側(cè)各設(shè)有一側(cè)距傳感器11,前后左右與橫向滑臺3、縱向滑臺2的移動方向相對應(yīng),側(cè)距傳感器11也固定在連接板12上。測距傳感器11可選用反射式紅外線測距傳感器,通過測距傳感器可檢測工作臺上焊接工件8表面距測距傳感器11的距離,這樣通過相應(yīng)的計算就可計算出激光焊接頭10距焊接工件表面的距離。上述測距傳感器11、伺服氣缸6均與一PLC控制器連接。
      [0019]在支撐架4上還設(shè)有一夾緊機構(gòu),夾緊機構(gòu)用于夾緊工作臺5上放置的工件,作為一種具體實施例,可在支撐架上設(shè)置兩個位置相對的擋板7,工作臺5位于兩個擋板7之間,在每個擋板上均設(shè)置一夾緊氣缸9,這樣就可將放置在工作臺5上的工件夾緊。
      [0020]激光焊接設(shè)備在激光焊接機的一側(cè)設(shè)置了一工件夾持機架,并在激光焊接頭的前后左右側(cè)均設(shè)置了一側(cè)距傳感器,在使用時將焊接工件8放置在工作臺5上,并通過夾緊氣缸9將工件夾緊,然后由PLC控制器根據(jù)要焊接工件的焊縫形狀,驅(qū)動橫向滑臺3、縱向滑臺2移動,使激光焊接頭對工件進行焊接,隨著工件的移動,PLC控制器采集沿焊接工件移動方向位于激光焊接頭前方的測距傳感器11反饋的信號,判斷前方焊接工件表面的高度變化,PLC控制器根據(jù)測距傳感器11反饋的信號及焊接工件的移動速度進行計算,控制伺服氣缸9的升降,從而使激光焊接頭10的焦距一直作用在焊接工件的表面,這樣可使焊接工件的焊縫更加的光滑、細小,同時可有效提高焊接質(zhì)量。
      [0021]該激光焊接設(shè)備無需對激光焊接頭進行特殊處理,只需設(shè)置專用機架即可實現(xiàn),使用起來特別的方便,而且生產(chǎn)成本很低,可有效降低企業(yè)的生產(chǎn)成本。所以,本實用新型有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點而具高度產(chǎn)業(yè)利用價值。
      [0022]上述實施例僅例示性說明本實用新型的原理及其功效,而非用于限制本實用新型。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本實用新型的精神及范疇下,對上述實施例進行修飾或改變。因此,舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者在未脫離本實用新型所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變,仍應(yīng)由本實用新型的權(quán)利要求所涵蓋。
      【主權(quán)項】
      1.一種具有自動跟蹤功能的激光焊接設(shè)備,包括激光焊接機,所述激光焊接機包括激光發(fā)生器,激光控制器、激光焊接頭,所述激光控制器與所述激光發(fā)生器連接,所述激光發(fā)生器發(fā)出的激光通過光路傳播單元進入激光焊接頭,其特征在于:所述激光焊接機的一側(cè)設(shè)有一工件夾持機架,所述工件夾持機架包括一底板,所述底板上設(shè)有一橫向滑臺和一縱向滑臺,所述橫向滑臺位于所述縱向滑臺上,所述縱向滑臺可帶動所述橫向滑臺在縱向方向來回移動,所述橫向滑臺上還設(shè)有一支撐架,所述支撐架上設(shè)有一工作臺,所述工作臺與一升降驅(qū)動機構(gòu)連接,所述激光焊接頭位于所述工作臺的上方,所述激光焊接頭的前、后、左、右側(cè)均設(shè)有一測距傳感器,所述測距傳感器、升降驅(qū)動機構(gòu)與一控制器連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有自動跟蹤功能的激光焊接設(shè)備,其特征在于:所述升降驅(qū)動機構(gòu)為一伺服氣缸。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有自動跟蹤功能的激光焊接設(shè)備,其特征在于:所述工作臺的兩側(cè)設(shè)有夾緊機構(gòu)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有自動跟蹤功能的激光焊接設(shè)備,其特征在于:所述測距傳感器為反射式紅外線測距傳感器。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有自動跟蹤功能的激光焊接設(shè)備,其特征在于:所述控制器為PLC控制器。
      【文檔編號】B23K26/70GK205437486SQ201521127336
      【公開日】2016年8月10日
      【申請日】2015年12月29日
      【發(fā)明人】程振峰
      【申請人】蘇州潤昇精密機械有限公司
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