專利名稱：一種激光點焊機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于焊接設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種激光點焊機。
背景技術(shù)：
焊接是工業(yè)生產(chǎn)中大量使用的一種工藝，隨著現(xiàn)代工業(yè)小型化、精密化的 發(fā)展，為了能夠滿足微小型零件的精密焊接，激光焊接技術(shù)孕育而生，并發(fā)展 至今，現(xiàn)在市場上充斥著各種不同的激光焊接設(shè)備，但自動程度大多較低。近 來，現(xiàn)有技術(shù)提供了一種激光點焊機，它包括基座、工作臺、激光發(fā)生裝置和 激光輸出裝置，其中，激光輸出裝置安裝在所述的基座上，激光發(fā)生裝置與激 光輸出裝置相連接，工作臺安裝在基座上。這樣，將待焊接的產(chǎn)品放置在工作 臺上，并與所述的激光輸出裝置對準(zhǔn)，啟動激光發(fā)生裝置，并通過激光輸出裝 置輸出激光后即可完成焊接，接著關(guān)閉激光裝置，進行卸下已焊接的產(chǎn)品，并 換上下一個待焊接的產(chǎn)品，以此反復(fù)。
現(xiàn)有的這種激光點焊機存在不少缺陷，主要有以下幾點首先，在每次裝 夾工件完成時，都需要人工啟動激光裝置，使得操作者非常疲憊，而且這種激 光點焊機每次只能裝卸一個或二個工件，每裝卸一次至少要停止IO秒以上，這 使得其工作效率非常的低下；其次，每臺機只能由一個人裝卸工件，這也進一 步的降低了其工作效率；最后，由于此種點焊機的處理量非常有效，如需進行 大批量生產(chǎn)，就只有增加多臺設(shè)備來實現(xiàn)，而每臺設(shè)備目前市場價格在40萬上，無疑大大增加了企業(yè)的經(jīng)營成本。
實用新型內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種激光點焊機，具有較高的工作效率。
為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采用的技術(shù)方案是
提供一種激光點焊機，它包括基座、第一工作臺、第二工作臺、激光發(fā)生 裝置、激光輸出裝置、控制裝置和可推動所述第一、二工作臺的驅(qū)動裝置，其 中，激光輸出裝置安裝在所述的基座上，激光發(fā)生裝置與激光輸出裝置相連接， 該激光點焊機還包括所述的第一、二工作臺可移動的安裝在所述的基座上，所 述控制裝置分別與所述的驅(qū)動裝置及激光發(fā)生裝置電連接。
采用這樣的結(jié)構(gòu)以后，即可以將待焊接的產(chǎn)品分別放入第一、二工作臺， 先由控制裝置發(fā)送控制指令給予驅(qū)動裝置，再由驅(qū)動裝置拖動(由于驅(qū)動裝置 是電機的一個上位概念，在這里寫驅(qū)動裝置實質(zhì)上是代表電機，故未作修改) 第一工作臺移動至焊接位置，再通過控制裝置啟動激光輸出裝置對待焊接的產(chǎn) 品進行焊接，焊接完成后，由控制裝置移動第一工作臺將下一個待焊接的產(chǎn)品 移至焊接位置，直至第一工作臺上的產(chǎn)品全部焊接完畢后，由控制裝置將第一 工作臺移至裝卸區(qū)，進行裝卸，同時控制裝置將第二工作臺移至焊接區(qū)，重復(fù) 上述步驟，直至第二工作臺上的產(chǎn)品全部焊接完畢后，并以此反復(fù)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于采用了兩個工作臺交替工作，當(dāng)一個產(chǎn)品焊接完成 后，只需停留0.3秒即可進行下一個產(chǎn)品的坪接，極大的改善了現(xiàn)有技術(shù)工作效 率低下的缺陷，其單位時間完成的工作量相當(dāng)于3~4臺現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)品才能完成的工作量。此外，由于裝卸工件不在焊接區(qū)域進行，而是在焊接區(qū)以外的裝卸 區(qū)域進行，這樣可以就可以由多人來進行裝卸工件的工作，進一步的提高了產(chǎn) 品的工作效率。


圖1是本實用新型提供的一較佳實施例的結(jié)構(gòu)示意圖2是圖1的俯視示意圖3是本實用新型的控制原理示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型所要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處 所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
如圖1至3所示的，它包括基座l、第一工作臺2、第二工作臺3、激光發(fā) 生裝置4、激光輸出裝置、控制裝置和可推動所述第一、二工作臺2、 3的驅(qū)動 裝置。
激光輸出裝置安裝在所述的基座1上，激光發(fā)生裝置4與激光輸出裝置相 連接，該激光點焊機還包括所述的第一、二工作臺2、 3可移動的安裝在所述的 基座1上，所述控制裝置分別與所述的驅(qū)動裝置及激光發(fā)生裝置4電連接。所 述的激光發(fā)生裝置4中帶有相應(yīng)的控制程序，在本實施例中優(yōu)選為Nd+3:YAG 燈泵浦固體激光發(fā)生器，波長為1064NM。
采用這樣的結(jié)構(gòu)以后，即可以將待焊接的產(chǎn)品分別放入第一、二工作臺2、3，先由控制裝置帶動驅(qū)動裝置，再由驅(qū)動裝置帶動第一工作臺2移動至焊接位 置，再通過控制裝置啟動激光輸出裝置對待焊接的產(chǎn)品進行焊接，焊接完成后，
由控制裝置移動第一工作臺2將下一個待焊接的產(chǎn)品移至焊接位置，直至第一 工作臺2上的產(chǎn)品全部焊接完畢后，由控制裝置將第一工作臺2移至裝卸區(qū)， 進行裝卸，同時控制裝置將第二工作臺3移至焊接區(qū)，重復(fù)上述步驟，直至第 二工作臺3上的產(chǎn)品全部焊接完畢后，并以此反復(fù)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于采用了兩個工作臺交替工作，當(dāng)一個產(chǎn)品焊接完成 后，只需停留0.3秒即可進行下一個產(chǎn)品的焊接，極大的改善了現(xiàn)有技術(shù)工作效 率低下的缺陷，其單位時間完成的工作量相當(dāng)于3 ~4臺現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)品才能完成 的工作量。此外，由于裝卸工件不在焊接區(qū)域進行，而是在焊接區(qū)以外的裝卸 區(qū)域進行，這樣可以就可以由多人來進行裝卸工件的工作，進一步的提高了產(chǎn) 品的工作效率。
為了實現(xiàn)第一、二工作臺2、 3可移動的安裝在所述的基座1上的目的，作 為前述技術(shù)方案的進一步優(yōu)選，如圖2所示，可以在所述的基座1上設(shè)置第一、 二X向?qū)к塴l、 12及Y向?qū)к?3。第一、二X向?qū)к塴l、 12相互平行，且均 與Y向?qū)к?3垂直；所述的第一、二工作臺2、 3分別滑動安裝在第一、二X 向?qū)к塴l、 12上，且第一、二工作臺2、 3及第一、二X向?qū)к塴l、 12均滑動 設(shè)置在Y向?qū)к?3上。這樣，第一、二工作臺2、 3不僅可以分別在控制裝置 的控制下沿第一、二X向?qū)к?1、 12滑動，而且兩者均可沿Y向?qū)к?3滑動。 另外，參考圖1所示，所述的第一、二X向?qū)к塴l、 12及Y向?qū)к?3均為直 線導(dǎo)軌，所述的激光輸出裝置設(shè)置在第一、二X向?qū)к塴l、 12之間，這樣可以 進一步的方便第一、二工作臺2、 3的交替作業(yè)。為了使控制裝置的位移控制信號可以通過驅(qū)動裝置來實現(xiàn)，作為前述技術(shù) 方案的進一步改進，本實用新型中采用了電機、滾珠絲桿系統(tǒng)，這樣可以大大 提高各工作臺往復(fù)運動的精度。如圖2所示，所述的驅(qū)動裝置包括第一、二X
向電機41、 42、第一、二Y向電機43、 44、第一、二X向滾珠絲桿裝置51、 52及第一、二 Y向滾^K絲桿裝置53、 54。第一、二X向電4幾41、 42分別與第 一、二X向滾珠絲桿裝置51、 52相連接，第一、二Y向電才幾43、 44分別與第 一、二 Y向滾珠絲桿裝置53、 54相連接。所述的第一工作臺2分別與第一 X 向滾珠絲桿裝置51及第一 Y向滾珠絲桿裝置53上連接，所述的第二工作臺3 分別于第二 X向滾珠絲桿裝置52及第二 Y向滾珠絲桿裝置54相連接，這樣， 第一工作臺2可以在第一 X向滾珠絲桿裝置51及第一 Y向滾珠絲桿裝置53的 帶動下沿第一 X導(dǎo)軌或Y向?qū)к塢3移動，相應(yīng)的，第二工作臺3也可以在第 二 X向滾珠絲桿裝置52及第二 Y向滾珠絲桿裝置54的帶動下沿第二 X導(dǎo)軌或 Y向?qū)к?3移動。更一進步的，在本實施例中，所采用的電機可以為交流伺服 電機，各滾珠絲桿裝置通過彈性聯(lián)軸器(圖中未示出)與相應(yīng)的伺服電機相連 接。
為了實現(xiàn)控制，作為前述技術(shù)方案的進一步改進，所述的控制裝置包括 PLC61、第一、二X向伺服驅(qū)動器及第一、二Y向伺服驅(qū)動器。參考圖3所示， PLC61與所述的激光發(fā)生裝置4電連接，第一、二X向伺服驅(qū)動器分別與PLC61 及第一、二X向電機41、 42電連接，第一、二 Y向伺服驅(qū)動器分別與PLC61 及第一、二Y向電機43、 44電連接。
這樣，使用者即可通過向PLC61輸入指令，由PLC61根據(jù)其內(nèi)部程序以脈 沖方式向第一、二X向伺服驅(qū)動器及第一、二Y向伺服驅(qū)動器傳送控制信號，相應(yīng)的伺服驅(qū)動器即可驅(qū)動相應(yīng)的伺服電機，通過滾珠絲桿裝置的作用將第一、
二工作臺2、3移動到指定位置后，再由PLC61向激光發(fā)生裝置4發(fā)出焊接信號， 由其通過激光輸出裝置發(fā)出激光并完成焊接，焊接完畢后激光發(fā)生裝置4停止 工作，并給PLC61發(fā)出一個工作完成信號，PLC61又可向第一、二X向伺服驅(qū) 動器及第一、二Y向伺服驅(qū)動器發(fā)出位移指令，使相應(yīng)工作臺上的下一個產(chǎn)品 移動到焊接位置。
如圖3所示，各伺服電機在運行的同時還輸出一路反饋信號到相應(yīng)的伺服 驅(qū)動器，這個反饋信號實際上就相當(dāng)于一個監(jiān)控系統(tǒng)，它把伺服電機實際運行 位置值反饋到伺服驅(qū)動器，執(zhí)行半閉環(huán)控制，系統(tǒng)會追隨實際位置進行實時計 算，得出運行位置差值并在伺服驅(qū)動器當(dāng)中進行轉(zhuǎn)化，從而再得出信號去驅(qū)動 伺服電機，從而使得伺服電機的運行值非常接近于所需值，達到減小誤差的目 的。簡單的說伺服驅(qū)動器和伺服電機之間的連接方式采用了負(fù)反饋閉環(huán)連接
方式，而整個系統(tǒng)為半閉環(huán)控制。
更進一步的，所述的PLC61優(yōu)選為帶有觸摸屏及手持輸入控制器的PLC61 。 參考圖3所示，這樣，使用者不僅可以通過手持輸入控制器向PLC61輸入信號， 還可通過觸摸屏上的人機界面直接輸入、修改各項數(shù)據(jù)和指令，使得本產(chǎn)品的 易用性進一步提高。
由于第一、二工作臺2、 3既要分別在第一、二X向?qū)к塴l、 12上滑動， 又需要同時在Y向?qū)к?3上滑動，為了達到此目的，作為前述技術(shù)方案的進一 步改進，還可以在所述的基座1上設(shè)置第一、二基板14、 15。該第一、二基板 14、 15滑動安裝在所述的Y向?qū)к?3上，所述的第一、二X向?qū)к塴l、 12分 別設(shè)置在該第一、二基板14、 15上，所述的第一、二X向電機41、 42、第一、
9二 X向滾珠絲桿裝置51、 52及第一、二 X向伺服驅(qū)動器均分別安裝在所述的 第一、二基板14、 15上，所述的第一、二Y向電機43、 44、第一、二Y向滾 珠絲桿裝置53、 54及第一、二 Y向伺服驅(qū)動器均安裝在所述的基座1上。這樣， 第一、二X向?qū)к塴l、 12、第一、二工作臺2、 3及相應(yīng)的電機、滾珠絲桿裝 置、伺服驅(qū)動器均可沿著Y向?qū)к?3滑動。
為了防止第一、二工作臺2、 3在工作過程中異外的撞到相應(yīng)導(dǎo)軌兩端的機 械限位上，并使得第一、二工作臺2、 3可以方便的回到零位，作為前述技術(shù)方 案的進一步改進，可以在所述第一工作臺2沿第一 X向?qū)к?1及Y向?qū)к?3 方向上分別設(shè)置兩個第一端點傳感器21及第一回零傳感器22，在所述第二工作 臺3沿第二 X向?qū)к?2及Y向?qū)к?3方向上分別設(shè)置兩個第二端點傳感器31 及第二回零傳感器32。即在每個導(dǎo)軌上均設(shè)有兩個端點傳感器及一個回零傳感 器。所述的第一、二端點傳感器21、 31均分設(shè)在第一、二X向?qū)к塴l、 12及 Y向?qū)к?3的兩端，第一、二回零傳感器22、 32則設(shè)置在相應(yīng)的端點傳感器 之間，優(yōu)選的，上述各傳感器可以選用光學(xué)傳感器。
作為前述技術(shù)方案的進一步改進，如圖1所示，所述的激光輸出裝置包括 底座71及振鏡系統(tǒng)72。所述的底座71設(shè)置在所述的基座1上，所述振鏡系統(tǒng) 72安裝在該底座71上，且位于所述的第一、二X向?qū)к塴l、 12之間，振鏡系 統(tǒng)72中還設(shè)有反光鏡，用以控制激光束的方向。通過激光發(fā)生裝置4自帶的控 制程序?qū)斎氲皆撓到y(tǒng)的圖形文件進行處理后，發(fā)出指令，控制振鏡系統(tǒng)72內(nèi) 的反光鏡的角度改變使輸出的激光束依次落在規(guī)定的焊點上，完成工件的焊接。 更進一步的，所述的激光發(fā)生裝置4通過光纖傳輸光纜73與所述的振鏡系統(tǒng)72 電連接。本實用新型的工作過程如下
由人工在第一、二工作臺2、 3上裝好待焊接的工件后，使其停留在初始位 置處，向PLC61中輸入指令后，PLC61給第一X伺服驅(qū)動器發(fā)出脈沖信號，第 一X伺服驅(qū)動器收到信號后，驅(qū)動第一X電機并帶動第一X向滾珠絲桿裝置51 轉(zhuǎn)動，接著，第一X向滾珠絲桿裝置51帶動第一工作臺2在第一X導(dǎo)軌方向 上移動到所需位置；PLC61再向第一Y伺服控制器發(fā)出脈沖信號，第一Y伺服 驅(qū)動器收到信號后，驅(qū)動第一 Y電機帶動第一 Y向滾珠絲桿裝置53轉(zhuǎn)動，并 同時帶動第一工作臺2在Y軌道方向上移動到所需位置。這樣，第一工作臺2 準(zhǔn)備完畢，安裝于其上的第一個待焊接產(chǎn)品正處于悍接位置。此時，PLC61再 給激光發(fā)生裝置4 一個焊接信號，激光發(fā)生裝置4通過振鏡系統(tǒng)72發(fā)射激光， 開始焊接；第一個產(chǎn)品焊接完成以后，激光發(fā)生裝置4就停止焊接，并向PLC61 發(fā)出一個工作完成信號，PLC61再先后給第一X伺服驅(qū)動器及第一 Y伺服驅(qū)動 器發(fā)出脈沖信號，使得第一工作臺2移動，安裝其上的第二個待焊接正好處于 焊接位置；到位后，再給激光發(fā)生裝置4 一個焊接開始信號，其通過振鏡系統(tǒng) 72輸出激光并開始焊接；以此反復(fù)直到第一個工作臺上的所有待焊接產(chǎn)品均焊 完，PLC61再通過第一X伺服驅(qū)動器及第一Y伺服驅(qū)動器使得第一工作臺2退 回到初始位置，并可以卸裝該工作臺上的產(chǎn)品了 。
在前述第一工作臺2退回到初始位置的同時，PLC61 i更可采用與前述相同 方式驅(qū)動第二 X伺服驅(qū)動器和第二 Y伺服驅(qū)動器，通過相應(yīng)的伺服電機及滾珠 絲桿裝置使得第二工作臺3移動到裝于其上的第一個待焊接產(chǎn)品處于焊接位置； 再給激光發(fā)生裝置4發(fā)出焊接開始信號，進行焊接，當(dāng)焊完第二工作臺3上的 最后一個產(chǎn)品后，再使該工作臺回到初始位置，并可以卸裝其上的產(chǎn)品。與此同時，PLC61可再驅(qū)動第一X伺服驅(qū)動器及第一 Y伺服驅(qū)動器，使得第一工作 臺2移動，直至其上待焊接產(chǎn)品處于焊接位置……如此交替循環(huán)。
第一、二工作臺2、 3在每次開機以后都要回零一次，以保證機械坐標(biāo)的精 確度，類似于電子卡尺清零?；亓阃戤呉院笤赑LC61的人機界面中輸入所需焊 接產(chǎn)品的行數(shù)、列數(shù)、間距三個參數(shù)。系統(tǒng)將會自動存儲到PLC61可編程控制 器存儲器中，對于同一產(chǎn)品的焊接第一次設(shè)定好參數(shù)后以后，開機使用即可， 無需重設(shè)參數(shù)。
以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型， 凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng) 包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種激光點焊機，它包括基座、第一工作臺、激光發(fā)生裝置和激光輸出裝置，其中，激光輸出裝置安裝在所述的基座上，激光發(fā)生裝置與激光輸出裝置相連接，其特征在于該激光點焊機還包括第二工作臺、控制裝置和可推動所述第一、二工作臺的驅(qū)動裝置，所述的第一、二工作臺可移動的安裝在所述的基座上，所述控制裝置分別與所述的驅(qū)動裝置及激光發(fā)生裝置電連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光點焊機，其特征在于所述的基座上設(shè)有第 一、二X向?qū)к壖癥向?qū)к?，其中，第一、二X向?qū)к壪嗷テ叫?，且均與Y向 導(dǎo)軌垂直，所述的第一、二工作臺分別滑動安裝在第一、二X向?qū)к壣?，且?一、二工作臺及第一、二X向?qū)к壘瑒釉O(shè)置在Y向?qū)к壣?，所述的激光輸?裝置設(shè)置在第一、二X向?qū)к壷g。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的激光點焊機，其特征在于所述的驅(qū)動裝置包括 第一、二X向電機、第一、二Y向電機、第一、二X向滾珠絲桿裝置及第一、 二Y向滾珠絲桿裝置，其中，第一、二X向電機分別與第一、二X向滾珠絲桿 裝置相連接，第一、二Y向電機分別與第一、二 Y向滾珠絲桿裝置相連接，所 述的第一工作臺分別與第一 X向滾珠絲桿裝置及第一 Y向滾珠絲桿裝置上連 接，所述的第二工作臺分別于第二X向滾珠絲桿裝置及第二Y向滾珠絲桿裝置 相連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的激光點焊機，其特征在于所述的電機為交流伺 服電機。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的激光點焊機，其特征在于所迷的控制裝置包括 PLC、第一、二X向伺服驅(qū)動器及第一、二Y向伺服驅(qū)動器，其中，PLC與所述的激光發(fā)生裝置電連接，第一、二X向伺服驅(qū)動器分別與PLC及第一、二X 向電機電連接，第一、二 Y向伺服驅(qū)動器分別與PLC及第一、二Y向電機電連 接。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的激光點焊機，其特征在于所述的基座上還設(shè)有 第一、二基板，該第一、二基板滑動安裝在所述的Y向?qū)к壣?，所述的第一?二X向?qū)к壏謩e設(shè)置在該第一、二基板上，所述的第一、二X向電機、第一、 二X向滾珠絲桿裝置及第一、二X向伺服驅(qū)動器均分別安裝在所述的第一、二 基板上，所述的第一、二Y向電機、第一、二 Y向滾珠絲桿裝置及第一、二Y 向伺服驅(qū)動器均安裝在所述的基座上。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項所述的激光點焊機，其特征在于在所述第 一工作臺沿第一X向?qū)к壖癥向?qū)к壏较蛏戏謩e設(shè)有兩個第一端點傳感器及第 一回零傳感器，在所述第二工作臺沿第二X向?qū)к壖癥向?qū)к壏较蛏戏謩e設(shè)有 兩個第二端點傳感器及第二回零傳感器，其中，所述的第一、二端點傳感器均 分設(shè)在第一、二X向?qū)к壖癥向?qū)к壍膬啥?，第一、二回零傳感器則設(shè)置在相 應(yīng)的端點傳感器之間。
8、 根據(jù)權(quán)利要求2至6任一項所述的激光點焊機，其特征在于所述的激 光輸出裝置包括底座及振鏡系統(tǒng)，所述的底座設(shè)置在所述的基座上，所述振鏡 系統(tǒng)安裝在該底座上，且位于所述的第一、二X向?qū)к壷g。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的激光點焊機，其特征在于所述的激光發(fā)生裝置 通過光纖傳輸光纜與所述的振鏡系統(tǒng)電連接。
10、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的激光點焊機，其特征在于所述的PLC上帶有 觸摸屏及手持輸入控制器。
專利摘要本實用新型屬于焊接設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。尤其涉及一種激光點焊機，它包括基座、第一工作臺、第二工作臺、激光發(fā)生裝置、激光輸出裝置、控制裝置和可推動所述第一、二工作臺的驅(qū)動裝置，其中，激光輸出裝置安裝在所述的基座上，激光發(fā)生裝置與激光輸出裝置相連接，該激光點焊機還包括所述的第一、二工作臺可移動的安裝在所述的基座上，所述控制裝置分別與所述的驅(qū)動裝置及激光發(fā)生裝置電連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于采用了兩個工作臺交替工作，當(dāng)一個產(chǎn)品焊接完成后，只需停留0.3秒即可進行下一個產(chǎn)品的焊接，極大的改善了現(xiàn)有技術(shù)工作效率低下的缺陷，其單位時間完成的工作量相當(dāng)于3～4臺現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)品才能完成的工作量。
文檔編號B23K26/00GK201249332SQ20082014710
公開日2009年6月3日 申請日期2008年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月28日
發(fā)明者胡羽飛 申請人:胡羽飛