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      激光焊接頭與工件壓緊一體化z軸箱裝置的制作方法

      文檔序號:3235497閱讀:269來源:國知局
      專利名稱:激光焊接頭與工件壓緊一體化z軸箱裝置的制作方法
      技術領域
      本實用新型涉及一種激光焊接頭與工件壓緊一體化z軸箱裝置,該裝置作為數控
      激光焊接機的配套裝置,用以實現激光焊接頭多方向進給和工件的壓緊。
      背景技術
      激光焊接是指采用高能激光束聚焦后照射工件表面,使工件的照射區(qū)域快速熔 化,快速冷卻,進行焊接的工藝過程。 激光焊接系統(tǒng)通常至少由四部分組成,即激光器、導光系統(tǒng)、激光焊接頭、激光焊 接設備主機。其中,激光加工設備主機一般包括床身、橫梁、工作臺等基礎部件及Z軸箱、壓 緊機構等功能部件。其中Z軸箱用以安裝導光系統(tǒng)及激光焊接頭,一般激光焊接頭安裝在 Z軸箱上,并在Z軸箱上實現Z軸方向進給;Z軸箱安裝在橫梁上,由Z軸箱上的Y軸驅動, 在橫梁上即Y方向進給運動,激光焊接頭在X方向的運動是通過橫梁在床身上運動實現的。 壓緊機構用于固定待焊接工件的加工位置,以保證焊接質量。 現有Z軸箱一般功能單一,僅用于安裝激光焊接頭及實現焊接頭的Y軸及Z軸方 向的進給,X軸方向的進給多采用橫梁沿床身方向做直線運動的方式,不但運行速度不高且 定位精度低。 通常激光焊接設備還須配置獨立的壓緊機構,需要獨立的驅動裝置實現其壓緊功 能,不但結構復雜且制造成本高。

      發(fā)明內容本實用新型設計一種激光焊接頭與工件壓緊一體化Z軸箱裝置,集實現激光焊接 頭多方向進給功能與工件壓緊功能為一體,使Z軸箱簡單輕巧、使用可靠、控制操作簡單、 實用性強、制造成本低。
      本實用新型采用的技術方案一種激光焊接頭與工件壓緊一體化Z軸箱裝置,包
      括Z軸箱裝置,Z軸箱裝置通過Y軸溜板與橫梁上的直線導軌副滑動連接,還有凹型壓緊裝
      置托板與橫梁的直線導軌副滑動連接,Y軸溜板位于壓緊裝置托板的凹型空缺中,壓緊裝置
      托板)上安裝壓緊裝置;在Z軸箱裝置上安裝有與X軸方向相同的U向驅動裝置,Z軸箱裝
      置下部安裝聯(lián)動滾輪,在壓緊裝置的對應位置有與滾輪匹配的Y型聯(lián)動滑槽。 所述的壓緊裝置包括安裝在壓緊裝置托板兩側的汽缸,汽缸推桿下端是連接滑
      座,L型壓板固定在連接滑座上;L型壓板下部的水平板下安裝壓緊滾輪,Y型聯(lián)動滑槽在L
      型壓板的豎直板上,L型壓板下部水平板的中間有激光焊接頭通過的孔。 所述的激光焊接頭與工件壓緊一體化Z軸箱裝置,其U向驅動裝置包括安裝激光
      焊接頭Z向溜板的U向溜板,U向溜板安裝在Z軸箱體上的U向直線導軌副上,U向溜板由
      U向伺服電機驅動,齒輪齒條傳動副傳動,作平行于X向的U向運動,小范圍插補運動時,代
      替X軸進給。
      本實用新型的優(yōu)點本實用新型集實現激光焊接頭多方向進給功能與工件壓緊功
      3能為一體,使Z軸箱簡單輕巧、使用可靠、控制操作簡單、實用性強、制造成本低;增加了U軸
      進給,在焊接過程中進行小范圍插補運動,代替整個橫梁的x軸進給,使焊接頭進給響應速
      度更快、定位更精確。
      圖1是本實用新型裝置的整體剖面構造圖。 圖2是本實用新型裝置的焊接頭部件結構圖。 圖3是本實用新型裝置的壓緊機構結構圖。 圖4是本實用新型裝置的托板部件結構圖。 圖5是本實用新型裝置的滾輪、卡槽機構結構圖。
      具體實施方式
      以下結合附圖進一步說明本實用新型的具體結構 如圖1、圖3、圖4:本實用新型的激光焊接頭與工件壓緊一體化Z軸箱裝置包括Z 軸箱裝置1, Z軸箱裝置1通過Y軸溜板2與橫梁5上的直線導軌副5. 1滑動連接,本實用 新型增加凹型壓緊裝置托板4與橫梁5的直線導軌副5. 1滑動連接,Y軸溜板2位于壓緊 裝置托板4的凹型空缺4. 1中,壓緊裝置托板4上安裝壓緊裝置3 ;在Z軸箱裝置1上安裝 有與X軸方向相同的U向驅動裝置,Z軸箱裝置下部安裝聯(lián)動滾輪la,在壓緊裝置3的對應 位置有與滾輪la匹配的Y型聯(lián)動滑槽3a。 壓緊裝置3包括安裝在壓緊裝置托板4兩側的汽缸3. 1 ,汽缸推桿3. 2下端是連接 滑座3. 3, L型壓板3. 4固定在連接滑座3. 3上;連接滑座3. 3由安裝在壓緊裝置托板4上 的直線導軌副4. 2支撐,通過汽缸3. 1推桿3. 2,帶動連接滑座3. 3和L型壓板3. 4上下運 動,即作與Z軸方向平行的壓緊與松開運動。L型壓板3. 4下部的水平板上通過滾輪安裝座 3.7安裝壓緊滾輪3.6。 Y型聯(lián)動滑槽3a在L型壓板3. 4的豎直板上,L型壓板3. 4下部水平板的中間有 激光焊接頭通過的孔3.5。 本實用新型實現Y軸溜板2與壓緊裝置托板4聯(lián)動或脫開的原理如下 當工件在松開狀態(tài)下,汽缸推桿3. 2向上運動,L型壓板3. 4抬起,安裝在Z軸箱裝
      置下部的聯(lián)動滾輪la卡在壓緊裝置3上的Y型聯(lián)動滑槽3a中,使壓緊裝置托板4與Y軸
      溜板2聯(lián)動,即由Y軸溜板2驅動系統(tǒng)帶動壓緊裝置3與Z軸箱裝置一起運動。 當工件在壓緊狀態(tài)下,汽缸推桿3. 2向下運動,壓緊裝置3向下運動,Z軸箱裝置
      下部的聯(lián)動滾輪la從壓緊裝置3上的Y型聯(lián)動滑槽3a中脫出,即壓緊裝置托板4與Y軸
      溜板2不關聯(lián),緊固在L型壓板3. 4下部的壓緊滾輪3. 6將待焊接工件壓緊。在工件壓緊
      狀態(tài)下,即焊接過程中,Y軸溜板2及Z軸箱裝置在靜止不動的壓緊裝置托板4的凹型空缺
      4. 1中作小范圍的Y軸運動。 如圖2 :Z軸箱裝置1由Z軸伺服電機1. 1、Z向直線導軌1. 5、Z軸箱體1. 8、U向溜 板1. 10、 Z向溜板1. 3、焊接頭1. 4及各傳動副組成。Z向溜板1. 3和焊接頭1. 4通過Z軸 伺服電機1. 1驅動,Z向直線導軌1. 5支撐,安裝在Z向溜板1. 3上的滾珠絲桿螺母副1. 2 傳動,在U向溜板1. 10上實現Z軸方向的運動,[0024] 本實用新型增加U向驅動裝置,激光焊接頭1. 4安裝在Z向溜板1. 3上,Z向溜板 1. 3通過Z向直線導軌1. 5安裝在U向溜板1. 10上,由Z軸伺服電機1. 1驅動;U向溜板 1. 10通過U向直線導軌副1. 9安裝在Z軸箱體1. 8上,U向溜板1. 10由U向伺服電機1. 6 驅動,齒輪齒條傳動副1.7傳動,作平行于X向的U向運動,小范圍插補運動時,代替橫梁5 在床身上的X軸進給。
      權利要求一種激光焊接頭與工件壓緊一體化Z軸箱裝置,包括Z軸箱裝置,Z軸箱裝置(1)通過Y軸溜板(2)與橫梁(5)上的直線導軌副滑動連接,其特征在于有凹型壓緊裝置托板(4)與橫梁(5)的直線導軌副滑動連接,Y軸溜板(2)位于壓緊裝置托板(4)的凹型空缺(4.1)中,壓緊裝置托板(4)上安裝壓緊裝置(3);在Z軸箱裝置(1)上安裝有與X軸方向相同的U向驅動裝置,Z軸箱裝置下部安裝聯(lián)動滾輪(1a),在壓緊裝置(3)的對應位置有與滾輪(1a)匹配的Y型聯(lián)動滑槽(3a)。
      2. 根據權利要求1所述的激光焊接頭與工件壓緊一體化Z軸箱裝置,其特征在于壓 緊裝置(3)包括安裝在壓緊裝置托板(4)兩側的汽缸(3. 1),汽缸推桿(3. 2)下端是連接滑 座(3. 3) , L型壓板(3. 4)固定在連接滑座(3. 3)上;L型壓板(3. 4)下部的水平板下安裝 壓緊滾輪(3.6),Y型聯(lián)動滑槽(3a)在L型壓板(3.4)的豎直板上,L型壓板(3.4)下部水 平板的中間有激光焊接頭通過的孔(3. 5)。
      3. 根據權利要求1或2所述的激光焊接頭與工件壓緊一體化Z軸箱裝置,其特征在于 U向驅動裝置包括安裝激光焊接頭Z向溜板(1. 3)的U向溜板(1. 10) ,U向溜板(1. 10)安 裝在Z軸箱體(1. 8)上的U向直線導軌副(1. 9)上,U向溜板(1. 10)由U向伺服電機(1. 6) 驅動,齒輪齒條傳動副(1.7)傳動,作平行于X向的U向運動。
      專利摘要本實用新型提供一種激光焊接頭與工件壓緊一體化Z軸箱裝置,包括Z軸箱裝置,Z軸箱裝置通過Y軸溜板與橫梁上的直線導軌副滑動連接,有凹型壓緊裝置托板與橫梁的直線導軌副滑動連接,Y軸溜板位于壓緊裝置托板的凹型空缺中,壓緊裝置托板上安裝壓緊裝置;在Z軸箱裝置上安裝有與X軸方向相同的U向驅動裝置,Z軸箱裝置下部安裝聯(lián)動滾輪,在壓緊裝置的對應位置有與滾輪匹配的Y型聯(lián)動滑槽。當工件在松開狀態(tài)下,聯(lián)動滾輪卡在壓緊裝置上的Y型聯(lián)動滑槽中,使壓緊裝置與Y軸溜板聯(lián)動,當工件在壓緊狀態(tài)下,Z軸箱裝置下部的聯(lián)動滾輪從壓緊裝置上的Y型聯(lián)動滑槽中脫出,即壓緊裝置與Y軸溜板不關聯(lián),壓緊裝置實現將待焊接工件壓緊。
      文檔編號B23K26/42GK201455550SQ20092008579
      公開日2010年5月12日 申請日期2009年5月15日 優(yōu)先權日2009年5月15日
      發(fā)明者李慧勤, 李斌, 胡躍斌, 鄧家科, 郭平華 申請人:武漢法利萊切割系統(tǒng)工程有限責任公司
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