專利名稱：一種全自動(dòng)激光焊接機(jī)的制作方法
一種全自動(dòng)激光焊接機(jī)技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于焊接機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種方形工件的全自動(dòng)激光焊接機(jī)。
背景技術(shù)：
激光焊接由于具有焊接強(qiáng)度高、焊接速度快、可焊接材料范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)在現(xiàn)在的焊接領(lǐng)域有了廣泛的應(yīng)用。但是，由于作用在工件上的激光光束很小，所以激光焊接對工件的裝配和定位要求非常高，以確保在焊接的動(dòng)態(tài)過程中，焊件的最終位置相對于激光的發(fā)射位置的距離變化盡可能做到最?。涣硪环矫?，為了保證激光焊接焊縫寬度的一致性和焊接強(qiáng)度，工件搭邊的縫隙也要盡可能小。
以上兩個(gè)問題的存在限制了激光焊接的應(yīng)用。目前，為了避免以上兩個(gè)問題，工業(yè)上的激光焊接工序、工件的裝配和定位采用手動(dòng)和半自動(dòng)的較多，特別是體積相對較大的工件的搭邊激光焊接。但由于手動(dòng)和半自動(dòng)激光焊接有人為因素，焊縫的一致性和優(yōu)率很難保證，而且由于沒有實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化，生產(chǎn)效率不高，不能滿足工業(yè)上產(chǎn)的需求。
有鑒于此，確有必要提供一種能夠提高焊接優(yōu)率、焊接效率，以及焊接一致性的全自動(dòng)激光焊接機(jī)。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種能夠提高焊接優(yōu)率、焊接效率，以及焊接一致性的全自動(dòng)激光焊接機(jī)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
—種全自動(dòng)激光焊接機(jī)，包括支撐臺(tái)、設(shè)置在所述支撐臺(tái)上的夾具轉(zhuǎn)盤、將工件轉(zhuǎn)移至所述夾具轉(zhuǎn)盤上的上下料機(jī)械手，以及對所述夾具轉(zhuǎn)盤上的工件進(jìn)行定位焊接操作的定位焊接單元、所述上下料機(jī)械手和定位焊接單元均安裝在所述支撐臺(tái)上。
整個(gè)全自動(dòng)激光焊接機(jī)在具體工作時(shí)，上下料機(jī)械手將流水線上的工件抓入夾具轉(zhuǎn)盤，夾具轉(zhuǎn)盤將未焊接的工件旋轉(zhuǎn)到定位焊接單元進(jìn)行定位和激光焊接，同時(shí)將焊接好后的工件旋轉(zhuǎn)到上下料機(jī)械手下端，上下料機(jī)械手將焊接好后的工件放到流水線，再抓取下一個(gè)工件。
作為本發(fā)明全自動(dòng)激光焊接機(jī)的一種改進(jìn)，所述上下料機(jī)械手設(shè)置在所述夾具轉(zhuǎn)盤上方。
作為本發(fā)明全自動(dòng)激光焊接機(jī)的一種改進(jìn)，所述上下料機(jī)械手包括機(jī)械手X軸伺服電機(jī)、機(jī)械手Z軸伺服電機(jī)、夾爪氣缸和夾爪,所述機(jī)械手Z軸伺服電機(jī)與夾爪氣缸連接, 所述夾爪安裝在所述夾爪氣缸上。
所述上下料機(jī)械手在具體工作時(shí)，機(jī)械手Z軸伺服電機(jī)帶動(dòng)機(jī)械手下移至工件， 夾爪氣缸閉合夾爪，將工件抓住，機(jī)械手Z軸伺服電機(jī)上移，機(jī)械手X軸伺服電機(jī)帶動(dòng)機(jī)械手將工件移至流水線或者上料位，機(jī)械手Z軸伺服電機(jī)下移，夾爪氣缸打開夾爪，將工件放下。
作為本發(fā)明全自動(dòng)激光焊接機(jī)的一種改進(jìn)，所述夾具轉(zhuǎn)盤包括轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)電機(jī)、所述轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)電機(jī)上安裝有兩個(gè)軸對稱的工件夾具。
作為本發(fā)明全自動(dòng)激光焊接機(jī)的一種改進(jìn)，其中一個(gè)工件夾具下方安裝有上料位、夾具旋轉(zhuǎn)電機(jī)和夾具頂升氣缸，所述上料位設(shè)置在所述夾具旋轉(zhuǎn)電機(jī)和夾具頂升氣缸的上方，所述夾具旋轉(zhuǎn)電機(jī)和夾具頂升氣缸均設(shè)置在所述轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)電機(jī)上方。
作為本發(fā)明全自動(dòng)激光焊接機(jī)的一種改進(jìn)，另一個(gè)工件夾具下方安裝有焊接位、 夾具旋轉(zhuǎn)電機(jī)和夾具頂升氣缸，所述焊接位設(shè)置在所述夾具旋轉(zhuǎn)電機(jī)和夾具頂升氣缸的上方，所述夾具旋轉(zhuǎn)電機(jī)和夾具頂升氣缸均設(shè)置在所述轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)電機(jī)上方。
所述夾具轉(zhuǎn)盤在具體工作時(shí)，轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)電機(jī)可以帶動(dòng)夾具轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)，使上料位和焊接位交換位置，夾具旋轉(zhuǎn)電機(jī)可以帶動(dòng)工件夾具旋轉(zhuǎn)，以使工件在完成兩條對邊的焊接后，旋轉(zhuǎn)到另一個(gè)面焊接剩余的兩邊，夾具頂升氣缸可以將工件夾具上升到定位焊接單元。
作為本發(fā)明全自動(dòng)激光焊接機(jī)的一種改進(jìn)，所述定位焊接單元包括位于工件上方的上壓塊、旋轉(zhuǎn)氣缸、激光頭、校正塊、位于工件兩側(cè)且與所述上壓塊垂直的長邊壓塊、激光頭X軸伺服電機(jī)和激光頭Y軸伺服電機(jī),所述激光頭與所述激光頭X軸伺服電機(jī)和激光頭 Y軸伺服電機(jī)連接，所述校正塊分布在所述旋轉(zhuǎn)氣缸兩側(cè)，所述上壓塊與旋轉(zhuǎn)氣缸連接。
作為本發(fā)明全自動(dòng)激光焊接機(jī)的一種改進(jìn)，所述激光頭為2個(gè)，且對稱分布，所述激光頭分別與一組激光頭X軸伺服電機(jī)和激光頭Y軸伺服電機(jī)連接，以實(shí)現(xiàn)工件對邊的同時(shí)焊接。其中，激光頭Y軸伺服電機(jī)用于調(diào)節(jié)激光焦距，激光頭X軸伺服電機(jī)用于焊接時(shí)激光頭沿著工件被焊接部位的移動(dòng)。
作為本發(fā)明全自動(dòng)激光焊接機(jī)的一種改進(jìn)，所述校正塊為4個(gè)，且對稱分布在所述旋轉(zhuǎn)氣缸的兩側(cè)，用于定位工件的4個(gè)角，上壓塊可貼死工件的上頂面，使其作為焊接的基準(zhǔn)面，工件在完成兩條對邊的焊接后，旋轉(zhuǎn)到另一個(gè)面焊接剩余的兩邊時(shí)，旋轉(zhuǎn)氣缸帶動(dòng)上壓塊，隨動(dòng)旋轉(zhuǎn)。
相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果是上下料機(jī)械手可自動(dòng)完成工件的上下料; 轉(zhuǎn)盤夾具上的兩個(gè)工位——上料位和焊接位的旋轉(zhuǎn)，可保證定位焊接單元一直保持物料充沛狀態(tài)，提高效率；定位焊接單元通過校正塊，使工件在頂升氣缸的作用下，與上壓塊貼合， 然后進(jìn)行焊接操作，可以保證裝配精度，從而保證焊接優(yōu)率和焊接一致性，而雙激光頭的設(shè)置又能保證焊接效率，因此，本發(fā)明同時(shí)提高了焊接優(yōu)率、焊接效率和焊接一致性，能夠滿足工業(yè)生產(chǎn)的需求，因此，本發(fā)明全自動(dòng)激光焊接機(jī)的適用范圍和前景相當(dāng)廣闊。
另外，本發(fā)明中采用的是方形長邊壓塊和方形上壓塊，因此，適用于方形工件的定位焊接。


圖I為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明中上下料機(jī)械手的主視示意圖3為本發(fā)明中夾具轉(zhuǎn)盤的主視示意圖4為本發(fā)明中定位焊接單元的俯視示意圖5為采用本發(fā)明全自動(dòng)激光焊接機(jī)進(jìn)行焊接時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)臺(tái)附圖和具體實(shí)施方式
，對本發(fā)明及其有益技術(shù)效果進(jìn)行詳細(xì)說明，但本發(fā)明并不限于此。
如圖I所示，本發(fā)明一種全自動(dòng)激光焊接機(jī)，包括支撐臺(tái)22、設(shè)置在所述支撐臺(tái)22 上的夾具轉(zhuǎn)盤3、將工件2轉(zhuǎn)移至所述夾具轉(zhuǎn)盤3上的上下料機(jī)械手1，以及對所述夾具轉(zhuǎn)盤3上的工件2進(jìn)行定位焊接操作的定位焊接單元4、所述上下料機(jī)械手I和定位焊接單元 4均安裝在所述支撐臺(tái)22上。
具體工作時(shí)，上下料機(jī)械手I將流水線上的工件2抓入夾具轉(zhuǎn)盤3，夾具轉(zhuǎn)盤3將末焊接的工件2旋轉(zhuǎn)到定位焊接單元4進(jìn)行定位和激光焊接，同時(shí)將焊接好后的工件2旋轉(zhuǎn)到上下料機(jī)械手I下端，上下料機(jī)械手I將焊接好后的工件2放到流水線，再抓取下一個(gè)工件2。
其中，所述上下料機(jī)械手I設(shè)置在所述夾具轉(zhuǎn)盤3上方。
如圖2所示，所述上下料機(jī)械手I包括機(jī)械手X軸伺服電機(jī)21、機(jī)械手Z軸伺服電機(jī)18、夾爪氣缸19和夾爪20，所述機(jī)械手Z軸伺服電機(jī)18與夾爪氣缸19連接，所述夾爪 20安裝在所述夾爪氣缸19上。
所述上下料機(jī)械手I在具體工作時(shí)，機(jī)械手Z軸伺服電機(jī)18帶動(dòng)機(jī)械手下移至工件2，夾爪氣缸19閉合夾爪20，將工件2抓住，機(jī)械手Z軸伺服電機(jī)18上移，機(jī)械手X軸伺服電機(jī)帶動(dòng)機(jī)械手21將工件2移至流水線或者上料位6，機(jī)械手Z軸伺服電機(jī)18下移，夾爪氣缸19打開夾爪20，將工件2放下。
如圖3所示，所述夾具轉(zhuǎn)盤3包括轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)電機(jī)10、所述轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)電機(jī)10上安裝有兩個(gè)軸對稱的工件夾具5。
其中一個(gè)工件夾具5下方安裝有上料位6、夾具旋轉(zhuǎn)電機(jī)7和夾具頂升氣缸8，所述上料位6設(shè)置在所述夾具旋轉(zhuǎn)電機(jī)7和夾具頂升氣缸8的上方，所述夾具旋轉(zhuǎn)電機(jī)7和夾具頂升氣缸8均設(shè)置在所述轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)電機(jī)10上方。
另一個(gè)工件夾具5下方安裝有焊接位6、夾具旋轉(zhuǎn)電機(jī)7和夾具頂升氣缸8，所述焊接位6設(shè)置在所述夾具旋轉(zhuǎn)電機(jī)7和夾具頂升氣缸8的上方，所述夾具旋轉(zhuǎn)電機(jī)7和夾具頂升氣缸8均設(shè)置在所述轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)電機(jī)10上方。
所述夾具轉(zhuǎn)盤3在具體工作時(shí)，轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)電機(jī)10可以帶動(dòng)夾具轉(zhuǎn)盤3旋轉(zhuǎn)，使上料位6和焊接位9交換位置，夾具旋轉(zhuǎn)電機(jī)7可以帶動(dòng)工件夾具5旋轉(zhuǎn)，以使工件2在完成兩條對邊的焊接后，旋轉(zhuǎn)到另一個(gè)面焊接剩余的兩邊，夾具頂升氣缸8，可以將工件夾具5 上升到定位焊接單元4。
如圖4所示,所述定位焊接單元4包括位于工作2上方的上壓塊14、旋轉(zhuǎn)氣缸16、 激光頭15、校正塊12、位于工件2兩側(cè)且與所述上壓塊14垂直的長邊壓塊17、激光頭X軸伺服電機(jī)13和激光頭Y軸伺服電機(jī)11,所述激光頭15與所述激光頭X軸伺服電機(jī)13和激光頭Y軸伺服電機(jī)11連接，所述校正塊12分布在所述旋轉(zhuǎn)氣缸16兩側(cè)，所述上壓塊14與旋轉(zhuǎn)氣缸16連接。
其中，激光頭15共2個(gè)，對稱分布，實(shí)現(xiàn)工件2對邊同時(shí)焊接，每個(gè)激光頭15帶有激光頭Y軸伺服電機(jī)11和激光頭X軸伺服電機(jī)13,激光頭Y軸伺服電機(jī)11用于調(diào)節(jié)激光焦距，激光頭X軸伺服電機(jī)13用于焊接時(shí)激光頭15沿著工件2被焊接部位的移動(dòng)，校正塊12共4個(gè)，定位工件2的4個(gè)角，上壓塊14可貼死工件2的上頂面，使其作為焊接的基準(zhǔn)面，上壓塊14與旋轉(zhuǎn)氣缸16連接，工件2在完成兩條對邊的焊接后，旋轉(zhuǎn)到另一個(gè)面焊接剩余的兩邊時(shí)，旋轉(zhuǎn)氣缸16帶動(dòng)上壓塊14，隨動(dòng)旋轉(zhuǎn)。
如圖5所示，采用本發(fā)明的全自動(dòng)激光焊接機(jī)進(jìn)行焊接時(shí)，夾具旋轉(zhuǎn)電機(jī)7將工件 2旋轉(zhuǎn)90°，4個(gè)校正塊12頂出，將工件2與上壓塊14校正，頂升氣缸8將工件2頂起，與上壓塊14貼合，長邊壓塊17頂出，將工件長邊壓合，校正塊12退回，激光頭Y軸伺服電機(jī) 11將激光頭15移至工件2長邊對應(yīng)的焦點(diǎn)位，激光頭X軸伺服電機(jī)13將激光頭移至工件 2長邊焊接的起始位，激光頭15發(fā)射激光，激光頭X軸伺服電機(jī)13帶動(dòng)激光頭15移至工件2長邊焊接結(jié)束位，激光頭15停止出光，激光頭Y軸伺服電機(jī)11將激光頭15移至工件 2短邊焦點(diǎn)位，長邊壓塊17收回，夾具旋轉(zhuǎn)電機(jī)7旋轉(zhuǎn)90°，工件2、上壓塊14和旋轉(zhuǎn)氣缸 16跟隨旋轉(zhuǎn)，激光頭X軸伺服電機(jī)13將激光頭移至工件2短邊焊接起始位，激光頭15發(fā)射激光，激光頭X軸伺服電機(jī)13帶動(dòng)激光頭15移至工件2短邊焊接結(jié)束位，激光頭15停止出光，激光頭Y軸伺服電機(jī)11與激光頭X軸伺服電機(jī)13將激光頭15移至初始位，頂升氣缸8下落，上壓塊14與旋轉(zhuǎn)氣缸16恢復(fù)為初始位，自動(dòng)焊接完成。
相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果是上下料機(jī)械手I可自動(dòng)完成工件2的上下料；轉(zhuǎn)盤夾具3上的兩個(gè)工位-上料位6和焊接位9的旋轉(zhuǎn),可保證定位焊接單元4 一直保持物料充沛狀態(tài)，提高效率；定位焊接單元4通過校正塊12，使工件2在頂升氣缸8的作用下，與上壓塊14貼合，然后進(jìn)行焊接操作，能夠保證裝配精度，保證焊接優(yōu)率和焊接一致性，而雙激光頭15的設(shè)置又能保證焊接效率，因此，本發(fā)明同時(shí)提高了焊接優(yōu)率、焊接效率和焊接一致性，能夠滿足工業(yè)生產(chǎn)需求，因此，本發(fā)明全自動(dòng)激光焊接機(jī)的適用范圍和前景相當(dāng)廣闊。
另外，本發(fā)明中采用的是方形長邊壓塊17和方形上壓塊14，因此，適用于方形工件的定位焊接。
根據(jù)上述說明書的揭示和指導(dǎo)，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對上述實(shí)施方式進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兏托薷?。因此，本發(fā)明并不局限于上面揭示和描述的具體實(shí)施方式
，對本發(fā)明的一些修改和變更也應(yīng)當(dāng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術(shù)語，但這些術(shù)語只是為了方便說明，并不對本發(fā)明構(gòu)成任何限制。
權(quán)利要求
1.一種全自動(dòng)激光焊接機(jī)，其特征在于包括支撐臺(tái)(22)、設(shè)置在所述支撐臺(tái)(22)上的夾具轉(zhuǎn)盤(3)、將工件(2)轉(zhuǎn)移至所述夾具轉(zhuǎn)盤(3)上的上下料機(jī)械手(I)，以及對所述夾具轉(zhuǎn)盤(3)上的工件(2)進(jìn)行定位焊接操作的定位焊接單元(4)、所述上下料機(jī)械手(I) 和定位焊接單元(4)均安裝在所述支撐臺(tái)(22)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的全自動(dòng)激光焊接機(jī)，其特征在于所述上下料機(jī)械手(I)設(shè)置在所述夾具轉(zhuǎn)盤(3)上方。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的全自動(dòng)激光焊接機(jī)，其特征在于所述上下料機(jī)械手(I)包括機(jī)械手X軸伺服電機(jī)(21)、機(jī)械手Z軸伺服電機(jī)(18)、夾爪氣缸(19)和夾爪(20)，所述機(jī)械手Z軸伺服電機(jī)(18)與夾爪氣缸(19)連接，所述夾爪(20)安裝在所述夾爪氣缸(19) 上。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的全自動(dòng)激光焊接機(jī)，其特征在于所述夾具轉(zhuǎn)盤(3)包括轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)電機(jī)(10)、所述轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)電機(jī)(10)上安裝有兩個(gè)軸對稱的工件夾具(5)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的全自動(dòng)激光焊接機(jī)，其特征在于其中一個(gè)工件夾具(5)下方安裝有上料位￠)、夾具旋轉(zhuǎn)電機(jī)(7)和夾具頂升氣缸(8)，所述上料位(6)設(shè)置在所述夾具旋轉(zhuǎn)電機(jī)(7)和夾具頂升氣缸⑶的上方，所述夾具旋轉(zhuǎn)電機(jī)(7)和夾具頂升氣缸⑶ 均設(shè)置在所述轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)電機(jī)(10)上方。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的全自動(dòng)激光焊接機(jī)，其特征在于另一個(gè)工件夾具(5)下方安裝有焊接位￠)、夾具旋轉(zhuǎn)電機(jī)(7)和夾具頂升氣缸(8)，所述焊接位(6)設(shè)置在所述夾具旋轉(zhuǎn)電機(jī)(7)和夾具頂升氣缸(8)的上方，所述夾具旋轉(zhuǎn)電機(jī)(7)和夾具頂升氣缸(8) 均設(shè)置在所述轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)電機(jī)(10)上方。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的全自動(dòng)激光焊接機(jī)，其特征在于所述定位焊接單元(4)包括位于工件(2)上方的上壓塊(14)、旋轉(zhuǎn)氣缸(16)、激光頭(15)、校正塊(12)、位于工件 ⑵兩側(cè)且與所述上壓塊(14)垂直的長邊壓塊(17)、激光頭X軸伺服電機(jī)(13)和激光頭 Y軸伺服電機(jī)(11)，所述激光頭(15)與所述激光頭X軸伺服電機(jī)(13)和激光頭Y軸伺服電機(jī)(11)連接，所述校正塊(12)分布在所述旋轉(zhuǎn)氣缸(16)兩側(cè)，所述上壓塊(14)與旋轉(zhuǎn)氣缸(16)連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的全自動(dòng)激光焊接機(jī)，其特征在于所述激光頭(15)為2個(gè)， 且對稱分布，所述激光頭(15)分別與一組激光頭X軸伺服電機(jī)(13)和激光頭Y軸伺服電機(jī)(11)連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的全自動(dòng)激光焊接機(jī)，其特征在于所述校正塊(12)為4個(gè)， 且對稱分布在所述旋轉(zhuǎn)氣缸(16)的兩側(cè)。
全文摘要
本發(fā)明屬于焊接機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種方形工件的全自動(dòng)激光焊接機(jī)，包括支撐臺(tái)、設(shè)置在所述支撐臺(tái)上的夾具轉(zhuǎn)盤、將工件轉(zhuǎn)移至所述夾具轉(zhuǎn)盤上的上下料機(jī)械手，以及對所述夾具轉(zhuǎn)盤上的工件進(jìn)行定位焊接操作的定位焊接單元、所述上下料機(jī)械手和定位焊接單元均安裝在所述支撐臺(tái)上。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果是上下料機(jī)械手可自動(dòng)完成工件的上下料；轉(zhuǎn)盤夾具可保證定位焊接單元一直保持物料充沛狀態(tài)，提高效率；定位焊接單元通過校正塊，使工件在頂升氣缸的作用下，與上壓塊貼合，然后進(jìn)行焊接操作，可保證裝配精度，保證焊接優(yōu)率，而雙激光頭又能保證焊接效率，同時(shí)提高了焊接優(yōu)率、焊接效率和焊接一致性，適用范圍和前景相當(dāng)廣闊。
文檔編號B23K26/20GK102528285SQ20121003917
公開日2012年7月4日 申請日期2012年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月21日
發(fā)明者文列龍, 熊亮, 羅登紅, 蔡開貴, 陳華僑 申請人:東莞新能源科技有限公司, 寧德新能源科技有限公司