一种智能自动定位的激光焊接设备

技术领域

本发明涉及激光焊接技术领域，具体为一种智能自动定位的激光焊接设备。

背景技术

激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法，激光焊接是激光材料加工技术应用的重要方面之一，主要用于焊接薄壁材料和低速焊接，焊接过程属热传导型，即激光辐射加热工件表面，表面热量通过热传导向内部扩散，通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数，使工件熔化，形成特定的熔池，由于其独特的优点，已成功应用于微、小型零件的精密焊接中。

如申请号为CN202111584105.2的发明公开了一种激光焊接设备。该发明通过焊接结构与举升结构和材料支撑结构的配合，使装置实现多种灵活操作的功能，并且通过转向轴A和焊接结构内部结构的配合使用，能够使装置能够对产品的各种角度进行焊接处理，实现多轴运动的功能，并且操作方便，使用方式灵活多变，但是该类设备在实际使用的过程中，当对工件的顶部焊接完毕后，需要对其底部焊接时，存在需要重新对工件进行拆卸装夹操作，不便于快速对其进行翻面，致使影响工件整体焊接效率的问题。

于是，有鉴于此，针对现有的结构及缺失予以研究改良，提出一种智能自动定位的激光焊接设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能自动定位的激光焊接设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种智能自动定位的激光焊接设备，包括机架和翻面组件，所述机架的左右两端均安置有电动升降杆，且电动升降杆的顶部连接有升降架，所述翻面组件设置于升降架的底部，所述翻面组件包括齿板、复位弹簧、棘轮、蜗杆、固定框、棘爪、蜗轮、转轴和连接座，所述升降架的底部转动连接有齿板，且齿板的上端一侧连接有复位弹簧，并且复位弹簧与电动升降杆固定连接，所述齿板的一侧啮合有棘轮，且棘轮的内部安置有蜗杆，所述蜗杆的外侧转动连接有固定框，且固定框与机架固定连接，所述固定框的一侧转动连接有棘爪，所述蜗杆的一侧啮合有蜗轮，且蜗轮的内部固定有转轴，并且转轴呈中空状，所述转轴的一端固定有连接座，且转轴与固定框转动连接。

进一步的，所述升降架之间设置有电动滑轨一，且电动滑轨一的底部安置有电动滑轨二，并且电动滑轨二的底部连接有焊接机头。

进一步的，所述连接座的一侧滑动连接有载物台，且载物台的一端顶部固定有挡板，并且载物台的顶部设置有定位组件。

进一步的，所述定位组件包括电动推杆、同步板和弹簧座一，所述连接座的一侧中部固定有电动推杆，且电动推杆的一端安置有同步板，并且同步板的两端内部对称滑动连接有弹簧座一。

进一步的，所述定位组件包括连杆、弹簧座二和压板，所述弹簧座一的一端安置有连杆，且连杆的一端设置有弹簧座二，并且弹簧座二的一端固定有压板。

进一步的，所述定位组件包括滑块、导向槽和导向柱，所述压板的底部设置有滑块，且滑块呈等腰梯形，并且滑块与载物台嵌合滑动连接，所述连接座的内部上下两侧对称开设有导向槽，且导向槽呈J形，所述导向槽的内部滑动连接有导向柱，且导向柱与连杆固定连接。

进一步的，所述挡板和压板的一侧均设置有稳定组件，所述稳定组件包括滑杆、缓冲弹簧和定位板，所述滑杆的一端外侧套接有缓冲弹簧，且缓冲弹簧的一端连接有定位板。

进一步的，所述稳定组件还包括限位槽、限位柱、稳定板和导向块，所述挡板和压板的两端内部均开设有限位槽，且限位槽的内部滑动连接有限位柱，所述限位柱的一端固定有稳定板，且稳定板的中部两侧均安置有导向块，并且导向块与定位板滑动连接。

进一步的，所述升降架的底部外端设置有清理组件，且清理组件包括固定箱、滤网、伸缩气囊和单向阀一，所述电动升降杆的一侧安置有固定箱，且固定箱的一侧设置有滤网，所述固定箱的顶部安置有伸缩气囊，且伸缩气囊与升降架固定连接，所述固定箱的内部安置有单向阀一。

进一步的，所述清理组件还包括单向阀二、连接管、进气口、汇流腔和喷气孔，所述固定箱的底部设置有单向阀二，且单向阀二的底部安置有连接管，并且连接管与固定框固定连接，所述转轴的两侧对称开设有进气口，所述连接座的内部开设有汇流腔，且连接座的中部一侧开设有喷气孔，且喷气孔呈倾斜状。

本发明提供了一种智能自动定位的激光焊接设备，具备以下有益效果：

1、本发明在对工件的顶部焊接后需要对其底部焊接时，只需先使电动升降杆带动升降架上移，防止工件在翻面时与焊接机头之间发生碰撞，且在升降架上移一定幅度后，齿板的齿部便会与棘轮贴合，且随着升降架的持续上移就能带动棘轮转动，从而通过蜗杆、蜗轮、转轴和连接座来对载物台进行转动翻面，从而无需重新对工件进行装夹，有利于提高焊接时的效率，并且也能利用蜗杆蜗轮的自锁结构，增强翻面后的稳定性，并且在后续升降架下移的过程中，由于齿板齿部的倾斜面与棘轮齿槽的倾斜面接触，起到导向作用，同时棘爪也会在重力的作用下插入到棘轮内部，对其转动方向进行锁定，因此齿板便会挤压复位弹簧，并与棘轮之间发生滑动，因此在下移过程中并不会带动工件旋转，避免影响后续焊接操作。

2、本发明在对工件装夹时，只需将待焊接的板件分别置于两端的载物台上，再启动电动推杆，就能使同步板通过弹簧座一、连杆和弹簧座二来带动压板移向工件，以便对工件夹紧定位，同时由于弹簧座一的劲度系数大于弹簧座二的劲度系数，因此在对工件夹紧后压板无法移动时，弹簧座二会收缩，此时连杆还会带动导向柱滑动至导向槽的倾斜部，就能使两端的连杆有向中心聚拢的趋势，而连杆又会通过压板底部的滑块使载物台在连接座上向中心滑动，从而在对工件夹紧固定的同时，还会自动对两端的工件向中心压紧对齐，减小工件之间的缝隙，从而提高焊接时的质量，并且也能利用弹簧座一使同步板与连杆之间还有一定的缓冲距离，避免在对工件自动对齐定位后，随着同步板的持续移动而发生运动干涉的状况。

3、本发明当压板移向挡板来对工件夹紧定位时，工件会与定位板接触，且随着压板的持续移动，缓冲弹簧会被压缩，此时两端的定位板分别与挡板和压板之间的间距变小，且由于定位板会对导向块限位导向，因此限位柱便会在限位槽的导向下带动稳定板下移，从而在对工件前后两侧夹紧定位的同时，还能对其上下方向自动夹紧定位，避免在后续翻面的过程中，因载物台移动至工件的上部导致工件下部支撑较弱，有利于增强工件定位后的稳定性。

4、本发明在升降架上移的过程中，升降架还会拉伸两侧的伸缩气囊，使得固定箱内部形成负压，外部的空气便会在滤网的过滤下，通过单向阀一自动填充至固定箱和伸缩气囊内部，且在后续焊接时，升降架会带动焊接机头下移，此时升降架也会压缩伸缩气囊，就能使内部的空气通过单向阀二和连接管进入到固定框内部，再通过进气口进入到汇流腔内，并通过倾斜的喷气孔吹在工件连接处的表面，就能在焊接前自动对其表面预清理，防止杂质粘附而影响后续激光焊接时的质量，并且在焊接后翻面时，也能自动焊接处快速风冷，以便对工件拿取卸料。

附图说明

图1为本发明一种智能自动定位的激光焊接设备的整体正视结构示意图；

图2为本发明一种智能自动定位的激光焊接设备的棘轮后视结构示意图；

图3为本发明一种智能自动定位的激光焊接设备的定位组件俯视剖面结构示意图；

图4为本发明一种智能自动定位的激光焊接设备的定位组件左视剖面结构示意图；

图5为本发明一种智能自动定位的激光焊接设备的图4中A处放大结构示意图；

图6为本发明一种智能自动定位的激光焊接设备的稳定板立体结构示意图；

图7为本发明一种智能自动定位的激光焊接设备的固定箱内部剖面结构示意图。

图中：1、机架；2、电动升降杆；3、升降架；4、电动滑轨一；5、电动滑轨二；6、焊接机头；7、翻面组件；701、齿板；702、复位弹簧；703、棘轮；704、蜗杆；705、固定框；706、棘爪；707、蜗轮；708、转轴；709、连接座；8、载物台；9、挡板；10、定位组件；1001、电动推杆；1002、同步板；1003、弹簧座一；1004、连杆；1005、弹簧座二；1006、压板；1007、滑块；1008、导向槽；1009、导向柱；11、稳定组件；1101、滑杆；1102、缓冲弹簧；1103、定位板；1104、限位槽；1105、限位柱；1106、稳定板；1107、导向块；12、清理组件；1201、固定箱；1202、滤网；1203、伸缩气囊；1204、单向阀一；1205、单向阀二；1206、连接管；1207、进气口；1208、汇流腔；1209、喷气孔。

具体实施方式

请参阅图1至图7，本发明提供技术方案：一种智能自动定位的激光焊接设备，包括机架1和翻面组件7，机架1的左右两端均安置有电动升降杆2，且电动升降杆2的顶部连接有升降架3，翻面组件7设置于升降架3的底部，翻面组件7包括齿板701、复位弹簧702、棘轮703、蜗杆704、固定框705、棘爪706、蜗轮707、转轴708和连接座709，升降架3的底部转动连接有齿板701，且齿板701的上端一侧连接有复位弹簧702，并且复位弹簧702与电动升降杆2固定连接，齿板701的一侧啮合有棘轮703，且棘轮703的内部安置有蜗杆704，蜗杆704的外侧转动连接有固定框705，且固定框705与机架1固定连接，固定框705的一侧转动连接有棘爪706，蜗杆704的一侧啮合有蜗轮707，且蜗轮707的内部固定有转轴708，并且转轴708呈中空状，转轴708的一端固定有连接座709，且转轴708与固定框705转动连接。

请参阅图1至图4，升降架3之间设置有电动滑轨一4，且电动滑轨一4的底部安置有电动滑轨二5，并且电动滑轨二5的底部连接有焊接机头6，连接座709的一侧滑动连接有载物台8，且载物台8的一端顶部固定有挡板9，并且载物台8的顶部设置有定位组件10，定位组件10包括电动推杆1001、同步板1002和弹簧座一1003，连接座709的一侧中部固定有电动推杆1001，且电动推杆1001的一端安置有同步板1002，并且同步板1002的两端内部对称滑动连接有弹簧座一1003，定位组件10包括连杆1004、弹簧座二1005和压板1006，弹簧座一1003的一端安置有连杆1004，且连杆1004的一端设置有弹簧座二1005，并且弹簧座二1005的一端固定有压板1006，定位组件10包括滑块1007、导向槽1008和导向柱1009，压板1006的底部设置有滑块1007，且滑块1007呈等腰梯形，并且滑块1007与载物台8嵌合滑动连接，连接座709的内部上下两侧对称开设有导向槽1008，且导向槽1008呈J形，导向槽1008的内部滑动连接有导向柱1009，且导向柱1009与连杆1004固定连接；

具体操作如下，先将待焊接的板件分别置于两端的载物台8上，再启动电动推杆1001，就能使同步板1002通过弹簧座一1003、连杆1004和弹簧座二1005来带动压板1006移向工件，以便对工件夹紧定位，且在对工件夹紧后压板1006无法移动时，弹簧座二1005会收缩，此时连杆1004还会带动导向柱1009滑动至导向槽1008的倾斜部，就能使两端的连杆1004有向中心聚拢的趋势，而连杆1004又会通过压板1006底部的滑块1007使载物台8在连接座709上向中心滑动，从而在对工件夹紧固定的同时，还会自动对两端的工件向中心压紧对齐，且当机架1两端的电动升降杆2带动升降架3下移，将焊接机头6移动至焊接处时，由于齿板701齿部的倾斜面与棘轮703齿槽的倾斜面接触，起到导向作用，同时棘爪706也会在重力的作用下插入到棘轮703内部，对其转动方向进行锁定，因此齿板701便会挤压复位弹簧702，并与棘轮703之间发生滑动，因此在下移过程中并不会带动工件旋转，避免影响后续焊接操作，且当对工件的顶部焊接后需要对其底部焊接时，只需先使电动升降杆2带动升降架3上移，防止工件在翻面时与焊接机头6之间发生碰撞，且在升降架上3移一定幅度后，齿板701的齿部便会与棘轮703贴合，且随着升降架3的持续上移就能带动棘轮703转动，从而通过蜗杆704、蜗轮707、转轴708和连接座709来对载物台8进行转动翻面，并且也能利用蜗杆704蜗轮707的自锁结构，增强翻面后的稳定性。

请参阅图1、图3、图5至图7，挡板9和压板1006的一侧均设置有稳定组件11，稳定组件11包括滑杆1101、缓冲弹簧1102和定位板1103，滑杆1101的一端外侧套接有缓冲弹簧1102，且缓冲弹簧1102的一端连接有定位板1103，稳定组件11还包括限位槽1104、限位柱1105、稳定板1106和导向块1107，挡板9和压板1006的两端内部均开设有限位槽1104，且限位槽1104的内部滑动连接有限位柱1105，限位柱1105的一端固定有稳定板1106，且稳定板1106的中部两侧均安置有导向块1107，并且导向块1107与定位板1103滑动连接，升降架3的底部外端设置有清理组件12，且清理组件12包括固定箱1201、滤网1202、伸缩气囊1203和单向阀一1204，电动升降杆2的一侧安置有固定箱1201，且固定箱1201的一侧设置有滤网1202，固定箱1201的顶部安置有伸缩气囊1203，且伸缩气囊1203与升降架3固定连接，固定箱1201的内部安置有单向阀一1204，清理组件12还包括单向阀二1205、连接管1206、进气口1207、汇流腔1208和喷气孔1209，固定箱1201的底部设置有单向阀二1205，且单向阀二1205的底部安置有连接管1206，并且连接管1206与固定框705固定连接，转轴708的两侧对称开设有进气口1207，连接座709的内部开设有汇流腔1208，且连接座709的中部一侧开设有喷气孔1209，且喷气孔1209呈倾斜状；

具体操作如下，在压板1006移向挡板9的过程中，工件会先与定位板1103接触，且随着压板1006的持续移动，缓冲弹簧1102会被压缩，此时两端的定位板1103分别与挡板9和压板1006之间的间距变小，且由于定位板1103会对导向块1107限位导向，因此限位柱1105便会在限位槽1104的导向下带动稳定板1106下移，从而在对工件前后两侧夹紧定位的同时，还能对其上下方向自动夹紧定位，且在后续焊接机头6下移的过程中，升降架3还会拉伸两侧的伸缩气囊1203，使得固定箱1201内部形成负压，外部的空气便会在滤网1202的过滤下，通过单向阀一1204自动填充至固定箱1201和伸缩气囊1203内部，且在后续焊接时，升降架3会带动焊接机头6下移，此时升降架3也会压缩伸缩气囊1203，就能使内部的空气通过单向阀二1205和连接管1206进入到固定框705内部，再通过进气口1207进入到汇流腔1208内，并通过倾斜的喷气孔1209吹在工件连接处的表面，就能在焊接前自动对其表面预清理，防止杂质粘附而影响后续激光焊接时的质量。

综上，该一种智能自动定位的激光焊接设备，使用时，首先将待焊接的板件分别置于两端的载物台8上，再启动电动推杆1001，就能使同步板1002通过弹簧座一1003、连杆1004和弹簧座二1005来带动压板1006移向工件，其次，工件会与定位板1103接触，且随着压板1006的持续移动，缓冲弹簧1102会被压缩，此时两端的定位板1103分别与挡板9和压板1006之间的间距变小，且由于定位板1103会对导向块1107限位导向，因此限位柱1105便会在限位槽1104的导向下带动稳定板1106下移，从而在对工件前后两侧夹紧定位的同时，还能对其上下方向自动夹紧定位，接着，在压板1006无法移动时，弹簧座二1005会收缩，此时连杆1004还会带动导向柱1009滑动至导向槽1008的倾斜部，就能使两端的连杆1004有向中心聚拢的趋势，而连杆1004又会通过压板1006底部的滑块1007使载物台8在连接座709上向中心滑动，从而在对工件夹紧固定的同时，还会自动对两端的工件向中心压紧对齐，并且也能利用弹簧座一1003使同步板1002与连杆1004之间还有一定的缓冲距离，然后，机架1两端的电动升降杆2会带动升降架3下移，将焊接机头6移动至焊接处，在下移的过程中由于齿板701齿部的倾斜面与棘轮703齿槽的倾斜面接触，起到导向作用，同时棘爪706也会在重力的作用下插入到棘轮703内部，对其转动方向进行锁定，因此齿板701便会挤压复位弹簧702，并与棘轮703之间发生滑动，同时，升降架3也会压缩伸缩气囊1203，就能使内部的空气通过单向阀二1205和连接管1206进入到固定框705内部，再通过进气口1207进入到汇流腔1208内，并通过倾斜的喷气孔1209吹在工件连接处的表面，就能在焊接前自动对其表面预清理，之后，通过电动滑轨一4和电动滑轨二5来对焊接机头6的位置进行调节，以便对工件进行焊接操作，最后，当需要对其底部焊接时，只需先使电动升降杆2带动升降架3上移，且在升降架上3移一定幅度后，齿板701的齿部便会与棘轮703贴合，且随着升降架3的持续上移就能带动棘轮703转动，从而通过蜗杆704、蜗轮707、转轴708和连接座709来对载物台8进行转动翻面，并且升降架3还会拉伸两侧的伸缩气囊1203，使得固定箱1201内部形成负压，外部的空气便会在滤网1202的过滤下，通过单向阀一1204自动填充至固定箱1201和伸缩气囊1203内部，以便后续重复使用。

本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。