具有自動跟蹤功能的激光焊接設備的制造方法
【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備，包括激光焊接機，激光焊接機的一側設有一工件夾持機架，工件夾持機架包括一底板，底板上設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，橫向滑臺上還設有一支撐架，支撐架上設有一工作臺，工作臺與一升降驅動機構連接，激光焊接頭位于工作臺的上方，激光焊接頭的前、后、左、右側均設有一側距傳感器，測距傳感器、升降驅動機構與一控制器連接。該激光焊接設備無需對激光焊接頭進行特殊處理，只需設置專用機架即可實現，使用起來特別的方便，而且生產成本很低，可有效降低企業(yè)的生產成本。
【專利說明】
具有自動跟蹤功能的激光焊接設備
技術領域
[0001]本實用新型涉及激光焊接領域，特別涉及一種具有自動跟蹤功能的激光焊接設備。
【背景技術】
[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)域內的局部加熱，激光輻射的能量通過熱傳導向材料的內部擴散，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)域內的局部加熱，激光輻射的能量通過熱傳導向材料的內部擴散，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，焊縫質量高，無氣孔，可精確控制，聚焦光點小，定位精度高，易實現自動化，因此激光焊接機在很多領域都得到了非常廣泛的應用。
[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置一跟蹤機構，通過跟蹤機構可使焊槍與工件的距離保持恒定。現有跟蹤機構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量;而采用激光探頭的方式則存在成本高、結構復雜、維護成本高等缺點。
【實用新型內容】
[0004]鑒于以上所述現有技術的缺點，本實用新型的目的在于提供一種能夠實現激光焊接頭在工件表面自動對焦的激光焊接設備。
[0005]為實現上述目的及其他相關目的，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設有一工件夾持機架，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有一支撐架，所述支撐架上設有一工作臺，所述工作臺與一升降驅動機構連接，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、右側均設有一側距傳感器，所述測距傳感器、升降驅動機構與一控制器連接。
[0006]優(yōu)選地，所述升降驅動機構為一伺服氣缸。[0007 ]優(yōu)選地，所述工作臺的兩側設有夾緊機構。
[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備具有以下有益效果:激光焊接設備在激光焊接機的一側設置了一工件夾持機架，并在激光焊接頭的前后左右側均設置了一側距傳感器，在工作時，根據事先確定的焊縫形狀，橫向滑臺和縱向滑臺在驅動機構的帶動下移動實現激光焊接頭對工件的自動焊接，同時測距傳感器可根據工件移動的方向自動探知工件表面高度的變化，這樣升降機構就可根據工件表面高度的變化自動調整工作臺的高度，從而實現激光焊接頭在工件表面的自動聚焦，對工件進行焊接。該激光焊接設備無需對激光焊接頭進行特殊處理，只需設置專用機架即可實現，使用起來特別的方便，而且生產成本很低，可有效降低企業(yè)的生產成本。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型實施例的結構示意圖。
[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，熟悉此技術的人士可由本說明書所揭露的內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構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內容，以供熟悉此技術的人士了解與閱讀，并非用以限定本實用新型可實施的限定條件，故不具技術上的實質意義，任何結構的修飾、比例關系的改變或大小的調整，在不影響本實用新型所能產生的功效及所能達成的目的下，均應仍落在本實用新型所揭示的技術內容得能涵蓋的范圍內。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，其相對關系的改變或調整，在無實質變更技術內容下，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備，該激光焊接設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有萬向輪。
[0017]工件夾持機架包括底板I，在底板I上設有一橫向滑臺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與一橫向驅動機構連接，縱向滑臺2與一縱向驅動機構連接，橫向驅動機構可帶動橫向滑臺3在縱向滑臺2上沿橫向方向來回滑動，縱向驅動機構可帶動縱向滑臺2在底板I上沿縱向方向來回滑動，橫向驅動機構、縱向驅動機構的機械結構均為現有技術，故在此不再詳細描述。
[0018]在橫向滑臺3上設有一支撐架4，支撐架4上設有一工作臺5，工作臺5用于放置要焊接工件8，工作臺5的下方與一升降驅動機構連接，升降驅動機構可帶動工作臺5上下移動。作為一種優(yōu)選方式，升降驅動機構可選用伺服氣缸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設置在工作臺5的上方，在激光焊接頭的前、后、左、右側各設有一側距傳感器11，前后左右與橫向滑臺3、縱向滑臺2的移動方向相對應，側距傳感器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上還設有一夾緊機構，夾緊機構用于夾緊工作臺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]激光焊接設備在激光焊接機的一側設置了一工件夾持機架，并在激光焊接頭的前后左右側均設置了一側距傳感器，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控制器根據要焊接工件的焊縫形狀，驅動橫向滑臺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量。
[0021]該激光焊接設備無需對激光焊接頭進行特殊處理，只需設置專用機架即可實現，使用起來特別的方便，而且生產成本很低，可有效降低企業(yè)的生產成本。所以，本實用新型有效克服了現有技術中的種種缺點而具高度產業(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，舉凡所屬技術領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思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本實用新型的權利要求所涵蓋。
【主權項】
1.一種具有自動跟蹤功能的激光焊接設備，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設有一工件夾持機架，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有一支撐架，所述支撐架上設有一工作臺，所述工作臺與一升降驅動機構連接，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、右側均設有一測距傳感器，所述測距傳感器、升降驅動機構與一控制器連接。2.根據權利要求1所述的具有自動跟蹤功能的激光焊接設備，其特征在于:所述升降驅動機構為一伺服氣缸。3.根據權利要求1所述的具有自動跟蹤功能的激光焊接設備，其特征在于:所述工作臺的兩側設有夾緊機構。4.根據權利要求1所述的具有自動跟蹤功能的激光焊接設備，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.根據權利要求1所述的具有自動跟蹤功能的激光焊接設備，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