CN109865940A - 激光焊接工作台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种激光焊接工作台，包括XY轴移动平台、Z轴移动平台、朝向XY轴移动平台布置的激光头、以及设于XY轴移动平台上的工件夹具，所述Z轴移动平台上设有安装座，所述安装座上设有安装轴以及位于安装轴上侧的旋转驱动件，所述激光头安装于所述安装轴远离所述Z轴移动平台的一端，所述安装轴靠近所述Z轴移动平台的一端设有同轴布置的光纤接口，所述旋转驱动件与所述安装轴相连。本发明具有结构简单、焊接角度可调、自动化程度高等优点。

Description

激光焊接工作台

技术领域

本发明涉及激光焊接设备，尤其涉及一种激光焊接工作台。

背景技术

随着各类激光发生器向大功率、轻便化和经济化的发展，激光焊接由于能源高度集中和热影响区小，符合优质、低耗、高效、清洁、热影响区窄、接头变形小、操作灵活等技术发展方向，并且激光束具有可以在大气中焊接的优点，既可以对大型构件作深熔焊，又可以进行微形件精密焊接，其应用前景非常广阔。特别是激光焊接应用于微组装领域，在密闭的或具备保护气氛的环境下，将厚膜或薄膜集成电路封装到盖板与壳体的密闭容器中，起到在恶劣环境中保护电路的作用，使电路具备抗辐射、耐高压、稳定性好等性能，在微组装的密封焊接有替代传统大电流接触式的平行缝焊方式的趋势。

目前，激光焊接工作台一般采用的是激光头固定不动，通过工件在激光头下的二维平台上运动实现焊接，这种结构只能对一些简单的盒子类零件进行顶部封盖焊接。随着激光焊接的产品越来越广，反光强材料越来越多，垂直焊接对激光器带来的伤害不容忽视，降低反光材料对激光器伤害的唯一有效的方法就是采用角度焊接，此外对于同一个工件具有多个不同高度的台阶时，激光头在焊接过程中也需要调整角度，如：台阶与平面混合焊时，所需焊接角度不同，需要激光头自动旋转才能够实现。专利文献CN 203356850U公开了一种用于激光焊机激光头角度调节装置，该技术方案虽然可实现激光头角度的调节，但是需要手动进行，且调节过程较繁琐，焊接过程中如果需要调整角度，则不得不停机，影响焊接效率甚至焊接质量。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、焊接角度可调、自动化程度高的激光焊接工作台。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种激光焊接工作台，包括XY轴移动平台、Z轴移动平台、朝向XY轴移动平台布置的激光头、以及设于XY轴移动平台上的工件夹具，所述Z轴移动平台上设有安装座，所述安装座上设有安装轴以及位于安装轴上侧的旋转驱动件，所述激光头安装于所述安装轴远离所述Z轴移动平台的一端，所述安装轴靠近所述Z轴移动平台的一端设有同轴布置的光纤接口，所述旋转驱动件与所述安装轴相连。

作为上述技术方案的进一步改进：所述旋转驱动件为电机且旋转驱动件的旋转轴与所述安装轴平行布置，所述旋转驱动件的旋转轴上安装有小齿轮，所述安装轴上设有大齿轮，所述小齿轮与所述大齿轮啮合。

作为上述技术方案的进一步改进：激光焊接工作台还包括激光头限位组件，所述激光头限位组件包括设于所述安装座上弧形凹槽和限位开关，所述弧形凹槽的圆心位于所述安装轴的轴心上，所述限位开关分设于所述弧形凹槽两端，所述安装轴或所述激光头上设有限位件，所述限位件延伸至所述弧形凹槽内。

作为上述技术方案的进一步改进：所述XY轴移动平台上设有旋转电机且旋转轴与Z轴平行布置，所述工件夹具与所述旋转电机的旋转轴相连。

作为上述技术方案的进一步改进：所述工件夹具为卡盘。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明公开的激光焊接工件台，在Z轴移动平台上设置安装座，安装座上设置安装轴以及旋转驱动件，激光头安装于安装轴上，可通过旋转驱动件带动安装轴、激光头整体旋转，从而调节激光头的焊接角度；由于激光头安装于安装轴远离Z轴移动平台的一端，安装轴靠近Z轴移动平台的一端则设置同轴布置的光纤接口，旋转驱动件则位于安装轴的上侧，从而可最大程度地避开光纤对于激光头旋转的限制，使得激光头调节角度范围可达到±60°，基本能够满足各种角度焊接的要求。

附图说明

图1是本发明激光焊接工件台的立体结构示意图。

图2是本发明激光焊接工件台的剖面图。

图3是本发明中的激光头限位组件的结构示意图。

图4是本发明中的安装座的结构示意图。

图中各标号表示：1、XY轴移动平台；11、旋转电机；2、Z轴移动平台；3、激光头；4、工件夹具；5、安装座；51、限位开关安装孔；6、安装轴；61、光纤接口；62、大齿轮；63、轴承；7、旋转驱动件；71、小齿轮；8、激光头限位组件；81、弧形凹槽；82、限位开关；9、光纤。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

图1至图4示出了本发明的一种实施例，本实施例的激光焊接工作台，包括XY轴移动平台1、Z轴移动平台2、朝向XY轴移动平台1布置的激光头3、以及设于XY轴移动平台1上的工件夹具4，Z轴移动平台2上设有安装座5，安装座5上设有安装轴6以及位于安装轴6一侧的旋转驱动件7，安装轴6优选通过轴承63安装于安装座5上，激光头3安装于安装轴6远离Z轴移动平台2的一端，安装轴6靠近Z轴移动平台2的一端设有同轴布置的光纤接口61，旋转驱动件7与安装轴6相连。

该激光焊接工件台，在Z轴移动平台2上设置安装座5，安装座5上设置安装轴6以及旋转驱动件7，激光头3安装于安装轴6上，可通过旋转驱动件7带动安装轴6、激光头3整体旋转，从而调节激光头3的焊接角度；由于激光头3安装于安装轴6远离Z轴移动平台2的一端，安装轴6靠近Z轴移动平台2的一端则沿轴心设置光纤接口61，旋转驱动件7则位于安装轴6的上侧，从而可最大程度地避开光纤9对于激光头3旋转的限制，例如将光纤9布置于设备顶部，使得激光头3调节角度范围可达到±60°，基本能够满足各种角度焊接的要求。

进一步地，本实施例中，旋转驱动件7为电机且旋转驱动件7的旋转轴与安装轴6平行布置，旋转驱动件7的旋转轴上安装有小齿轮71，安装轴6上设有大齿轮62，小齿轮71与大齿轮62啮合。需要调节激光头3的焊接角度时，旋转驱动件7启动，依次通过小齿轮71、大齿轮62带动安装轴6旋转一定角度，安装轴6旋转的同时带动激光头3旋转。

更进一步地，激光焊接工作台还包括激光头限位组件8，激光头限位组件8包括设于安装座5上弧形凹槽81和限位开关82，弧形凹槽81的圆心位于安装轴6的轴心上，限位开关82分设于弧形凹槽81两端，安装轴6或激光头3上设有限位件(图中未示出，例如可以为杆件)，限位件延伸至弧形凹槽81内。当安装轴6旋转时，利用限位件与弧形凹槽81的机械配合关系、以及限位开关82进行双重保护，避免激光头3旋转角度过大而损坏光纤9，提高设备的可靠性。其中限位开关82优选采用光电开关。

进一步地，本实施例中，XY轴移动平台1上设有旋转电机11且旋转轴与Z轴平行布置，工件夹具4与旋转电机11的旋转轴相连，也即工件可由旋转电机11驱动旋转，从而改变焊接位置；工件夹具4优选采用卡盘，结构简单、可靠。

工作时，将所需焊接工件通过工件夹具4夹紧、固定，对工件盖板进行压紧，通过X/Y/Z轴运动调整焊接位置，通过旋转电机11设定所需焊接起点边，通过调节安装轴6将激光头3调整到合适的焊接角度，进行编程，一条边焊接完成后，旋转电机11转动90°，上一条边的终点即为下一条边的起点，依次编程完成，对工件进行空走模拟，确定无误后进行点焊，点焊无误即可进行满焊操作，直至完成焊接。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (5)

1.一种激光焊接工作台，包括XY轴移动平台(1)、Z轴移动平台(2)、朝向XY轴移动平台(1)布置的激光头(3)、以及设于XY轴移动平台(1)上的工件夹具(4)，其特征在于：所述Z轴移动平台(2)上设有安装座(5)，所述安装座(5)上设有安装轴(6)以及位于安装轴(6)上侧的旋转驱动件(7)，所述激光头(3)安装于所述安装轴(6)远离所述Z轴移动平台(2)的一端，所述安装轴(6)靠近所述Z轴移动平台(2)的一端设有同轴布置的光纤接口(61)，所述旋转驱动件(7)与所述安装轴(6)相连。

2.根据权利要求1所述的激光焊接工作台，其特征在于：所述旋转驱动件(7)为电机且旋转驱动件(7)的旋转轴与所述安装轴(6)平行布置，所述旋转驱动件(7)的旋转轴上安装有小齿轮(71)，所述安装轴(6)上设有大齿轮(62)，所述小齿轮(71)与所述大齿轮(62)啮合。

3.根据权利要求2所述的激光焊接工作台，其特征在于：还包括激光头限位组件(8)，所述激光头限位组件(8)包括设于所述安装座(5)上弧形凹槽(81)和限位开关(82)，所述弧形凹槽(81)的圆心位于所述安装轴(6)的轴心上，所述限位开关(82)分设于所述弧形凹槽(81)两端，所述安装轴(6)或所述激光头(3)上设有限位件，所述限位件延伸至所述弧形凹槽(81)内。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的激光焊接工作台，其特征在于：所述XY轴移动平台(1)上设有旋转电机(11)且旋转轴与Z轴平行布置，所述工件夹具(4)与所述旋转电机(11)的旋转轴相连。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的激光焊接工作台，其特征在于：所述工件夹具(4)为卡盘。