CN117961286A - 一种激光焊机及其焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种激光焊机及其焊接方法，具体涉及焊接技术领域，包括两个激光焊枪，且每个激光焊枪的顶端均固定连接有联动转块，联动转块的顶端安装有精确调节机构；其中精确调节机构包括安装在联动转块顶端的联动转轴，联动转轴的外壁通过轴承转动连接有套接支板，联动转轴的外壁且位于套接支板上方位置固定连接有联动齿环。本发明通过精确调节机构使控制器驱动着驱动电机输出端带动驱动轴杆旋转，驱动齿环在旋转过程中带动联动齿环实现啮合旋转，当角度传感器传感的角度数值与控制器设定的角度数值相同时，则通过控制器关闭驱动电机，焊接人员可以按照指定角度数值同步调节两个焊枪作业位置，焊接精确性更好。

Description

一种激光焊机及其焊接方法

技术领域

本发明涉及焊机技术领域，更具体地说，涉及一种激光焊机及其焊接方法。

背景技术

手持激光焊机是一种新一代的激光焊接设备，具有非接触式焊接的特点。它的工作原理是利用激光的辐射能量来实现有效焊接，通过激励激光活性介质，使其在谐振腔中往复振荡，从而形成受激辐射光束，当光束与工件接触时，其能量被工件吸收，在温度达到材料熔点时便可进行焊接，而现有公开文献中，中国专利公开号CN214054061U的专利公开了一种激光焊机，则通过下支耳部上设有与一号螺纹孔对应的通孔，上支耳部和下支耳部通过一号螺栓固定，下滑套下方设有固定套，固定套内设有可在固定套内竖向位移的焊枪，并通过二号螺栓固定，握持把手使焊枪沿着横梁滑动进行焊接，操作方便，限制竖向位移，避免出现焊缝深浅不一的现象，使焊缝更均匀，提升了焊接效果；但是该激光焊机在使用时还存在以下缺陷；

焊机在对工件进行焊接时，由于焊接过程中需要单个焊枪部位对工件部位实现焊接，而焊接间隙位置都是各不相同的，同时焊接的缝隙倾斜角度也是各不相同的，焊接人员自己调节会导致单个焊枪作业位置发生改变，难以精确调节到指定位置，焊接精确性较差，为此提供一种激光焊机及其焊接方法。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供一种激光焊机及其焊接方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种激光焊机，包括两个激光焊枪，每个所述激光焊枪的顶端均固定连接有联动转块，所述联动转块的顶端安装有精确调节机构；所述精确调节机构包括安装在联动转块顶端的联动转轴，所述联动转轴的外壁通过轴承转动连接有套接支板，所述联动转轴的外壁且位于套接支板上方位置固定连接有联动齿环，在所述联动齿环的外壁一侧啮合传动连接有驱动齿环；所述驱动齿环的内壁同圆心固定连接有驱动轴杆，在所述驱动轴杆的顶端同轴传动连接有驱动电机，所述驱动电机的一侧设有从上到下依次等距排列的L形支板和角度传感器，所述传感轴分别与联动转轴的顶端和角度传感器的传感端之间固定连接；两个所述套接支板的前方均焊接有支撑板，所述支撑板的顶端安装有精确锁紧组件；两个所述套接支板的后方均焊接有调节套块，在其中一个所述调节套块的一侧安装有精确调节组件。

优选地，所述联动转轴分别与联动转块和L形支板底端之间固定连接，且所述联动转轴和L形支板 均由不锈钢材质制成，所述L形支板和角度传感器均与驱动电机之间固定连接，所述角度传感器用于对传感轴旋转角度进行传感，所述联动齿环和驱动齿环的底端均与套接支板顶端之间转动连接，且所述联动齿环的上表面与驱动齿环的上表面处于同一水平面，两个所述激光焊枪的一端部均固定连接有连接线，所述连接线的一端部固定安装有焊机；所述焊机的底端且靠近其四拐角线位置均固定连接有移动轮；所述焊机的一侧且位于连接线下方固定连接有开关。

根据上述技术方案在使用时，通过在控制器上设定两个激光焊枪的旋转角度，控制器驱动着驱动电机输出端带动驱动轴杆旋转，驱动齿环在旋转过程中带动联动齿环实现啮合旋转，联动齿环携带联动转轴在套接支板内部旋转，而激光焊枪在旋转过程中，联动转轴带动传感轴实现旋转，传感轴与角度传感器传感端实现传感旋转，当角度传感器传感的角度数值与控制器设定的角度数值相同时，则通过控制器关闭驱动电机。

优选地，所述精确锁紧组件包括安装在支撑板顶端的矩形框板；所述矩形框板的内壁通过轴承转动连接有挤压螺杆，所述挤压螺杆的外壁从左到右依次螺纹连接有两个螺纹套块，在其中一个所述螺纹套块的一侧连接有第一距离传感器，所述第一距离传感器的一侧安装有感应块，所述矩形框板的一侧固定连接有用于驱动挤压螺杆旋转的减速电机；两个所述螺纹套块的后方均固定连接有连接支板，两个所述连接支板的相邻一侧均粘接固定有橡胶垫板，两个所述螺纹套块的外壁均与矩形框板内壁水平滑动连接，所述挤压螺杆的外壁两螺纹相反且对称设置，所述第一距离传感器和感应块分别与两个螺纹套块一一对应固定连接。

根据上述技术方案在使用时，通过支撑板对矩形框板提供支撑力，矩形框板上的减速电机产生驱动时，减速电机驱动挤压螺杆在矩形框板内部旋转，同时挤压螺杆带动两个螺纹套块在螺纹的作用下相互靠近，连接支板带动橡胶垫板移动，两个橡胶垫板分别挤压锁紧在联动齿环的外壁以及驱动齿环的外壁，同时第一距离传感器与感应块实现距离传感，当传感的距离为控制器设定距离时，则通过控制器关闭减速电机。

优选地，所述精确调节组件包括安装在其中一个调节套块一侧的距离感应块，所述距离感应块的一侧安装有第二距离传感器；所述第二距离传感器用于传感距离感应块移动距离，所述距离感应块和第二距离传感器分别与两个调节套块一一对应固定连接；所述调节套块的内壁安装有联动螺杆，在所述调节套块的外壁水平滑动连接有导向滑框，所述导向滑框的外壁一侧固定连接有用于驱动联动螺杆旋转的传动电机，所述导向滑框的后方焊接有握把，在所述握把的下方安装有与导向滑框固定连接的握柱，所述握把的一侧通过热熔胶粘接固定有控制器，两个所述调节套块内壁均与联动螺杆外壁螺纹连接，所述联动螺杆的外壁两螺纹相反且对称开设。

根据上述技术方案在使用时，在控制器上设定焊接间距位置，传动电机带动联动螺杆在导向滑框内部旋转，联动螺杆带动两个调节套块在螺纹的作用下沿着导向滑框内部相互滑动靠近，联动转轴带动联动转块使激光焊枪实现移动，激光焊枪带动连接线移动，两个激光焊枪之间的距离能够实现精确调节，距离感应块向第二距离传感器位置实现靠近，当第二距离传感器传感的距离为控制器设定的距离时，则通过控制器关闭传动电机。

本发明还提供一种激光焊接方法，包括以下步骤：

步骤一、焊接间距调节时，利用精确调节组件使两个激光焊枪按照指定距离进行调节，完成两个激光焊枪之间距离调节；

步骤二、焊接角度位置调节时，通过精确调节机构对两个激光焊枪按照指定角度数值实现微调，直到调节到指定角度数值；

步骤三、精确锁紧时，通过精确锁紧组件，按照指定锁紧距离对两个激光焊枪的旋转角度实现锁紧；

步骤四、精确锁紧时，焊接人员对调节完毕的两个激光焊枪进行移动，两个激光焊***持后焊接到工件两条间隙上，完成激光焊接操作。

本发明的技术效果和优点：

本发明通过精确调节机构使控制器驱动着驱动电机输出端带动驱动轴杆旋转，驱动轴杆带动驱动齿环实现旋转，驱动齿环在旋转过程中带动联动齿环实现啮合旋转，联动齿环携带联动转轴在套接支板内部旋转，传感轴与角度传感器传感端实现传感旋转，当角度传感器传感的角度数值与控制器设定的角度数值相同时，则通过控制器关闭驱动电机，能够对两个激光焊枪实现精确角度调节，在调节过程中能够实现同步精确调节，焊接人员可以按照指定角度数值同步调节两个焊枪作业位置，可以精确调节到指定位置，焊接精确性更好；

本发明采用精确调节组件启动传动电机带动联动螺杆在导向滑框内部旋转，两个调节套块在螺纹的作用下沿着导向滑框内部相互滑动靠近，联动转轴带动联动转块使激光焊枪实现移动，激光焊枪带动连接线移动，调节套块在移动时能够带动距离感应块实现移动，距离感应块向第二距离传感器位置实现靠近，第二距离传感器传感的距离为控制器设定的距离时，则通过控制器关闭传动电机，能够对两个激光焊枪间距实现同步精确调节，精确实现调节焊接，焊接精确性更好；

本发明利用精确锁紧组件使矩形框板上的减速电机产生驱动时，减速电机驱动挤压螺杆在矩形框板内部旋转，挤压螺杆带动两个螺纹套块在螺纹的作用下相互靠近，连接支板带动橡胶垫板移动，两个橡胶垫板分别挤压锁紧在联动齿环的外壁以及驱动齿环的外壁，第一距离传感器与感应块实现距离传感，能够按照指定距离对驱动齿环和联动齿环实现锁紧，同步锁紧避免驱动齿环和联动齿环旋转，角度进行精确限位焊接，焊接精确性更好；

通过上述多个作用的相互影响，首先对两个激光焊枪焊接距离实现同步精确调节，再对两个激光焊枪焊接角度位置实现同步精确调节，最后同步锁紧避免驱动齿环和联动齿环旋转，综上激光焊机能够对两个激光焊枪按照指定间隔距离精确调节，以及角度距离精确同步调节，激光焊机焊接更加精确。

附图说明

图1为本发明的一种激光焊机整体结构示意图。

图2为本发明的激光焊枪和联动转块连接处局部结构示意图。

图3为本发明的图2中A处放大结构示意图。

图4为本发明的一种激光焊机俯视平面结构示意图。

图5为本发明的螺纹套块与挤压螺杆连接处局部结构示意图。

图6为本发明的调节套块与联动螺杆连接处局部仰视结构示意图。

图中：1、激光焊枪；2、联动转块；3、联动转轴；4、套接支板；5、联动齿环；6、驱动齿环；7、驱动轴杆；8、驱动电机；9、传感轴；10、角度传感器；11、L形支板；12、连接线；13、焊机；14、移动轮；15、开关；16、支撑板；17、矩形框板；18、挤压螺杆；19、螺纹套块；20、减速电机；21、第一距离传感器；22、感应块；23、连接支板；24、橡胶垫板；25、调节套块；26、距离感应块；27、第二距离传感器；28、导向滑框；29、联动螺杆；30、传动电机；31、握把；32、握柱；33、控制器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如附图1-6所示的一种激光焊机，该激光焊机上设置有精确调节机构、精确锁紧组件、精确调节组件，各个机构和组件的设置能够对两个激光焊枪1按照指定间隔距离精确调节，以及角度距离精确同步调节，激光焊机焊接更加精确，各机构和组件的具体结构设置如下：

在本实施例中，如附图1-3所示，精确调节机构包括安装在联动转块2顶端的联动转轴3，联动转轴3的外壁通过轴承转动连接有套接支板4，联动转轴3的外壁且位于套接支板4上方位置固定连接有联动齿环5，在联动齿环5的外壁一侧啮合传动连接有驱动齿环6；驱动齿环6的内壁同圆心固定连接有驱动轴杆7，在驱动轴杆7的顶端同轴传动连接有驱动电机8，驱动电机8的一侧设有从上到下依次等距排列的L形支板11和角度传感器10，传感轴9分别与联动转轴3的顶端和角度传感器10的传感端之间固定连接；两个套接支板4的前方均焊接有支撑板16，支撑板16的顶端安装有精确锁紧组件；两个套接支板4的后方均焊接有调节套块25，在其中一个调节套块25的一侧安装有精确调节组件。

在本实施例中，如附图1-4所示，两个激光焊枪1的一端部均固定连接有连接线12，连接线12的一端部固定安装有焊机13；焊机13的底端且靠近其四拐角线位置均固定连接有移动轮14；焊机13的一侧且位于连接线12下方固定连接有开关15，以便于移动焊机13，焊机13带动四个移动轮14实现移动，当焊机13移动到指定位置时，通过按动开关15打开激光焊枪1，两个连接线12使激光焊枪1产生激光利用激光焊枪1实现激光焊接。

在本实施例中，如附图5所示，精确锁紧组件包括安装在支撑板16顶端的矩形框板17；矩形框板17的内壁通过轴承转动连接有挤压螺杆18，挤压螺杆18的外壁从左到右依次螺纹连接有两个螺纹套块19，在其中一个螺纹套块19的一侧连接有第一距离传感器21，第一距离传感器21的一侧安装有感应块22，矩形框板17的一侧固定连接有用于驱动挤压螺杆18旋转的减速电机20；两个螺纹套块19的后方均固定连接有连接支板23，两个连接支板23的相邻一侧均粘接固定有橡胶垫板24，两个螺纹套块19的外壁均与矩形框板17内壁水平滑动连接，挤压螺杆18的外壁两螺纹相反且对称设置，第一距离传感器21和感应块22分别与两个螺纹套块19一一对应固定连接。

在本实施例中，如附图3-6所示，精确调节组件包括安装在其中一个调节套块25一侧的距离感应块26，距离感应块26的一侧安装有第二距离传感器27；第二距离传感器27用于传感距离感应块26移动距离，距离感应块26和第二距离传感器27分别与两个调节套块25一一对应固定连接；调节套块25的内壁安装有联动螺杆29，在调节套块25的外壁水平滑动连接有导向滑框28，导向滑框28的外壁一侧固定连接有用于驱动联动螺杆29旋转的传动电机30，导向滑框28的后方焊接有握把31，在握把31的下方安装有与导向滑框28固定连接的握柱32，握把31的一侧通过热熔胶粘接固定有控制器33，两个调节套块25内壁均与联动螺杆29外壁螺纹连接，联动螺杆29的外壁两螺纹相反且对称开设。

本发明激光焊机的使用方法如下：

首先本发明焊接间距调节时，在控制器33上设定焊接间距位置，通过启动传动电机30带动联动螺杆29在导向滑框28内部旋转，联动螺杆29带动两个调节套块25在螺纹的作用下沿着导向滑框28内部相互滑动靠近，同时调节套块25带动套接支板4使联动转轴3移动，联动转轴3带动联动转块2使激光焊枪1实现移动，激光焊枪1带动连接线12移动，两个激光焊枪1之间的距离能够实现精确调节，当调节套块25在移动时能够带动距离感应块26实现移动，距离感应块26向第二距离传感器27位置实现靠近，当第二距离传感器27传感的距离为控制器33设定的距离时，则通过控制器33关闭传动电机30，完成两个激光焊枪1的焊接位置，实现精确调节；

其次本发明在进行焊接角度位置调节时，通过在控制器33上设定两个激光焊枪1的旋转角度，即可通过L形支板11对驱动电机8提供支撑力，控制器33驱动着驱动电机8输出端带动驱动轴杆7旋转，驱动轴杆7带动驱动齿环6实现旋转，驱动齿环6在旋转过程中带动联动齿环5实现啮合旋转，联动齿环5携带联动转轴3在套接支板4内部旋转，同时联动转轴3带动联动转块2使激光焊枪1实现旋转，而激光焊枪1在旋转过程中，联动转轴3带动传感轴9实现旋转，传感轴9与角度传感器10传感端实现传感旋转，当角度传感器10传感的角度数值与控制器33设定的角度数值相同时，则通过控制器33关闭驱动电机8，这样两个激光焊枪1的角度能够根据控制器33设定数值实现精确调节；

然后本发明进行精确锁紧时，在控制器33上设定锁紧间距，通过支撑板16对矩形框板17提供支撑力，矩形框板17上的减速电机20产生驱动时，减速电机20驱动挤压螺杆18在矩形框板17内部旋转，同时挤压螺杆18带动两个螺纹套块19在螺纹的作用下相互靠近，两个螺纹套块19分别带动两个连接支板23相互靠近，连接支板23带动橡胶垫板24移动，两个橡胶垫板24分别挤压锁紧在联动齿环5的外壁以及驱动齿环6的外壁，同时第一距离传感器21与感应块22实现距离传感，当传感的距离为控制器33设定距离时，则通过控制器33关闭减速电机20；

最后本发明在进行激光焊接时，移动焊机13，焊机13带动四个移动轮14实现移动，当焊机13移动到指定位置时，通过按动开关15打开激光焊枪1，通过两个连接线12使激光焊枪1产生激光，一只手握在握把31的外壁，另外一只手握在握柱32的外壁，握把31带动导向滑框28移动，导向滑框28带动联动螺杆29使两个调节套块25移动，调节套块25带动套接支板4使联动转轴3移动，联动转轴3带动联动转块2使激光焊枪1移动，激光焊枪1的激光端部位与焊接工件位置实现焊接，两个激光焊枪1一次性能够完成两条焊缝同步焊接。

说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术，且各电器的型号参数不作具体限定，使用常规设备即可，本技术方案中，未提及到的电器控制元件由于属于现有技术，因而图中未进行示出，在此也不再进行叙述。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种激光焊机，包括两个激光焊枪（1），每个所述激光焊枪（1）的顶端均固定连接有联动转块（2），其特征在于：所述联动转块（2）的顶端安装有精确调节机构；所述精确调节机构包括安装在联动转块（2）顶端的联动转轴（3），所述联动转轴（3）的外壁通过轴承转动连接有套接支板（4），所述联动转轴（3）的外壁且位于套接支板（4）上方位置固定连接有联动齿环（5），在所述联动齿环（5）的外壁一侧啮合传动连接有驱动齿环（6）；所述驱动齿环（6）的内壁同圆心固定连接有驱动轴杆（7），在所述驱动轴杆（7）的顶端同轴传动连接有驱动电机（8），所述驱动电机（8）的一侧设有从上到下依次等距排列的L形支板（11）和角度传感器（10），所述传感轴（9）分别与联动转轴（3）的顶端和角度传感器（10）的传感端之间固定连接；两个所述套接支板（4）的前方均焊接有支撑板（16），所述支撑板（16）的顶端安装有精确锁紧组件；两个所述套接支板（4）的后方均焊接有调节套块（25），在其中一个所述调节套块（25）的一侧安装有精确调节组件。

2.根据权利要求1所述的激光焊机，其特征在于：所述联动转轴（3）分别与联动转块（2）和L形支板（11）底端之间固定连接，且所述联动转轴（3）和L形支板（11） 均由不锈钢材质制成。

3.根据权利要求1所述的激光焊机，其特征在于：所述L形支板（11）和角度传感器（10）均与驱动电机（8）之间固定连接，所述角度传感器（10）用于对传感轴（9）旋转角度进行传感。

4.根据权利要求1所述的激光焊机，其特征在于：所述联动齿环（5）和驱动齿环（6）的底端均与套接支板（4）顶端之间转动连接，且所述联动齿环（5）的上表面与驱动齿环（6）的上表面处于同一水平面。

5.根据权利要求1所述的激光焊机，其特征在于：两个所述激光焊枪（1）的一端部均固定连接有连接线（12），所述连接线（12）的一端部固定安装有焊机（13）；所述焊机（13）的底端且靠近其四拐角线位置均固定连接有移动轮（14）；所述焊机（13）的一侧且位于连接线（12）下方固定连接有开关（15）。

6.根据权利要求1所述的激光焊机，其特征在于：所述精确锁紧组件包括安装在支撑板（16）顶端的矩形框板（17）；所述矩形框板（17）的内壁通过轴承转动连接有挤压螺杆（18），所述挤压螺杆（18）的外壁从左到右依次螺纹连接有两个螺纹套块（19），在其中一个所述螺纹套块（19）的一侧连接有第一距离传感器（21），所述第一距离传感器（21）的一侧安装有感应块（22），所述矩形框板（17）的一侧固定连接有用于驱动挤压螺杆（18）旋转的减速电机（20）；两个所述螺纹套块（19）的后方均固定连接有连接支板（23），两个所述连接支板（23）的相邻一侧均粘接固定有橡胶垫板（24）。

7.根据权利要求6所述的激光焊机，其特征在于：两个所述螺纹套块（19）的外壁均与矩形框板（17）内壁水平滑动连接，所述挤压螺杆（18）的外壁两螺纹相反且对称设置，所述第一距离传感器（21）和感应块（22）分别与两个螺纹套块（19）一一对应固定连接。

8.根据权利要求1所述的激光焊机，其特征在于：所述精确调节组件包括安装在其中一个调节套块（25）一侧的距离感应块（26），所述距离感应块（26）的一侧安装有第二距离传感器（27）；所述第二距离传感器（27）用于传感距离感应块（26）移动距离，所述距离感应块（26）和第二距离传感器（27）分别与两个调节套块（25）一一对应固定连接；所述调节套块（25）的内壁安装有联动螺杆（29），在所述调节套块（25）的外壁水平滑动连接有导向滑框（28），所述导向滑框（28）的外壁一侧固定连接有用于驱动联动螺杆（29）旋转的传动电机（30），所述导向滑框（28）的后方焊接有握把（31），在所述握把（31）的下方安装有与导向滑框（28）固定连接的握柱（32），所述握把（31）的一侧通过热熔胶粘接固定有控制器（33）。

9.根据权利要求8所述的激光焊机，其特征在于：两个所述调节套块（25）内壁均与联动螺杆（29）外壁螺纹连接，所述联动螺杆（29）的外壁两螺纹相反且对称开设。

10.一种激光焊接方法，使用如权利要求1-9中任一项所述的激光焊机，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、焊接间距调节时，利用精确调节组件使两个激光焊枪（1）按照指定距离进行调节，完成两个激光焊枪（1）之间距离调节；

步骤二、焊接角度位置调节时，通过精确调节机构对两个激光焊枪（1）按照指定角度数值实现微调，直到调节到指定角度数值；

步骤三、精确锁紧时，通过精确锁紧组件，按照指定锁紧距离对两个激光焊枪（1）的旋转角度实现锁紧；

步骤四、精确锁紧时，焊接人员对调节完毕的两个激光焊枪（1）进行移动，两个激光焊枪（1）手持后焊接到工件两条间隙上，完成激光焊接操作。