CN221064826U - 激光点焊装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种激光点焊装置，包括工作台以及设置在工作台上的驱动机构、气动装夹机构及焊枪；驱动机构用于带动焊枪进行运动，焊枪安装于驱动机构的驱动端；气动装夹机构位于焊枪的下方，用于固定工件；气动装夹机构包括设置在工作台上的套筒、设置在套筒内的气缸、设置在气缸驱动端的伸缩杆以及设置在套筒端部用于夹持工件的弹性夹头，气缸用于驱动伸缩杆靠近或远离弹性夹头以使弹性夹头端部张开或闭合，伸缩杆开设有用于工件容置的通槽。本实用新型采用气动装夹机构可以快速、准确地夹紧或松开工件，弹性夹爪的设计能够保证对微小工件的夹持也能足够稳定，避免焊接过程中工件出现晃动偏移的情况，提高了生产效率和焊接精度。

Description

激光点焊装置

技术领域

本实用新型涉及焊接技术领域，尤其涉及一种激光点焊装置。

背景技术

传统的钢丝连接方法包括焊接、粘合和扭结等，但这些方法存在一些问题，如焊接热影响区域大、粘合强度不稳定以及扭结困难等。而激光点焊技术因其非接触性、高能量密度、小热影响以及精确焊接控制的特点，在医用钢丝的连接中得到了广泛应用。

在激光点焊过程中，正确的夹持和定位对于焊接质量的保证至关重要。由于医用钢丝的形状和尺寸较小、易于变形，现有的夹具设计未考虑到微小尺寸的钢丝，将会影响焊接效率和精度。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种激光点焊装置，旨在提高对工件的平稳夹持能力，以避免因工件夹持不当而影响焊接效率和精度的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提出一种激光点焊装置，包括工作台以及设置在所述工作台上的驱动机构、气动装夹机构及焊枪；所述驱动机构用于带动焊枪进行运动，所述焊枪安装于所述驱动机构的驱动端；所述气动装夹机构位于焊枪的下方，用于固定工件；所述气动装夹机构包括设置在所述工作台上的套筒、设置在所述套筒内的气缸、设置在所述气缸驱动端的伸缩杆以及设置在所述套筒端部用于夹持工件的弹性夹头，所述气缸用于驱动所述伸缩杆靠近或远离所述弹性夹头以使所述弹性夹头端部张开或闭合，所述伸缩杆开设有用于工件容置的通槽。

可选的，所述气动装夹机构还包括设置在工作台上的底座和用于安装所述套筒的支撑板，所述支撑板上设置有滑块，所述底座上设置有与所述滑块配合的导向槽。

可选的，所述导向槽为T型槽，所述滑块上设置有与所述导向槽适配的凸起。

可选的，所述支撑板上设置有轴承座，所述套筒上设置有与所述轴承座配合的转轴，所述套筒转动设置在所述支撑板上。

可选的，所述气动装夹机构还包括固定座以及手动气管阀门，所述伸缩杆通过所述固定座连接于所述气缸的驱动端，所述手动气管阀门通过气管与所述气缸连接。

可选的，所述驱动机构包括用于带动所述焊枪沿Z轴方向升降的Z轴驱动机构、用于带动所述Z轴驱动机构沿Y轴方向移动的Y轴驱动机构、用于带动所述Y轴驱动机构沿X轴方向移动的X轴驱动机构。

可选的，所述驱动机构上设置有若干线槽。

可选的，所述工作台上还设置有操控按钮和人机交互界面。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型改进了用于固定工件的装夹机构，采用气动装夹机构可以快速、准确地夹紧或松开工件，弹性夹爪的设计能够保证对微小工件的夹持也能足够稳定，避免焊接过程中工件出现晃动偏移的情况，提高了生产效率和焊接精度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例的激光点焊装置的轴测图；

图2为本实用新型一实施例的激光点焊装置的正视图；

图3为本实用新型一实施例的气动装夹机构的整体结构示意图；

图4为本实用新型一实施例的气动装夹机构的部分结构示意图；

附图标号说明：

工作台1；人机交互界面11；操控按钮12；驱动机构2；焊枪21；Z轴驱动机构22；Y轴驱动机构23；X轴驱动机构24；线槽25；气动装夹机构3；套筒31；转轴31a；气缸32；伸缩杆33；弹性夹头34；支撑板35；滑块35a；轴承座35b；底座36；导向槽36a；外锥套37；固定座38；手动气管阀门39；工件4。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

参见图1-4，本实用新型的实施例提出一种激光点焊装置，包括工作台1以及设置在所述工作台1上的驱动机构2、气动装夹机构3及焊枪21；所述驱动机构2用于带动焊枪21进行运动，所述焊枪21安装于所述驱动机构2的驱动端；所述气动装夹机构3位于焊枪21的下方，用于固定工件4；所述气动装夹机构3包括设置在所述工作台1上的套筒31、设置在所述套筒31内的气缸32、设置在所述气缸32驱动端的伸缩杆33以及设置在所述套筒31端部用于夹持工件4的弹性夹头34，所述气缸32用于驱动所述伸缩杆33靠近或远离所述弹性夹头34以使所述弹性夹头34端部张开或闭合，所述伸缩杆33开设有用于工件4容置的通槽(未图示)。

具体的，所述工作台1由钢材、铝材等金属材料制成，具有耐高温、耐腐蚀、抗震动等特点，其主要功能是提供一个稳定、平整的工作面，以便焊接操作能够平稳进行。所述驱动机构2和工作平台之间的连接是通过螺钉等连接件将移动两侧的侧支撑腿和工作台1台面相连。

进一步的，所述驱动机构2设置为三轴驱动机构2，三轴驱动机构2是一种常见的自动化设备，在该实施例中，所述驱动机构2通过电动机控制焊枪21在三个自由度上的运动，所述驱动机构2由三个电动机、传动机构和控制***(未图示)组成，在具体实施中，每个电动机负责控制一个轴线的运动。传动机构通常采用齿轮、链条、皮带等传动方式将电机的旋转运动转换为物体的线性或旋转运动，此处传动机构采用滑轨以及套设在滑轨上的滑块35a的形式，控制***通常采用计算机或微控制器等设备来控制电动机的运动，实现精确的定位和移动。

更进一步的，所述气动装夹机构3采用气缸32和弹性夹头34配合对工件4(如图所示工件4为钢缆)进行装夹，弹性夹头34是一种用于夹持工件4的装置，其具有弹性结构以适应不同尺寸和形状的工件4，在该实施例中，弹性夹头34包括一连接在套筒31端部的外锥套37和设置在外锥套37端部的四瓣夹爪，夹爪是弹性夹头34的主要部分，其由柔软的材料(如橡胶或弹性塑料)制成，具有一定的弯曲和变形能力。夹爪的设计可以根据需要进行调整，以适应不同尺寸和形状的工件4。当夹头接触到工件4时，夹爪会通过弹性变形来夹紧工件4，提供稳定的夹持力。

下面通过示例更详细地说明本实用新型。然而，下述示例仅仅是说明性的，不应认为本实用新型的范围受到下述实施例的限制。显然，本领域的技术人员可以在不违背本实用新型精神的前提下进行任何改变、改进或改型。

参见图1-4，本示例提供一种气动装夹机构3的工作步骤，首先，采用气缸32驱动伸缩杆33靠近所述弹性夹头34，当伸缩杆33***弹性夹头34后，由于弹性夹头34端部为锥形结构，因此，伸缩杆33可以将弹性夹头34端部撑开，以便于工件4穿过弹性夹头34端部并***伸缩杆33的桶槽内；

将待焊的工件4由弹性夹头34处伸入，并容置在伸缩杆33的通槽内，此时工件4的待焊部分从弹性夹头34处露出套筒31，之后，通过气缸32驱动伸缩杆33复位，伸缩杆33与弹性夹头34分离，弹性夹头34失去伸缩杆33的推力，从而弹性夹头34的端部闭合，进而弹性夹头34的端部为工件4提供稳定的夹持力；

最后，在焊接操作结束后，采用气动装夹机构3驱动伸缩杆33以推动所述弹性夹头34，夹爪张开，工件4得以被取出。

参见图1-3，在本实施例中，所述气动装夹机构3还包括设置在工作台1上的底座36和用于安装所述套筒31的支撑板35，所述支撑板35上设置有滑块35a，所述底座36上设置有与所述滑块35a配合的导向槽36a。其中，所述底座36为设置在工作台1上的铸铁平台，支撑板35为两侧板，滑块35a设置在两支撑板35之间且部分向导向槽36a的方向延伸设置，通过导向槽36a和滑块35a的配合，引导气动装夹机构3的运动轨迹，从而使气动装夹机构3能根据不同工件4的尺寸或焊接需求，对工件4位置进行径向调整，保证工件4与焊枪21之间的准确定位。

参见图3，在本实施例中，所述导向槽36a为T型槽，所述滑块35a上设置有与所述导向槽36a适配的凸起(未图示)。其中，所述底座36为铸铁T型槽平台，其是一种表面带有T型槽(其横截面呈"T"字形)的用于装配、调试气动装夹机构3的铸铁平台量具，当滑块35a上的凸起沿着导向槽36a移动时，T型槽的横梁将提供垂直方向上的引导和支撑，防止滑块35a出现偏离和晃动，从而确保套筒31在移动过程中的准确定位和夹紧力的稳定性。滑块35a的适配形状可确保在滑动过程中与导向槽36a保持良好的接触，减少摩擦和磨损，提高机构的寿命和运行效率。T型槽和适配滑块35a的结构设计可以提供稳定的导向和定位功能，使得气动装夹机构3能够保持稳定的夹持力。

参见图3，在本实施例中，所述支撑板35上设置有轴承座35b，所述套筒31上设置有与所述轴承座35b配合的转轴31a，所述套筒31转动设置在所述支撑板35上。其中，所述支撑板35两侧各设置有一轴承座35b，两轴承座35b对称设置，轴承座35b和转轴31a的配合，使得气动装夹机构3可实现周向运动，以适应更多焊接需求。

参见图3-4，在本实施例中，所述气动装夹机构3还包括固定座38以及手动气管阀门39，所述伸缩杆33通过所述固定座38连接于所述气缸32的驱动端，所述手动气管阀门39通过气管与所述气缸32连接。手动气管阀门39是一种常见的机械开关装置，用于手动控制气缸32的进气和排气，作为一种手动气管阀门39的工作原理示例：在初始状态下，手动气管阀门39处于关闭位置，气缸32未接收到气压信号，当手动气管阀门39操作至打开位置时，气路中的气压信号通过手动气管阀门39传递到气缸32，气压信号进入气缸32后，推动伸缩杆33向一个方向运动，从而实现工作效果，进气过程中，手动气管阀门39保持在打开位置，气压信号持续供给，当手动气管阀门39操作至关闭位置时，气缸32与气源之间的气压信号被切断，气缸32停止接收气压信号，此时，气缸32内的气体通过气缸32的排气口排出，伸缩杆33受到外部力的作用返回初始位置。

参见图1-2，在本实施例中，所述驱动机构2包括用于带动所述焊枪21沿Z轴方向升降的Z轴驱动机构22、用于带动所述Z轴驱动机构22沿Y轴方向移动的Y轴驱动机构23、用于带动所述Y轴驱动机构23沿X轴方向移动的X轴驱动机构24。所述驱动机构2为三轴驱动机构2，具体的，XYZ三轴为相互垂直设置的三个坐标系，其采用电动机和滑块35a滑轨的配合，实现焊枪21的三向移动，通过自动化控制和自动化调整，可以减少人工干预和操作时间，提高焊接速度和生产效率。

参见图1-2，在本实施例中，所述驱动机构2上设置有若干线槽25。线槽25是一种用于电线电缆敷设和保护的装置，其由塑料或金属制成，具有一条或多条通道。

参见图1-2，在本实施例中，所述工作台1上还设置有操控按钮12和人机交互界面11，以便操作人员能够方便地控制和监控激光焊接装置的运行状态。其中，操控按钮12包括用于启动和停止装置运行的启动和停止按钮、用于控制驱动机构2调节焊接头位置的焊接头轴向移动旋钮，所述人机交互界面11为一触控液晶显示屏，所述人机交互界面11通过一机械臂安装在驱动机构2的侧支撑腿上。

以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种激光点焊装置，其特征在于，包括工作台以及设置在所述工作台上的驱动机构、气动装夹机构及焊枪；

所述驱动机构用于带动焊枪进行运动，所述焊枪安装于所述驱动机构的驱动端；

所述气动装夹机构位于焊枪的下方，用于固定工件；所述气动装夹机构包括设置在所述工作台上的套筒、设置在所述套筒内的气缸、设置在所述气缸驱动端的伸缩杆以及设置在所述套筒端部用于夹持工件的弹性夹头，所述气缸用于驱动所述伸缩杆靠近或远离所述弹性夹头以使所述弹性夹头端部张开或闭合，所述伸缩杆开设有用于工件容置的通槽。

2.根据权利要求1所述的激光点焊装置，其特征在于，所述气动装夹机构还包括设置在工作台上的底座和用于安装所述套筒的支撑板，所述支撑板上设置有滑块，所述底座上设置有与所述滑块配合的导向槽。

3.根据权利要求2所述的激光点焊装置，其特征在于，所述导向槽为T型槽，所述滑块上设置有与所述导向槽适配的凸起。

4.根据权利要求2所述的激光点焊装置，其特征在于，所述支撑板上设置有轴承座，所述套筒上设置有与所述轴承座配合的转轴，所述套筒转动设置在所述支撑板上。

5.根据权利要求1所述的激光点焊装置，其特征在于，所述气动装夹机构还包括固定座以及手动气管阀门，所述伸缩杆通过所述固定座连接于所述气缸的驱动端，所述手动气管阀门通过气管与所述气缸连接。

6.根据权利要求1所述的激光点焊装置，其特征在于，所述驱动机构包括用于带动所述焊枪沿Z轴方向升降的Z轴驱动机构、用于带动所述Z轴驱动机构沿Y轴方向移动的Y轴驱动机构、用于带动所述Y轴驱动机构沿X轴方向移动的X轴驱动机构。

7.根据权利要求1所述的激光点焊装置，其特征在于，所述驱动机构上设置有若干线槽。

8.根据权利要求1所述的激光点焊装置，其特征在于，所述工作台上还设置有操控按钮和人机交互界面。