本發明涉及激光加工的技術領域,特別是涉及一種旋轉式焊接機。
背景技術:
激光焊接是利用高能量的激光脈沖對材料進行微小區域內的局部加熱,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。
激光焊接機集上述的激光焊接的優點于一體,使激光焊接機被廣泛應用產品的焊接工藝中。激光焊接機對產品進行自動焊接,可以對產品進行批量焊接。然而,對于產品呈圓弧形的焊縫軌跡,激光焊接機的焊接路徑的起始位置的偏差較大,使激光焊接機的焊接精度較低;此外,產品在焊接過程中與激光焊接機之間容易相對運動,導致產品的焊接精度較低,甚至導致產品報廢,使產品的報廢率較高。
技術實現要素:
基于此,有必要針對激光焊接機的焊接路徑與預定路徑之間的偏差較大和焊接精度較差的問題;此外,產品在焊接過程中與激光焊接機之間容易相對運動,及產品的報廢率較高的問題,提供一種旋轉式焊接機。
一種旋轉式焊接機,用于對產品進行焊接,所述旋轉式焊接機包括:
臺座,所述臺座包括相連接的座體和頂梁,所述座體用于承載所述產品;
轉動板,所述轉動板轉動連接于所述頂梁上;
驅動機構,所述驅動機構設于所述頂梁上,所述驅動機構驅動所述轉動板相對于所述頂梁轉動;
激光發生器,所述激光發生器設于所述轉動板上,所述激光發生器用于產生激光束;
聚焦組件,所述聚焦組件設于所述轉動板上,所述聚焦組件用于將所述激光束聚焦于所述產品上;
夾持機構,所述夾持機構設于所述座體上,所述夾持機構用于將所述產品夾緊于所述座體上;
感應片,所述感應片設于所述頂梁上;
感應器,所述感應器設于所述轉動板上并與所述激光發生器通信連接,所述感應器用于感應所述感應片并發出感應信號;以及
編碼器,所述編碼器設于所述轉動板上并與所述激光發生器通信連接,所述編碼器用于檢測所述轉動板的轉角;當所述轉動板的轉角等于預定值時,所述編碼器發出檢測信號;
當所述感應器發出感應信號時,所述激光發生器產生激光束;當所述編碼器發出檢測信號時,所述激光發生器停止產生激光束。
上述的旋轉式焊接機,將產品放置于座體上,并通過夾持機構夾緊于座體上,使產品定位于座體上,從而使產品與座體相對靜止,解決了產品在焊接過程中與激光焊接機之間容易相對運動的問題;由于產品與座體相對靜止,可以保證焊接機的焊接精度,大大降低了產品的報廢率;轉動板轉動連接于頂梁上,驅動機構驅動轉動板相對于頂梁轉動,由于激光發生器和聚焦組件均設于轉動板上,使轉動板帶動激光發生器和聚焦組件相對于座體運動,從而使激光束沿產品上的焊縫運動;當感應器感應到感應片時,感應器發出感應信號,激光發生器根據感應信號產生激光束,激光束經過聚焦組件聚焦于產品的焊縫上,使焊接機開始對產品進行焊接;當轉動板的轉角等于預定值時,編碼器發出檢測信號,激光發生器根據檢測信號停止產生激光束,使激光束停止作用于產品上;上述的旋轉式焊接機通過感應片、感應器和編碼器的共同作用,使產品的焊縫的焊接路徑的起始位置的偏差較小,從而使激光焊接機具有較高的焊接精度。
在其中一個實施例中,所述轉動板包括相連接的本體和固定架,所述激光發生器和聚焦組件均固定于所述固定架上;所述驅動機構驅動所述本體相對于所述頂梁轉動;所述感應器和所述編碼器均設于所述本體上。
在其中一個實施例中,所述固定架通過焊接連接于所述本體上,使固定架與本體連接。
在其中一個實施例中,所述驅動機構包括電機、第一帶輪、第二帶輪和皮帶,所述電機固定于所述頂梁上,所述第一帶輪設于所述電機的輸出端上,所述第二帶輪套接于所述轉動板上,所述皮帶分別纏繞于所述第一帶輪和所述第二帶輪上,使得所述驅動機構驅動所述轉動板相對于所述頂梁轉動。
在其中一個實施例中,所述座體與所述頂梁一體成型,使臺座的結構較緊湊。
在其中一個實施例中,所述夾持機構包括相連接的旋鈕和螺柱;所述座體上設于安裝凸臺,所述安裝凸臺上開設有螺紋孔,所述螺柱穿設于所述螺紋孔內與所述安裝凸臺連接,所述螺柱用于抵接于所述產品上,以將所述產品夾緊于所述座體上;裝夾時,旋轉旋鈕,旋鈕帶動螺柱相對于安裝凸臺轉動,以將產品夾緊于座體上。
在其中一個實施例中,所述夾持機構還包括抵接板,所述抵接板固定于所述螺柱上遠離所述旋鈕的端面,所述抵接板用于抵接于所述產品上;螺柱通過抵接板與產品抵接,可以增大夾持機構與產品之間的抵接面積。
在其中一個實施例中,所述抵接板背離所述螺柱的端面上設有彈性層,使抵接板彈性抵接于產品上,由于彈性層具有緩沖作用,可以避免抵接板的壓力過大,甚至導致產品損壞。
在其中一個實施例中,所述抵接板通過焊接連接于所述螺柱上,使抵接板與螺柱連接。
在其中一個實施例中,旋轉式焊接機還包括散熱機構,所述散熱機構設于所述座體上,所述散熱機構用于對所述產品進行散熱,以免產品在焊接過程中過熱。
附圖說明
圖1為一實施例的旋轉式焊接機的示意圖;
圖2為圖1所示旋轉式焊接機的另一示意圖;
圖3為圖1所示旋轉式焊接機的局部放大圖;
圖4為圖1所示旋轉式焊接機的又一示意圖;
圖5為圖4所示旋轉式焊接機的局部放大圖。
具體實施方式
為了便于理解本發明,下面將參照相關附圖對旋轉式焊接機進行更全面的描述。附圖中給出了旋轉式焊接機的首選實施例。但是,旋轉式焊接機可以以許多不同的形式來實現,并不限于本文所描述的實施例。相反地,提供這些實施例的目的是使對旋轉式焊接機的公開內容更加透徹全面。
需要說明的是,當元件被稱為“固定于”另一個元件,它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當一個元件被認為是“連接”另一個元件,它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。本文所使用的術語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的,并不表示是唯一的實施方式。
除非另有定義,本文所使用的所有的技術和科學術語與屬于本發明的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在旋轉式焊接機的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施例的目的,不是旨在于限制本發明。本文所使用的術語“及/或”包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。
例如,一種旋轉式焊接機用于對產品進行焊接;例如,所述旋轉式焊接機包括臺座、轉動板、驅動機構、激光發生器、聚焦組件、夾持機構、感應片、感應器以及編碼器;例如,所述臺座包括相連接的座體和頂梁;例如,所述座體用于承載所述產品;例如,所述轉動板轉動連接于所述頂梁上;例如,所述驅動機構設于所述頂梁上;例如,所述驅動機構驅動所述轉動板相對于所述頂梁轉動;例如,所述激光發生器設于所述轉動板上;例如,所述激光發生器用于產生激光束;例如,所述聚焦組件設于所述轉動板上;例如,所述聚焦組件用于將所述激光束聚焦于所述產品上;例如,所述夾持機構設于所述座體上;例如,所述夾持機構用于將所述產品夾緊于所述座體上;例如,所述感應片設于所述頂梁上;例如,所述感應器設于所述轉動板上并與所述激光發生器通信連接,所述感應器用于感應所述感應片并發出感應信號;例如,所述編碼器設于所述轉動板上并與所述激光發生器通信連接;例如,所述編碼器用于檢測所述轉動板的轉角;例如,當所述轉動板的轉角等于預定值時,所述編碼器發出檢測信號;當所述感應器發出感應信號時,所述激光發生器產生激光束;例如,當所述編碼器發出檢測信號時,所述激光發生器停止產生激光束。例如,一種旋轉式焊接機用于對產品進行焊接;所述旋轉式焊接機包括臺座、轉動板、驅動機構、激光發生器、聚焦組件、夾持機構、感應片、感應器以及編碼器,所述臺座包括相連接的座體和頂梁,所述座體用于承載所述產品;所述轉動板轉動連接于所述頂梁上;所述驅動機構設于所述頂梁上,所述驅動機構驅動所述轉動板相對于所述頂梁轉動;所述激光發生器設于所述轉動板上,所述激光發生器用于產生激光束;所述聚焦組件設于所述轉動板上,所述聚焦組件用于將所述激光束聚焦于所述產品上;所述夾持機構設于所述座體上,所述夾持機構用于將所述產品夾緊于所述座體上;所述感應片設于所述頂梁上;所述感應器設于所述轉動板上并與所述激光發生器通信連接,所述感應器用于感應所述感應片并發出感應信號;所述編碼器設于所述轉動板上并與所述激光發生器通信連接,所述編碼器用于檢測所述轉動板的轉角;當所述轉動板的轉角等于預定值時,所述編碼器發出檢測信號;當所述感應器發出感應信號時,所述激光發生器產生激光束;當所述編碼器發出檢測信號時,所述激光發生器停止產生激光束。
如圖1和圖2所示,一實施例的旋轉式焊接機10用于對產品進行焊接。所述旋轉式焊接機包括臺座100、轉動板200、驅動機構300、激光發生器400、聚焦組件500、夾持機構600、感應片700、感應器800以及編碼器900。
所述臺座包括相連接的座體110和頂梁120。所述座體用于承載所述產品。所述轉動板轉動連接于所述頂梁上。所述驅動機構設于所述頂梁上,所述驅動機構驅動所述轉動板相對于所述頂梁轉動。所述激光發生器設于所述轉動板上,所述激光發生器用于產生激光束。所述聚焦組件設于所述轉動板上。所述聚焦組件用于將所述激光束聚焦于所述產品上。所述夾持機構設于所述座體上。所述夾持機構用于將所述產品夾緊于所述座體上,以免焊接時產品相對于座體運動,確保產品的焊接精度,可以降低產品的報廢率。
所述感應片設于所述頂梁上。所述感應器設于所述轉動板上并與所述激光發生器通信連接。所述感應器用于感應所述感應片并發出感應信號。所述編碼器設于所述轉動板上并與所述激光發生器通信連接。所述編碼器用于檢測所述轉動板的轉角。當所述轉動板的轉角等于預定值時,所述編碼器發出檢測信號。當所述感應器發出感應信號時,所述激光發生器產生激光束,使旋轉式焊接機開始焊接產品的位置通過感應器產生的感應信號來確定,從而使激光發生器在產品的焊縫的起始點準時產生激光束。當所述編碼器發出檢測信號時,所述激光發生器停止產生激光束。編碼器檢測轉動板相對于頂梁轉動的角度,當轉角等于預定值時,即激光束移動至產品的焊縫的終點時,編碼器發出檢測信號,激光發生器停止產生激光束,使激光發生器在產品的焊縫的終止點準時停止產生激光束。依據感應器的位置裝夾產品,使產品的焊接的初始位置與感應器的位置相對應。
如圖3所示,在其中一個實施例中,所述轉動板包括相連接的本體210和固定架220,所述激光發生器和聚焦組件均固定于所述固定架上。所述驅動機構驅動所述本體相對于所述頂梁轉動。所述感應器和所述編碼器均設于所述本體上。為了使轉動板的結構較緊湊,在其中一個實施例中,所述固定架通過焊接連接于所述本體上,使轉動板的結構較緊湊。
如圖4所示,在其中一個實施例中,所述驅動機構包括電機310、第一帶輪320、第二帶輪330和皮帶340。所述電機固定于所述頂梁上。所述第一帶輪設于所述電機的輸出端上。所述第二帶輪套接于所述轉動板上。所述皮帶分別纏繞于所述第一帶輪和所述第二帶輪上,使得所述驅動機構驅動所述轉動板相對于所述頂梁轉動。在本實施例中,電機通過帶傳動帶動轉動板相對于頂梁轉動,在其他實施例中,電機也可以通過鏈傳動或齒輪傳動帶動轉動板相對于頂梁轉動。
為了使臺座的結構較緊湊,在其中一個實施例中,所述座體與所述頂梁一體成型,使臺座的結構較緊湊。可以理解,在其他實施例中,座體與頂梁也可以各自成型,并通過螺釘連接或鉚接或焊接進行連接。
如圖5所示,在其中一個實施例中,所述夾持機構包括相連接的旋鈕610和螺柱620。所述座體上設于安裝凸臺112。所述安裝凸臺上開設有螺紋孔112a。所述螺柱穿設于所述螺紋孔內與所述安裝凸臺連接。所述螺柱用于抵接于所述產品上,以將所述產品夾緊于所述座體上。裝夾時,旋轉旋鈕,旋鈕帶動螺柱相對于安裝凸臺轉動,以將產品夾緊于座體上。
為了增大夾持機構與產品之間的抵接面積,在其中一個實施例中,所述夾持機構還包括抵接板630。所述抵接板固定于所述螺柱上遠離所述旋鈕的端面,所述抵接板用于抵接于所述產品上。螺柱通過抵接板與產品抵接,可以增大夾持機構與產品之間的抵接面積。在其中一個實施例中,所述抵接板通過焊接連接于所述螺柱上,使抵接板與螺柱連接。在其他實施例中,抵接板通過其他連接方式固定于螺柱上。例如,抵接板也可以通過膠接連接于螺柱上。又如,夾持機構還包括螺釘,抵接板上開設有第一螺紋孔,螺柱的端面上開設有第二螺紋孔,螺釘穿設于第一螺紋孔和第二螺紋孔內,使抵接板與螺柱連接。
為了避免抵接板的壓力過大,進一步地,所述抵接板背離所述螺柱的端面上設有彈性層,使抵接板彈性抵接于產品上,由于彈性層具有緩沖作用,可以避免抵接板的壓力過大,甚至導致產品損壞。例如,所述彈性層的厚度為3mm~5mm。例如,所述彈性層為彈性橡膠層。
為了使產品在焊接過程中過熱,在其中一個實施例中,旋轉式焊接機還包括散熱機構,所述散熱機構設于所述座體上,所述散熱機構用于對所述產品進行散熱,以免產品在焊接過程中過熱,甚至導致產品翹曲變形。例如,散熱機構包括導熱基體和鰭片,所述導熱基體固定于所述座體上,所述導熱基體用于抵接于所述產品上。鰭片設于導熱基體上,產品在焊接時產生的熱量傳導至導熱基體上,導熱基體上的熱量通過鰭片與外界的空氣進行熱交換,使導熱基體上的熱量散發至空氣中。例如,鰭片的數目為多個,多個鰭片間隔分布導熱基體的兩側,使導熱基體上的熱量快速傳遞至空氣中。例如,鰭片通過焊接固定于導熱基體上。例如,鰭片所在的平面與導熱基體的表面的夾角為15°~30°。進一步地,鰭片上開設有多個凹槽,可以增大空氣與鰭片的接觸面積,提高鰭片的散熱效率。例如,凹槽的橫截面呈三角形或梯形狀。
為了進一步提高導熱基體的散熱性能,例如,散熱機構還包括連接水管和泵體,泵體設于連接水管上。導熱基體上開設有入水口、水槽和出水口,所述入水口和所述出水口均與水槽連通。所述連接水管的兩端分別伸入所述入水口和所述出水口內,使泵體抽取冷卻水通過連接水管連接至入水口內,冷卻水經過連接水管流入水槽內并與導熱基體上的熱量進行熱交換,在風冷散熱的基礎上增加水冷系統,可以提高導熱基體的散熱效率。為了提高散熱基體的散熱效率,進一步地,水槽的延伸方向呈曲線狀,可以增大冷卻水與散熱基體之間的接觸面積,使散熱基體的散熱效率更高。
為了方便導熱基體內的水槽的加工,例如,導熱基體包括第一主體、第二主體、密封墊和緊固件。第一主體上開設有第一安裝孔,第二主體上開設有第二安裝孔。密封墊夾持于第一主體與第二主體之間,且密封墊上開設有通孔,緊固件穿設于第一安裝孔、通孔和第二安裝孔內,使第一主體與第二主體連接。水槽分別開設與第一主體和第二主體上。制造時,首先分別對第一主體、第二主體和密封墊進行加工,然后將密封墊夾緊于第一主體和第二主體之間,最后將緊固件分別與第一主體和第二主體連接,使密封墊夾緊于第一主體與第二主體之間,如此,整個導熱基體的制造加工過程較簡單,制造成本較低。
當然,為了使第一主體與第二主體之間具有更好的密封效果,進一步地,密封墊為彈性膠。當第一主體和第二主體通過緊固件連接后,密封墊夾緊于第一主體與第二主體之間,使密封墊彈性抵接于第一主體和第二主體上,可以提高第一主體與第二主體之間的密封性。為了實現自動調節水槽的流量,例如,水槽的內壁上設有金屬片,金屬片的延伸方向與水槽的延伸方向的切線方向之間的夾角為30°~45°。當導熱基體的溫度達到預定值時,金屬片產生預定角度的折彎。隨著導熱基體的溫度越高,金屬片的折彎的角度越大,使金屬片的延伸方向與水槽的延伸方向的切線方向之間的夾角越小。在本實施例中,金屬片的延伸方向與水槽的延伸方向的切線方向之間的夾角為40°。
進一步地,散熱機構還包括熱交換器,所述熱交換器設于所述連接水管上。所述熱交換器用于儲備冷卻水。泵體將熱交換器內的冷卻水泵入水槽內。在本實施例中,熱交換器為散熱水箱,在其他實施例中,熱交換器也可以是其他散熱結構。
上述的旋轉式焊接機,將產品放置于座體上,并通過夾持機構夾緊于座體上,使產品定位于座體上,從而使產品與座體相對靜止,解決了產品在焊接過程中與激光焊接機之間容易相對運動的問題。由于產品與座體相對靜止,可以保證焊接機的焊接精度,大大降低了產品的報廢率。轉動板轉動連接于頂梁上,驅動機構驅動轉動板相對于頂梁轉動,由于激光發生器和聚焦組件均設于轉動板上,使轉動板帶動激光發生器和聚焦組件相對于座體運動,從而使激光束沿產品上的焊縫運動。當感應器感應到感應片時,感應器發出感應信號,激光發生器根據感應信號產生激光束,激光束經過聚焦組件聚焦于產品的焊縫上,使焊接機開始對產品進行焊接。當轉動板的轉角等于預定值時,編碼器發出檢測信號,激光發生器根據檢測信號停止產生激光束,使激光束停止作用于產品上。上述的旋轉式焊接機通過感應片、感應器和編碼器的共同作用,使產品的焊縫的焊接路徑的起始位置的偏差較小,從而使激光焊接機具有較高的焊接精度。
以上所述實施例的各技術特征可以進行任意的組合,為使描述簡潔,未對上述實施例中的各個技術特征所有可能的組合都進行描述,然而,只要這些技術特征的組合不存在矛盾,都應當認為是本說明書記載的范圍。
以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式,其描述較為具體和詳細,但并不能因此而理解為對發明專利范圍的限制。應當指出的是,對于本領域的普通技術人員來說,在不脫離本發明構思的前提下,還可以做出若干變形和改進,這些都屬于本發明的保護范圍。因此,本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。