一種五軸調整裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種五軸調整裝置，包括安裝在底板上的X軸線性模組、安裝在X軸線性模組上的Y軸調節組件、安裝在Y軸調節組件上的Z軸調節組件、安裝在Z軸調節組件上的R軸調節組件、安裝在R軸調節組件上的U軸調節組件，激光發射裝置安裝在U軸調節組件上。操作中，激光發射裝置由X軸線性模組驅動，在X方向移動，在第一個焊接位置、第二個焊接位置實現多點焊接；所述Y軸調節組件、Z軸調節組件、R軸調節組件和U軸調節組件的調整可使激光光束與產品的夾角達到效果最優角度。
【專利說明】
_種五軸調整裝置
技術領域
[0001 ]本實用新型涉及激光焊接技術領域，尤其涉及一種五軸調整裝置。【背景技術】
[0002]激光焊接，為實現準確對焦，激光發射裝置安裝在多維度或多軸聯動機構上。申請號201420068473.0的實用新型公開了一種繼電器焊接裝置及繼電器的焊接夾具組件，該焊接裝置包括三軸聯動的運動平臺和夾具組件，該運動平臺上設置有焊接頭，該夾具組件包括用于將第一零件與第二零件進行夾持并實現點焊接的第一夾具組件，以及將第一零件與第二零件進行夾持并實現連接焊接的第二夾具組件;三軸聯運的運動平臺帶動焊接頭作X 軸、Y軸和Z軸方向的運動，并對夾持于第一夾具組件或第二夾具組件上的密封繼電器的第一零件和第二零件進行點焊接后，再進行連續焊接。【實用新型內容】
[0003]本實用新型所解決的技術問題:采用激光焊接片狀零件與其他零件貼合后的接縫，激光光束與產品之間呈11°夾角時效果最優，產品有上下兩個焊接位置，如何設計激光發射裝置的調整機構才能滿足焊接要求。
[0004]為解決上述技術問題，本實用新型提供如下技術方案:一種五軸調整裝置，包括安裝在底板上用于調整激光發射裝置水平橫向位置的X軸線性模組、安裝在X軸線性模組上用于調整激光發射裝置水平縱向位置的Y軸調節組件、安裝在Y軸調節組件上用于調整激光發射裝置高度的Z軸調節組件、安裝在Z軸調節組件上用于驅動激光發射裝置在水平面上作圓周運動的R軸調節組件、安裝在R軸調節組件上用于驅動激光發射裝置在豎直平面上作圓周運動的U軸調節組件，激光發射裝置安裝在U軸調節組件上。
[0005]按上述技術方案，激光發射裝置由X軸線性模組驅動，在X方向移動，在第一個焊接位置、第二個焊接位置實現多點焊接;激光發射裝置對第一個焊接位置完成焊接后，在Y軸調節組件、Z軸調節組件、R軸調節組件和U軸調節組件的調整下，可對第二個焊接位置進行焊接。所述Y軸調節組件、Z軸調節組件、R軸調節組件和U軸調節組件的調整可使激光光束與產品的夾角達到效果最優的11°。
[0006]作為對上述技術方案的一種改進，所述激光發射裝置的數量為兩個，兩個激光發射裝置分別安裝在兩個U軸調節組件上，兩個U軸調節組件分別安裝在兩個R軸調節組件上， 兩個R軸調節組件分別安裝在兩個Z軸調節組件上。按上述改進，本實用新型采用兩個激光發射裝置分別對產品上的兩個焊接位置進行焊接，具體地，兩個激光發射裝置由X軸線性模組驅動，在X方向移動，在第一個焊接位置和第二個焊接位置實現多點焊接。為使每臺激光發射裝置具有最佳的焊接焦距和角度，本實用新型設計了兩套獨立的U軸調節組件、R軸調節組件、Z軸調節組件，每套獨立的U軸調節組件、R軸調節組件、Z軸調節組件對一個激光發射裝置的焊接焦距和角度進行調整。
[0007]以上述改進為基礎，所述兩個Z軸調節組件分別安裝在兩個Y軸調節組件上，兩個Y軸調節組件安裝在一個X軸線性模組上。如此，兩個激光發射裝置僅X軸線性模組是共用的， U軸調節組件、R軸調節組件、Z軸調節組件和Y軸調節組件均獨立，即每個激光發射裝置配一套具有連接關系的U軸調節組件、R軸調節組件、Z軸調節組件和Y軸調節組件。
[0008]作為本實用新型對X軸線性模組的一種說明，所述X軸線性模組包括固定在底板上的X軸滑軌、滑動配合在X軸滑軌上的X軸滑塊、固定在X軸滑塊上的支撐板、與支撐板連接的 X軸驅動組件;所述Y軸調節組件安裝在支撐板上。其中，所述X軸驅動組件包括固定在底板上且位于X軸滑軌旁側的X軸線性模組滑軌、滑動安裝在X軸線性模組滑軌上的X軸線性模組滑塊、與X軸線性模組滑塊連接的絲桿機構、安裝在底板上用于驅動絲桿機構的X軸電機;所述支撐板與X軸線性模組滑塊固定連接。按上述說明，X軸電機驅動絲桿機構，絲桿機構驅動 X軸線性模組滑塊沿X軸線性模組滑軌滑動，X軸線性模組滑塊帶動支撐板沿X軸滑軌移動， 支撐板沿X軸滑軌移動與X軸線性模組滑塊沿X軸線性模組滑軌滑動同步且同向。所述X軸滑軌的前后兩端設有X軸限位塊，以限制支撐板的橫向平移幅度。所述絲桿機構中的螺母與X 軸線性模組滑塊連接，絲桿樞接在底板上，絲桿的端部通過聯軸器與X軸電機的輸出軸聯接，X軸電機通過安裝板固定在底板上。
[0009]作為本實用新型對Y軸調節組件的一種說明，所述Y軸調節組件包括滑動安裝在X 軸線性模組上的Y軸調節塊、固定在X軸線性模組上的Y軸調節螺釘座、連接在Y軸調節螺釘座上且頂端與Y軸調節塊樞接的Y軸調節螺釘;所述Z軸調節組件安裝在Y軸調節塊上。按上述說明，工作人員動作Y軸調節螺釘即可驅動Y軸調節塊沿X軸線性模組作縱向平移，具體地，Y軸調節塊沿X軸線性模組中支撐板作縱向平移。其中，所述Y軸調節螺釘座開設U字形豁口，U字形豁口的水平向截面呈凸字形，U字形豁口內固定卡合一個六角螺母，所述Y軸調節螺釘穿過U字形豁口且與六角螺母螺接。由于U字形豁口的水平向截面呈凸字形，因此，由上而下卡入U字形豁口內的六角螺母可固定在U字形豁口內，六角螺母的側壁抵在U字形豁口內的臺階上，如此，與六角螺母螺接的Y軸調節螺釘被旋轉時，六角螺母保持靜止。此種結構設計可方便工作人員安裝Y軸調節組件。
[0010]作為本實用新型對Z軸調節組件的一種說明，所述Z軸調節組件可選用現有技術中的電動升降器或其他升降裝置，以實現激光發射裝置的升降，即激光發射裝置高度的調整。
[0011]作為本實用新型對R軸調節組件的一種說明，所述R軸調節組件可選用現有技術中的電動旋轉裝置或其他旋轉裝置，如旋轉氣缸，以實現激光發射裝置在水平面內的旋轉。
[0012]作為本實用新型對U軸調節組件的一種說明，所述U軸調節組件包括固定在R軸調節組件上的U軸固定座、樞接在U軸固定座上的U軸旋轉塊、固定在U軸旋轉塊上的U軸調節塊、固定在U軸固定座上的U軸擋塊;所述U軸調節塊設有凸部，所述U軸擋塊開設U字形豁口， U軸調節塊的凸部伸入U軸擋塊的U字形豁口內。操作中，動作U軸調節塊的凸部，使U軸調節塊的凸部在U軸擋塊的U字形豁口內運動，以帶動U軸旋轉塊在限定的幅度內旋轉，與U軸旋轉塊固定連接的激光發射裝置被U軸旋轉塊帶動旋轉。所述U軸旋轉塊上固定有呈半圓形狀的U軸限位塊，U軸限位塊的邊緣開設三個弧形槽，三個弧形槽的圓心位于U軸旋轉塊的旋轉中心線上，所述U軸固定座上設有三個限位柱，三個限位柱分別配合在三個弧形槽內。三個弧形槽與三個限位柱一對一方式的配合可限制U軸旋轉塊在旋轉過程中所產生的徑向誤差，保證激光發生裝置調整的準確性。
[0013]采用激光焊接片狀零件與其他零件貼合后的接縫，激光發射裝置位置到待焊接位置焦距要求非常高，本實用新型所述一種五軸調整裝置可實現兩臺激光發射裝置在同一個伺服馬達帶動下平移，對兩個焊接位置實現精確焊接，兩臺激光發射裝置之間分別用獨立的Y-Z和R-U調節組件調整，確定焦距、角度的最佳位置。【附圖說明】
[0014]下面結合附圖對本實用新型做進一步的說明:
[0015]圖1為本實用新型一種五軸調整裝置的結構示意圖；
[0016]圖2為圖1的右視圖；
[0017]圖3為圖1中從后方觀察一種五軸調整裝置所得的立體結構示意圖；
[0018]圖4為圖1中從右上方觀察一種五軸調整裝置所得的立體結構示意圖；
[0019]圖5為圖1中從左上方觀察一種五軸調整裝置所得的立體結構示意圖；
[0020]圖6為圖5中A處放大圖；
[0021]圖7為圖1中從右前方觀察一種五軸調整裝置所得的立體結構示意圖；[〇〇22]圖8為圖7中B處放大圖。[〇〇23] 圖中符號說明:
[0024]10、底板；[〇〇25]20、激光發射裝置；[〇〇26]30、X軸線性模組;31、X軸滑軌;32、X軸滑塊;33、支撐板;34、X軸線性模組滑軌;35、X軸線性模組滑塊;36、絲桿機構;37、X軸電機；[〇〇27]40、Y軸調節組件;41、Y軸調節塊;42、Y軸調節螺釘座;420、U字形豁口； 43、Y軸調節螺釘;44、六角螺母；
[0028]50、Z軸調節組件；
[0029]60、R軸調節組件；
[0030]70、U軸調節組件;71、U軸固定座;72、U軸旋轉塊;73、U軸調節塊;74、U軸擋塊;75、U 軸限位塊;750、弧形槽;76、限位柱。【具體實施方式】[〇〇31]結合圖1、圖2,一種五軸調整裝置，包括安裝在底板10上用于調整激光發射裝置20 水平橫向位置的X軸線性模組30、安裝在X軸線性模組上用于調整激光發射裝置水平縱向位置的Y軸調節組件40、安裝在Y軸調節組件上用于調整激光發射裝置高度的Z軸調節組件50、 安裝在Z軸調節組件上用于驅動激光發射裝置在水平面上作圓周運動的R軸調節組件60、安裝在R軸調節組件上用于驅動激光發射裝置在豎直平面上作圓周運動的U軸調節組件70,激光發射裝置安裝在U軸調節組件上。[〇〇32]所述激光發射裝置20的數量為兩個，兩個激光發射裝置分別安裝在兩個U軸調節組件70上，兩個U軸調節組件分別安裝在兩個R軸調節組件60上，兩個R軸調節組件分別安裝在兩個Z軸調節組件50上。所述兩個Z軸調節組件50分別安裝在兩個Y軸調節組件40上，兩個 Y軸調節組件安裝在一個X軸線性模組30上。[〇〇33]結合圖3、圖4,所述X軸線性模組30包括固定在底板10上的X軸滑軌31、滑動配合在 X軸滑軌上的X軸滑塊32、固定在X軸滑塊上的支撐板33、與支撐板連接的X軸驅動組件;所述Y軸調節組件40安裝在支撐板上。[〇〇34]上述X軸線性模組30中，所述X軸驅動組件包括固定在底板10上且位于X軸滑軌31 旁側的X軸線性模組滑軌34、滑動安裝在X軸線性模組滑軌上的X軸線性模組滑塊35、與X軸線性模組滑塊連接的絲桿機構36、安裝在底板上用于驅動絲桿機構的X軸電機37;所述支撐板33與X軸線性模組滑塊固定連接。[〇〇35]結合圖5、圖6,所述Y軸調節組件40包括滑動安裝在X軸線性模組30上的Y軸調節塊 41、固定在X軸線性模組上的Y軸調節螺釘座42、連接在Y軸調節螺釘座上且頂端與Y軸調節塊樞接的Y軸調節螺釘43;所述Z軸調節組件50安裝在Y軸調節塊上。[〇〇36] 上述Y軸調節組件40中，所述Y軸調節螺釘座42開設U字形豁口420，U字形豁口的水平向截面呈凸字形，U字形豁口內固定卡合一個六角螺母44,所述Y軸調節螺釘43穿過U字形豁口且與六角螺母螺接。[〇〇37] 結合圖4、圖7、圖8,所述U軸調節組件70包括固定在R軸調節組件60上的U軸固定座 71、樞接在U軸固定座上的U軸旋轉塊72、固定在U軸旋轉塊上的U軸調節塊73、固定在U軸固定座上的U軸擋塊74;所述U軸調節塊設有凸部，所述U軸擋塊開設U字形豁口，U軸調節塊的凸部伸入U軸擋塊的U字形豁口內；所述激光發射裝置20與U軸旋轉塊固定連接。[〇〇38]上述U軸調節組件70中，所述U軸旋轉塊72上固定有呈半圓形狀的U軸限位塊75,U 軸限位塊的邊緣開設三個弧形槽750，三個弧形槽的圓心位于U軸旋轉塊72的旋轉中心線上，所述U軸固定座71上設有三個限位柱76,三個限位柱分別配合在三個弧形槽內。[〇〇39]實際操作中，兩個激光發射裝置20由X軸線性模組30驅動，在X方向，即水平橫向移動，分別在第一個焊接位置和第二個焊接位置實現多點焊接。X軸線性模組30驅動兩個激光發射裝置20水平橫向移動的流程如下:X軸電機37驅動絲桿機構36,絲桿機構驅動X軸線性模組滑塊35沿X軸線性模組滑軌34滑動，X軸線性模組滑塊帶動支撐板33沿X軸滑軌32移動， 支撐板33沿X軸滑軌移動與X軸線性模組滑塊沿X軸線性模組滑軌滑動同步且同向；支撐板 33帶動其上的兩個Y軸調節組件40水平橫向移動，兩個Y軸調節組件40帶動其上的Z軸調節組件50水平橫向移動，Z軸調節組件50帶動其上的R軸調節組件60水平橫向移動，R軸調節組件60帶動其上的U軸調節組件70水平橫向移動，U軸調節組件70帶動其上的激光發射裝置20 水平橫向移動。
[0040]兩個激光發射裝置20配備兩套獨立的U軸調節組件、R軸調節組件、Z軸調節組件， 艮P，每套獨立的U軸調節組件70、R軸調節組件60、Z軸調節組件50、Y軸調節組件40對一個激光發射裝置的焊接焦距和角度進行調整。所述U軸調節組件70驅動激光發射裝置在豎直平面上旋轉，R軸調節組件60驅動激光發射裝置在水平面上旋轉，Z軸調節組件50調整激光發射裝置的高度，Y軸調節組件40調整激光發射裝置水平縱向位置，使激光光束與產品的夾角達到效果最優的11°。
[0041]以上內容僅為本實用新型的較佳實施方式，對于本領域的普通技術人員，依據本實用新型的思想，在【具體實施方式】及應用范圍上均會有改變之處，本說明書內容不應理解為對本實用新型的限制。
【主權項】
1.一種五軸調整裝置，包括安裝在底板(10)上用于調整激光發射裝置(20)水平橫向位 置的X軸線性模組(30)、安裝在X軸線性模組上用于調整激光發射裝置水平縱向位置的Y軸 調節組件(40)、安裝在Y軸調節組件上用于調整激光發射裝置高度的Z軸調節組件(50);其 特征在于:還包括安裝在Z軸調節組件上用于驅動激光發射裝置在水平面上作圓周運動的R 軸調節組件(60)、安裝在R軸調節組件上用于驅動激光發射裝置在豎直平面上作圓周運動 的U軸調節組件(70)，激光發射裝置安裝在U軸調節組件上。2.如權利要求1所述的一種五軸調整裝置，其特征在于:所述激光發射裝置(20)的數量 為兩個，兩個激光發射裝置分別安裝在兩個U軸調節組件(70)上，兩個U軸調節組件分別安 裝在兩個R軸調節組件(60)上，兩個R軸調節組件分別安裝在兩個Z軸調節組件(50)上。3.如權利要求2所述的一種五軸調整裝置，其特征在于:所述兩個Z軸調節組件(50)分 別安裝在兩個Y軸調節組件(40)上，兩個Y軸調節組件安裝在一個X軸線性模組(30)上。4.如權利要求1所述的一種五軸調整裝置，其特征在于:所述X軸線性模組(30)包括固 定在底板(10)上的X軸滑軌(31)、滑動配合在X軸滑軌上的X軸滑塊(32)、固定在X軸滑塊上 的支撐板(33)、與支撐板連接的X軸驅動組件;所述Y軸調節組件(40)安裝在支撐板上。5.如權利要求4所述的一種五軸調整裝置，其特征在于:所述X軸驅動組件包括固定在 底板(10)上且位于X軸滑軌(31)旁側的X軸線性模組滑軌(34)、滑動安裝在X軸線性模組滑 軌上的X軸線性模組滑塊(35)、與X軸線性模組滑塊連接的絲桿機構(36)、安裝在底板上用 于驅動絲桿機構的X軸電機(37);所述支撐板(33)與X軸線性模組滑塊固定連接。6.如權利要求1所述的一種五軸調整裝置，其特征在于:所述Y軸調節組件(40)包括滑 動安裝在X軸線性模組(30)上的Y軸調節塊(41)、固定在X軸線性模組上的Y軸調節螺釘座 (42)、連接在Y軸調節螺釘座上且頂端與Y軸調節塊樞接的Y軸調節螺釘(43);所述Z軸調節 組件(50)安裝在Y軸調節塊上。7.如權利要求6所述的一種五軸調整裝置，其特征在于:所述Y軸調節螺釘座(42)開設U 字形豁口(420)，U字形豁口的水平向截面呈凸字形，U字形豁口內固定卡合一個六角螺母 (44)，所述Y軸調節螺釘(43)穿過U字形豁口且與六角螺母螺接。8.如權利要求1所述的一種五軸調整裝置，其特征在于:所述U軸調節組件(70)包括固 定在R軸調節組件(60)上的U軸固定座(71)、樞接在U軸固定座上的U軸旋轉塊(72)、固定在U 軸旋轉塊上的U軸調節塊(73)、固定在U軸固定座上的U軸擋塊(74);所述U軸調節塊設有凸 部，所述U軸擋塊開設U字形豁口，U軸調節塊的凸部伸入U軸擋塊的U字形豁口內；所述激光 發射裝置(20)與U軸旋轉塊固定連接。9.如權利要求8所述的一種五軸調整裝置，其特征在于:所述U軸旋轉塊(72)上固定有 呈半圓形狀的U軸限位塊(75)，U軸限位塊的邊緣開設三個弧形槽(750)，三個弧形槽的圓心 位于U軸旋轉塊(72)的旋轉中心線上，所述U軸固定座(71)上設有三個限位柱(76 )，三個限 位柱分別配合在三個弧形槽內。
【文檔編號】B23K26/08GK205629659SQ201620485355
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月25日
【發明人】呂紹林, 陳小剛, 饒元, 夏春明
【申請人】蘇州博眾精工科技有限公司