一种用于板材切割和焊接的装置的制作方法

1.本实用新型属于激光切割技术领域，具体是一种用于板材切割和焊接的装置。


背景技术：

2.薄板金属焊接技术是一种将两种或者两种以上薄板金属融合在一起的技术，通常采用带有振镜激光焊接头的焊接装置对两个重叠的板材件进行复合焊接，这种焊接工艺普遍是先将第一个板材件放置在工作台上，然后将第二个板材件放置到第一板材件上进行焊接。
3.现有技术公开了一种集成激光切割、焊接的复合加工设备，公布号：cn112705835a,该加工设备包括工作台，所述工作台分成板材切割区和板材焊接区，板材切割区设有一个激光切割机械手，板材焊接区设有一个激光焊接机械手，通过在板材焊接区对板材进行切割，然后在板材焊接区进行焊接，但是在板材切割完之后，需要将板材放置到焊接区进行焊接，该装置需要通过工作台的移动才能实现，而对于平常两种板材的重叠焊接，板材的重叠过程以及焊接工艺，显然该装置无法实现。


技术实现要素：

4.为了解决现有技术中存在的技术问题，本实用新型提供了一种用于板材切割和焊接的装置，通过该装置可以实现板材的切割，重叠堆放以及板材穿透复合焊接过程。
5.本实用新型实施例提供的一种用于板材切割和焊接的装置，包括工作台，所述工作台包括切割区域和焊接区域，在所述工作台的一侧设有多自由机械手，所述多自由度机械手的端部设有多个能够吸住板材的吸盘，所述切割区域的顶部设有第一移动架，第一移动架上设有激光切割头，所述焊接区域的顶部设有第二移动架，第二移动架上设有振镜激光焊接头，所述第二移动架上连接用于压制待焊接板材的压板，所述压板滑动安装在第二移动架。
6.进一步地，所述多自由度机械手的端部连接有固定架，所述吸盘安装在固定架上。
7.进一步地，所述工作台上安装有第一移动架和第二移动架移动的导轨。
8.进一步地，所述多自由度机械手设置在切割区域和焊接区域之间。
9.进一步地，所述工作台的地面上安装有导轨，所述多自由度机械手滑动安装在导轨上。
10.进一步地，所述压板通过固定架安装在第二移动架上，所述固定架上连接控制压板移动的升降驱动件。
11.进一步地，所述固定架与第二移动架可拆卸地连接。
12.进一步地，所述压板为水平板，所述水平板上设有供激光焊接头进行焊接工作的凹槽。
13.进一步地，所述压板的底面安装有与待焊接板材表面相接触的柔性件。
14.进一步地，工作台上切割区域的表面设有用于放置待焊接板材的错峰锯齿盘平台
15.本实用新型的有益效果：
16.本实用新型提供的用于板材的切割和焊接装置，可以将需要切割和焊接的板材放置在工作台上的切割区域上提前切割好，通过多自由度机械手上的吸盘将切割好的板材吸到焊接区域内保证两个待焊接的板材重叠在一起，然后控制第二移动架运动到重叠板材的上方，通过压板压制然后通过振镜激光焊接头进行焊接，该装置实现了两种板材的穿透复合焊接，提高了焊接的效率，且可以实现无需人工参与。
附图说明
17.图1为本实用新型实施例提供的用于板材的切割和焊接装置整体结构图；
18.图2为本实用新型实施例提供的用于板材的切割和焊接装置中第一移动架的结构图；
19.图3为本实用新型实施例提供的用于板材的切割和焊接装置中定位部件的结构图。
20.图中：1、工作台，2、激光焊接区，3、激光切割区，4、第一移动架，41、滑块，42、横梁，43、支撑柱，5、第二移动架，6、振镜激光焊接头，7、激光切割头，8、板材定位部件，81、固定架，82、压板，83、伸缩驱动件，84、凹槽，9、矩形框架，10、吸盘，11、多自由度机械手。
具体实施方式
21.参见图1所示，本实用新型实施例提供了一种用于板材切割和焊接的装置，该装置主要包括工作台1，在所述工作台1上设有激光焊接区2和激光切割区3，待焊接的板材需要在激光切割区3进行切割分成至少两块，然后放置激光焊接区 2进行焊接。
22.在所述工作台1的一侧设有一个多自由机械手11，所述多自由度机械手11 的端部连接有矩形框架9，在所述矩形框架9的底部设有多个吸盘10，这样板材在激光切割区3内切割完之后，通过矩形框架9上的吸盘10将切割好的板材给吸住，然后放置在激光焊接区2进行焊接。
23.在本实施例中，所述激光焊接区2的顶部设有第一移动架4，在所述激光切割区3的顶部设有第二移动架5，其中第一移动架4上安装有振镜激光焊接头6，通过该振镜激光焊接头6能够对重叠的板材件进行重叠焊接，第二移动架5上安装有激光切割头7，通过该架体上的激光切割头7对底部的板材件进行切割。
24.进一步地，所述第一移动架4上还连接有板材定位部件8，所述板材定位部件8包括能够移动后压制待焊接板材的压板82。
25.所以，本实例例提供用于板材的切割和焊接装置，可以将需要切割和焊接的板材放置在工作台上的切割区域上提前切割好，通过多自由度机械手上的吸盘将切割好的板材吸到焊接区域内保证两个待焊接的板材重叠在一起，然后控制第二移动架运动到重叠板材的上方，通过压板压制然后通过振镜激光焊接头进行焊接，该装置实现了两种板材的穿透复合焊接，提高了焊接的效率，且可以实现无需人工参与。
26.具体地，参见图1所示，本实施例中的工作台1分成激光分割区和激光焊接区2，每个区域内的两侧均安装有导轨，其中第一移动架4和第二移动架5的两端滑动安装在所述导轨上进行移动。
27.容易知道是，在所述工作台1上设有控制第一移动架4和第二移动架5运动的驱动件，例如，所述驱动件可以选用伸缩驱动件，像如油缸、气缸等，伸缩驱动件的一端固定在工作台1上，另一端与移动架相连接。
28.所述第一移动架4和第二移动架5运动的方向相同，两者的导轨是相互平行的。
29.参见图2所示，在本实例中，第一移动架4和第二移动架5整体为一个u型架体，其中u型架体的两个竖直支撑柱43的顶部滑动安装在工作台1的导轨上。
30.振镜激光焊接头6和激光切割头7滑动安装在u型架体的横梁42上，能够在所述横梁上移动。
31.具体地，在u型架体的横梁上安装有一个滑块41，所述滑块能够在横梁上进行移动，其中振镜激光焊接头6和激光切割头7固定在所述滑块上，通过滑块以及移动架的复合运动，能够实现焊接头和切割头在水平上的进行移动。
32.进一步地，本实施例中的多自由度机械手11的端部连接一个方形框架或者矩形框架9，在所述方形框架或者矩形框架9的底部设有多个安装点，每个安装点用于安装一个吸盘10，这些吸盘10均匀放置，在装载板材件的时候，可以将这些吸盘10与板材件的顶面贴合，通过这些吸盘10将板材件给吸住。
33.容易知道的是，可以在多自由度机械手11上安装有控制这些吸盘10统一动作的控制器。
34.为了增加多自由度机械手11运动的灵活性，可以在所述工作台1一侧的地面上安装导轨，所述多自由机械手11的底部滑动安装在所述导轨上，当激光切割头7切割完板材件的时候，所述多自由度机械手11运动到激光切割区3的一侧将板材吸附住，然后沿着导轨移动到激光焊接区2的一侧，将板材放置到所述激光焊接区2域上进行焊接工作。
35.参见图1和图3所示，本实施例中的第一移动架4在远离第二移动架5的一侧连接有板材定位组件8，其中所述板材定位组件8包括与所述架体相连接的固定架81，其中固定架81为两个分别安装在第二架体的两端。
36.所述两个固定架81上分别连接一个竖直放置的伸缩驱动件83，其中伸缩驱动件83的缸体设置在固定架81上，两个伸缩驱动件83的伸缩杆端部连接压板82，这样通过伸缩驱动件83控制压板82的上下运动，从而对压板82进行焊接时候的定位功能。
37.所述压板82上中部设有一段长方形凹槽84，其中振镜焊接头在所述长方形凹槽84的顶部区域内运动，当通过压板82将两块板材件给固定住的时候，可以通过振镜焊接头在所述凹槽84内进行焊接工作，这样既能保证焊接的时候，待焊接的部位周围的板材不会发生变形，且能够实现一般压紧，一边焊接。
38.优选地，所述压板82为水平压板82，当然，也不仅仅限于本实施公开的水平压板82，因为通常是对两个板材进行重叠焊接，而对于其它形状板材重叠焊接时候，所述水平压板82可以更换成与待焊接板材相对应的形状。
39.为了避免压板对压制板材的上表面造成破坏，所述压板的下表面设有设有一层柔性件，像如尼龙条等。
40.本实施例中的振镜激光焊接头6和激光切割头7分别通过一个智能控制系统相互通讯，且这两个智能控制系统相互通讯，这样可以判断各自是否满足运动条件，这样双系统同时运行可以提高生产效率。
41.同时，所述多自由机械手11也通过一个智能控制系统来进行控制，连接多自由度机械手11的智能控制系统与连接振镜激光焊接头6和激光切割头7的智能控制系统相连接，这样通过它们之间协调控制，可以实现全自动化板材的加工，无需人工参与。
42.进一步地，本实施例中的振镜激光焊接头6为振镜一体式设计，结合智能焊接系统可直接焊接各种图形形状的焊缝。
43.所述振镜激光焊接头6内部是由两组振镜控制电机控制摆动，可实现 150*150mm空间的图形焊接，内部含有准直镜、聚焦镜、保护镜等一系列镜片，将激光变换成直径约为0.1mm的激光光束。
44.本实施例中的激光切割头7，内部含有准直镜、聚焦镜、保护镜等一系列镜片，配上高压气体通过极小喷嘴喷出使工件激光接触面瞬间气化，外部配有电容式调高装置，可时刻保持喷嘴与工件件的距离相等，保证切割效果。可自行完成，蛙跳、自动寻边、一键切断等高难度切割动做。
45.参见图1所示，本实施例中工作台1的激光切割区3的顶面设有错峰锯齿平台，所述错峰锯齿平台主要是多根相互平行，且之间设有距离的锯齿条拼接而成，在切割板材件的时候，可以将板材件放置在所述错峰锯齿平台上，然后通过激光切割头7对板材件进行切割，这样可以保护工作台1不受切割切割的破坏。
46.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
47.上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。