一种汽车板件激光拼焊装置的制作方法

1.本发明涉及汽车板件拼焊技术领域，特别是一种汽车板件激光拼焊装置。


背景技术：

2.激光拼焊是采用激光能源，将若干不同材质、不同厚度、不同涂层的钢材、不锈钢材、铝合金材等进行自动拼合和焊接而形成一块整体板材、型材、夹芯板等，以满足零部件对材料性能的不同要求，用最轻的重量、最优结构和最佳性能实现装备轻量化。
3.激光拼焊板已广泛应用于汽车制造业，采用激光拼焊板工艺不仅能够降低整车的制造成本、物流成本、整车重量、装配公差、油耗和废品率，而且可以减少外围加强件数量，简化装配步骤，同时使车辆的碰撞能力、冲压成型率和抗腐能力提高。此外，由于避免使用密封胶，也使其更具有环保性。
4.现有技术中，汽车板件激光拼焊往往是先从板件上单块落料，再将想要的板料两两拼焊在一起，在落料时浪费了大量板料，且每个板料都需要单独拼焊，拼焊次数多，效率较低，现亟需一种效率较高的汽车板件激光拼焊装置。


技术实现要素：

5.本发明的目的就是提供一种汽车板件激光拼焊装置。
6.本发明的目的是通过这样的技术方案实现的，它包括有拼焊腔室，拼焊腔室进料侧为前侧，拼焊腔室内设置有第一钢卷和用于展开第一钢卷的展开单元，第一钢卷的展开方向垂直于拼焊腔室后壁，第一钢卷一侧设置有可展开的第二钢卷，第二钢卷的展开段与第一钢卷展开段平行且侧边对齐，拼焊腔室内还设置有用于将第二钢卷移动到第一钢卷另一侧对齐的移动单元；
7.所述拼焊腔室内顶壁设置有滑动单元，滑动单元的滑动端设置有用于拼焊第一钢卷和第二钢卷展开段侧边的激光焊接机械臂、用于落料的落料机械臂。
8.作为优选，所述移动单元包括有沿第一钢卷展开段对称设置在拼焊腔室左右两侧壁上的左升降组件和右升降组件；
9.所述左升降组件和右升降组件均包括有第一螺纹杆和第二螺纹杆，所述拼焊腔室左右侧壁上均开设有第一滑槽和第二滑槽，第一滑槽和第二滑槽长度方向均与地面垂直，第一螺纹杆和第二螺纹杆分别可转动的安装在第一滑槽和第二滑槽内，且第一滑槽内可滑动的安装有第一滑块，第一滑块套设在第一螺纹杆上，且与第一螺纹杆螺纹连接，第二滑槽内可滑动的安装有第二滑块，第二滑块套设在第二螺纹杆上，且与第二螺纹杆螺纹连接。
10.作为优选，所述第一滑块上均安装有第一伸缩杆和第二伸缩杆，第一伸缩杆和第二伸缩杆的伸缩方向均垂直于拼焊腔室左右侧壁，且伸缩端均指向第一钢卷，第一伸缩杆的伸缩端安装有第一电机，第一电机的输出轴轴心线与第一伸缩杆轴心线平行，且固接有第一花键轴，第一花键轴上滑动套设有用于安装第二钢卷的第二安装辊，第二安装辊内设置有与第一花键轴配合的第一花键槽，第二伸缩杆的伸缩端固接有用于推动第二安装辊的
第一推块；
11.所述第二滑块上安装有第三伸缩杆和第四伸缩杆，第三伸缩杆和第四伸缩杆的伸缩方向均垂直于拼焊腔室左右侧壁，且伸缩端均指向第一钢卷，第三伸缩杆的伸缩端安装有第二电机，第二电机的输出轴轴心线与第三伸缩杆轴心线平行，且固接有第二花键轴，第二花键轴上滑动套设有用于导向第二钢卷的第二导向辊，第二导向辊内设置有与第二花键轴配合的第二花键槽，第四伸缩杆的伸缩端固接有用于推动第二导向辊的第二推块。
12.作为优选，所述第一螺纹杆上均固接有第一锥齿轮，第二螺纹杆上均固接有第二锥齿轮，所述拼焊腔室底面可转动的安装有第一转轴和第二转轴，第一转轴两端分别指向左升降组件和右升降组件的第一螺纹杆，且均固接有可与第一锥齿轮啮合的第三锥齿轮，第二转轴两端分别指向左升降组件和右升降组件的第二螺纹杆，且均固接有与第二锥齿轮啮合的第四锥齿轮，所述右升降组件的第一滑槽内设置有第三电机，右升降组件的第二滑槽内设置有第四电机，第三电机的输出轴与第一螺纹杆固接，第四电机与第二螺纹杆固接。
13.作为优选，所述展开单元包括有用于安装第一钢卷的第一安装辊、用于导向第一钢卷的第一导向辊，第一安装辊和第一导向辊均可转动的安装在拼焊腔室底面上，且轴心线垂直于拼焊腔室左右侧壁，第一导向辊两端均固接有可插入第二花键槽的花键凸块；
14.所述拼焊腔室后侧设置有回收腔室，拼焊腔室后侧壁上开设有连通回收腔室的第一开口，所述回收腔室内设置有传输滚轴，传输滚轴位于第一开口处，所述传输滚轴轴心线与第一导向辊轴心线平行；
15.所述第一钢卷依次经过第一安装辊、第一导向辊和传输滚轴进入回收腔室，所述第二钢卷依次经过第二安装辊、第二导向辊和传输滚轴进入回收腔室，所述拼焊腔室内还设置有激光去镀层机。
16.作为优选，所述拼焊腔室后侧壁上开设有第三滑槽，所述第三滑槽长度方向垂直于地面，第三滑槽内可转动的安装有第三螺纹杆，第三滑槽可滑动的设置有第三滑块，第三滑块套设在第三螺纹杆上，且与第三螺纹杆螺纹连接，第三滑槽内还设置有第五电机，第五电机的输出轴与第三螺纹杆固接，第三滑块上开设有第四滑槽，所述第四滑槽长度方向与第三滑槽长度方向垂直，第四滑槽内可转动的安装有第四螺纹杆，第四滑槽内可滑动的安装有第四滑块，第四滑块套设在第四螺纹杆上，且与第四螺纹杆螺纹连接，第四滑槽内还设置有第六电机，第六电机的输出轴与第四螺纹杆固接，第四滑块上可转动的安装有第三转轴，第三转轴轴线与第二导向辊轴线平行，第三转轴的圆周外壁上沿轴心线方向设置有若干用于抓取第二钢卷的吸盘组；
17.所述吸盘组包括有若干绕轴心线均匀阵列在第三转轴圆周外壁上的吸盘，相邻两吸盘组的阵列角度错开；
18.所述第四滑块底面安装有用于切割第二钢卷的切割机械臂，第四滑块上还安装有第七电机，第七电机的输出轴与第三转轴固接。
19.作为优选，所述滑动单元包括有第五螺纹杆，拼焊腔室顶壁上开设有第五滑槽，第五滑槽长度方向与拼焊腔室前后侧壁垂直，第五螺纹杆可转动的安装在第五滑槽内，第五滑槽内可滑动的安装有第五滑块，第五滑块套设在第五螺纹杆上，且与第五螺纹杆螺纹连接，第五滑槽内还设置有第八电机，第八电机的输出组与第五螺纹杆固接，所述激光焊接机械臂和落料机械臂均安装在第五滑块底面。
20.作为优选，所述回收腔室内设置有回收箱，回收箱顶面敞开，且位于传输滚轴下方，回收腔室顶壁上设置有将第一钢卷、第二钢卷废料切碎回收的破碎机械臂。
21.由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的优点：
22.1.本发明将两个钢卷展开段侧边一次性拼焊，再一次性落料，不用单个拼焊，节约了大量拼焊时间，提升工作效率，且左右交替拼焊，拼焊位置可留更少余量，留余量的位置集中在中部，优化利用板材利用率，节约材料。
23.2.第三电机驱动右升降组件的第一螺纹杆，第一锥齿轮传动第三锥齿轮，第三锥齿轮传动左升降组件的第一螺纹杆，第四电机驱动右升降组件的第二螺纹杆，第二锥齿轮传动第四锥齿轮，第四锥齿轮传动左升降组件的第二螺纹杆，单个动力同时驱动左、右升降组件升降，保证同步，降低误差。
24.本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。
附图说明
25.本发明的附图说明如下。
26.图1为本发明的拼焊腔室示意图。
27.图2为本发明的移动单元示意图。
28.图3为本发明的展开单元示意图。
29.图4为本发明的一次落料示意图。
30.图5为本发明的二次落料示意图。
31.图6为本发明的回收腔室示意图。
32.图7为本发明的第三滑块示意图。
33.图8为本发明的吸盘组示意图。
34.图9为本发明的滑动单元示意图。
35.图中：1.拼焊腔室；2.第一钢卷；3.第二钢卷；4.激光焊接机械臂；5.落料机械臂；6.第一螺纹杆；7.第二螺纹杆；8.第一滑槽；9.第二滑槽；10.第一滑块；11.第二滑块；12.第一伸缩杆；13.第二伸缩杆；14.第一电机；15.第一花键轴；16.第二安装辊；17.第一花键槽；18.第一推块；19.第三伸缩杆；20.第四伸缩杆；21.第二电机；22.第二花键轴；23.第二导向辊；24.第二花键槽；25.第二推块；26.第一锥齿轮；27.第二锥齿轮；28.第一转轴；29.第二转轴；30.第三锥齿轮；31.第四锥齿轮；32.第三电机；33.第四电机；34.第一安装辊；35.第一导向辊；36.花键凸块；37.回收腔室；38.第一开口；39.传输滚轴；40.第三滑槽；41.第三螺纹杆；42.第三滑块；43.第五电机；44.第四滑槽；45.第四螺纹杆；46.第四滑块；47.第六电机；48.第三转轴；49.吸盘；50.切割机械臂；51.第七电机；52.第五螺纹杆；53.第五滑槽；54.第五滑块；55.第八电机；56.回收箱；57.破碎机械臂。
具体实施方式
36.下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
37.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
38.如图1、图4、图5所示，一种汽车板件激光拼焊装置，所述装置包括有拼焊腔室1，拼焊腔室1进料侧为前侧，拼焊腔室1内设置有第一钢卷2和用于展开第一钢卷2的展开单元，第一钢卷2的展开方向垂直于拼焊腔室1后壁，第一钢卷2一侧设置有可展开的第二钢卷3，第二钢卷3的展开段与第一钢卷2展开段平行且侧边对齐，拼焊腔室1内还设置有用于将第二钢卷3移动到第一钢卷2另一侧对齐的移动单元；
39.所述拼焊腔室1内顶壁设置有滑动单元，滑动单元的滑动端设置有用于拼焊第一钢卷2和第二钢卷3展开段侧边的激光焊接机械臂4、用于落料的落料机械臂5。
40.该实施例中，第一钢卷和第二钢卷放置至拼焊腔室内并展开一定长度，第一钢卷和第二钢卷的展开段侧边对齐，激光焊接机械臂将展开段的一段长度拼焊在一起，落料机械臂在拼焊位置沿送料方向依次落料后，再将第一钢卷和第二钢卷拆分开；
41.移动单元将第二钢卷未使用的另一侧边移动到第一钢卷未使用的另一侧，激光焊接机械臂再将另一侧拼焊在一起，落料机械臂在拼焊位置沿送料方向依次落料后，再将第一钢卷和第二钢卷分开，重复进行此动作；
42.本发明将两个钢卷展开段侧边一次性拼焊，再一次性落料，不用单个拼焊，节约了大量拼焊时间，提升工作效率，且左右交替拼焊，拼焊位置可留更少余量，留余量的位置集中在中部，优化利用板材利用率，节约材料。
43.如图1至图2所示，所述移动单元包括有沿第一钢卷2展开段对称设置在拼焊腔室1左右两侧壁上的左升降组件和右升降组件；
44.所述左升降组件和右升降组件均包括有第一螺纹杆6和第二螺纹杆7，所述拼焊腔室1左右侧壁上均开设有第一滑槽8和第二滑槽9，第一滑槽8和第二滑槽9长度方向均与地面垂直，第一螺纹杆6和第二螺纹杆7分别可转动的安装在第一滑槽8和第二滑槽9内，且第一滑槽8内可滑动的安装有第一滑块10，第一滑块10套设在第一螺纹杆6上，且与第一螺纹杆6螺纹连接，第二滑槽9内可滑动的安装有第二滑块11，第二滑块11套设在第二螺纹杆7上，且与第二螺纹杆7螺纹连接。
45.该实施例中，第一螺纹杆转动，驱动第一滑块在第一滑槽内上下运动，第二螺纹杆转动，驱动第二滑块在第二滑槽内上下运动。
46.如图2所示，所述第一滑块10上均安装有第一伸缩杆12和第二伸缩杆13，第一伸缩杆12和第二伸缩杆13的伸缩方向均垂直于拼焊腔室1左右侧壁，且伸缩端均指向第一钢卷2，第一伸缩杆12的伸缩端安装有第一电机14，第一电机14的输出轴轴心线与第一伸缩杆12
轴心线平行，且固接有第一花键轴15，第一花键轴15上滑动套设有用于安装第二钢卷3的第二安装辊16，第二安装辊16内设置有与第一花键轴15配合的第一花键槽17，第二伸缩杆13的伸缩端固接有用于推动第二安装辊16的第一推块18；
47.所述第二滑块11上安装有第三伸缩杆19和第四伸缩杆20，第三伸缩杆19和第四伸缩杆20的伸缩方向均垂直于拼焊腔室1左右侧壁，且伸缩端均指向第一钢卷2，第三伸缩杆19的伸缩端安装有第二电机21，第二电机21的输出轴轴心线与第三伸缩杆19轴心线平行，且固接有第二花键轴22，第二花键轴22上滑动套设有用于导向第二钢卷3的第二导向辊23，第二导向辊23内设置有与第二花键轴22配合的第二花键槽24，第四伸缩杆20的伸缩端固接有用于推动第二导向辊23的第二推块25。
48.该实施例中，第二钢卷安装在第二安装辊上，第二钢卷展开段经过第二导向辊导向，对齐第一钢卷；
49.当使用完第二钢卷一侧后，左升降组件和右升降组件上升，从高度避让开第一钢卷，左、右升降组件的第一伸缩杆伸出，第一花键轴对齐，其中一个第二伸缩杆伸出，第一推块推动第二安装辊滑动，位于任意升降组件第一花键轴上的第二安装辊，沿第一花键槽推动至另一第一花键轴上，实现第二安装辊的移动；
50.左、右升降组件的第三伸缩杆伸出，第二花键轴对齐，其中一个第三伸缩杆伸出，第二推块推动第二导向辊，位于任意升降组件第二花键轴上的第二导向辊，沿第二花键槽推动至另一第二花键轴上，实现第二导向辊的移动。
51.如图2所示，所述第一螺纹杆6上均固接有第一锥齿轮26，第二螺纹杆7上均固接有第二锥齿轮27，所述拼焊腔室1底面可转动的安装有第一转轴28和第二转轴29，第一转轴28两端分别指向左升降组件和右升降组件的第一螺纹杆6，且均固接有可与第一锥齿轮26啮合的第三锥齿轮30，第二转轴29两端分别指向左升降组件和右升降组件的第二螺纹杆7，且均固接有与第二锥齿轮27啮合的第四锥齿轮31，所述右升降组件的第一滑槽8内设置有第三电机32，右升降组件的第二滑槽9内设置有第四电机33，第三电机32的输出轴与第一螺纹杆6固接，第四电机33与第二螺纹杆7固接。
52.该实施例中，第三电机驱动右升降组件的第一螺纹杆，第一锥齿轮传动第三锥齿轮，第三锥齿轮传动左升降组件的第一螺纹杆，第四电机驱动右升降组件的第二螺纹杆，第二锥齿轮传动第四锥齿轮，第四锥齿轮传动左升降组件的第二螺纹杆，单个动力同时驱动左、右升降组件升降，保证同步，降低误差。
53.如图3至图6所示，所述展开单元包括有用于安装第一钢卷2的第一安装辊34、用于导向第一钢卷2的第一导向辊35，第一安装辊34和第一导向辊35均可转动的安装在拼焊腔室1底面上，且轴心线垂直于拼焊腔室1左右侧壁，第一导向辊35两端均固接有可插入第二花键槽24的花键凸块36；
54.所述拼焊腔室1后侧设置有回收腔室37，拼焊腔室1后侧壁上开设有连通回收腔室37的第一开口38，所述回收腔室38内设置有传输滚轴39，传输滚轴38位于第一开口38处，所述传输滚轴39轴心线与第一导向辊35轴心线平行；
55.所述第一钢卷2依次经过第一安装辊34、第一导向辊35和传输滚轴39进入回收腔室37，所述第二钢卷3依次经过第二安装辊16、第二导向辊23和传输滚轴39进入回收腔室37，所述拼焊腔室1内还设置有激光去镀层机。
56.该实施例中，第二花键轴上套设有第二导向辊，第二花键轴带动第二导向辊靠近第一导向辊，进行第一钢卷和第二钢卷的拼合，此时花键凸块可伸入第二花键槽，第二电机转动，驱动第二花键轴转动，第二花键轴同时带动第一导向辊和第二导向辊转动送料，动作同步；
57.第一钢卷和第二钢卷激光去镀层后，进行拼焊和落料，使用后仍残留框架，传输滚轴收卷废料进行回收。
58.如图6至图8所示，所述拼焊腔室1后侧壁上开设有第三滑槽40，所述第三滑槽40长度方向垂直于地面，第三滑槽40内可转动的安装有第三螺纹杆41，第三滑槽40可滑动的设置有第三滑块42，第三滑块42套设在第三螺纹杆41上，且与第三螺纹杆41螺纹连接，第三滑槽40内还设置有第五电机43，第五电机43的输出轴与第三螺纹杆41固接，第三滑块42上开设有第四滑槽44，所述第四滑槽44长度方向与第三滑槽40长度方向垂直，第四滑槽44内可转动的安装有第四螺纹杆45，第四滑槽44内可滑动的安装有第四滑块46，第四滑块46套设在第四螺纹杆45上，且与第四螺纹杆45螺纹连接，第四滑槽44内还设置有第六电机47，第六电机47的输出轴与第四螺纹杆45固接，第四滑块46上可转动的安装有第三转轴48，第三转轴48轴线与第二导向辊23轴线平行，第三转轴48的圆周外壁上沿轴心线方向设置有若干用于抓取第二钢卷3的吸盘组；
59.所述吸盘组包括有若干绕轴心线均匀阵列在第三转轴48圆周外壁上的吸盘49，相邻两吸盘组的阵列角度错开；
60.所述第四滑块46底面安装有用于切割第二钢卷3的切割机械臂50，第四滑块46上还安装有第七电机51，第七电机51的输出轴与第三转轴48固接。
61.该实施例中，第五电机驱动第三滑块上下移动，第六电机驱动第四滑块左右移动，实现第三转轴和切割机械臂的四个方向运动；
62.初始位置，第二钢卷的废料端已经伸入回收腔室内，当需要移动第二钢卷时，切割机械臂从第一开口处，将进入回收腔室内的钢料切断，第三转轴上的吸盘组将未进入第一开口的钢料抓起，配合移动单元进行上下左右移动；
63.移动完毕后，第二钢卷移动到第一钢卷另一侧，第二钢卷的前端仍然指向第一开口，但未和传输滚轴接触，第七电机驱动第三转轴转动，吸盘组上的吸盘转动，交替抓取第二钢卷，一个吸盘抓住钢卷后，前一个吸盘松开，并将第二钢卷送入传输滚轴上。
64.如图9所示，所述滑动单元包括有第五螺纹杆52，拼焊腔室1顶壁上开设有第五滑槽53，第五滑槽53长度方向与拼焊腔室1前后侧壁垂直，第五螺纹杆52可转动的安装在第五滑槽53内，第五滑槽53内可滑动的安装有第五滑块54，第五滑块54套设在第五螺纹杆52上，且与第五螺纹杆52螺纹连接，第五滑槽53内还设置有第八电机55，第八电机55的输出组与第五螺纹杆52固接，所述激光焊接机械臂4和落料机械臂5均安装在第五滑块54底面。
65.该实施例中，第八电机驱动第五滑块滑动，实现激光焊接机械臂和落料机械臂的往复运动，当切割完一侧后，第二钢卷移动到另一侧，激光焊接机械臂和落料机械臂能从任意位置开始拼焊和落料。
66.如图6所示，所述回收腔室37内设置有回收箱56，回收箱56顶面敞开，且位于传输滚轴39下方，回收腔室37顶壁上设置有将第一钢卷2、第二钢卷3废料切碎回收的破碎机械臂57。
67.该实施例中，破碎机械臂将钢卷破碎并装入回收箱内，进行回收。
68.最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。