一种多轴线不等径圆周激光焊接的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种多轴线不等径圆周激光焊接机，包括底座和激光头，所述底座包括底板和侧板，所述底板上固定有可沿X轴和Y轴移动的XY轴移动平台，所述XY轴移动平台上固定有治具，所述侧板上端固定有可沿Z轴移动的Z轴移动模组，所述Z轴移动模组上固定有可旋转的U轴旋转模组，所述U轴旋转模组下端固定有可改变激光焦点与激光头旋转轴线的垂直距离的F轴移动模组，所述F轴移动模组的一端固定有激光头。该焊接机能够实现多个轴线的圆周焊接同时能够满足不同半径圆周焊接，一次装夹就能焊接完成该产品，大大缩减了工序和人力资源，相比较机器人来说，成本较低，操作简单方便。
【专利说明】一种多轴线不等径圆周激光焊接机
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及专用焊接设备【技术领域】，尤其是一种多轴线不等径圆周激光焊接 机。
【背景技术】
[0002] 激光焊接，不仅具有高功率密度、低热输入量等优点，而且焊接质量好、速度快，提 高了电光能量转换效率和利用率，使得焊接过程更加稳定。与传统的TIG焊、MIG焊相比， 它是一种功能多、适应性强、可靠性高的精密焊接方法。
[0003] 目前对于激光焊接的设备以及其相配套的工作台，运动机构等在市场上比较多， 用途也比较广。在焊接一些特殊产品的情况下，一些通用工作台或运动机构就不占优势。t匕 如说机械手臂，其装上焊接头后焊接的角度和范围都比较广，但其价格比较贵，编程比较复 杂，有的甚至需要购买二次开发软件方可现复杂的路径轨迹。
【发明内容】
[0004] 本实用新型旨在提供一种多轴线不等径圆周激光焊接机，它结构简单，调整范围 广，能够实现多个轴线的圆周焊接同时能够满足不同半径圆周焊接。
[0005] 为达到上述目的，本实用新型的技术方案是：一种多轴线不等径圆周激光焊接机， 包括底座和激光头，所述底座包括底板和侧板，所述底板上固定有可沿X轴和Y轴移动的XY 轴移动平台，所述XY轴移动平台上固定有治具，所述侧板上端固定有可沿Z轴移动的Z轴 移动模组，所述Z轴移动模组上固定有可旋转的U轴旋转模组，所述U轴旋转模组下端固定 有可改变激光焦点与激光头旋转轴线的垂直距离的F轴移动模组，所述F轴移动模组的一 端固定有激光头。
[0006] 进一步的，所述治具上端固定有旋转台。
[0007] 进一步的，所述U轴旋转模组包括横板、旋转电机和旋转盘，所述横板连接在Z轴 移动模组上，可随Z轴移动模组沿Z轴移动，所述旋转电机固定在横板上，所述旋转电机带 动旋转盘转动，所述旋转盘的周边设有用于感应旋转盘转动的感应器。
[0008] 进一步的，所述旋转盘下端固定有F轴移动模组，所述F轴移动模组包括电机和滑 块，所述电机可驱动滑块移动，所述滑块上固定有固定板，所述激光头固定在固定板上。
[0009] 进一步的，所述感应器为三个，分别等距的设置在旋转盘的周边。
[0010] 本实用新型的有益效果是：该焊接机配备X、Y轴(平移法兰将所需要焊接的圆柱 轴线逐个与焊接旋转轴线重合)，U轴(旋转激光头)，F轴(改变激光焦点与激光头旋转轴线 的垂直距离)，Z轴(辅助轴，调整激光头上下，实现焦距可调)，能够实现多个轴线的圆周焊 接同时能够满足不同半径圆周焊接，一次装夹就能焊接完成该产品，大大缩减了工序和人 力资源，相比较机器人来说，成本较低，操作简单方便。
【专利附图】
【附图说明】
[0011] 图1是本实用新型多轴线不等径圆周激光焊接机的整体结构示意图；
[0012] 图2是本实用新型多轴线不等径圆周激光焊接机的U轴旋转模组和F轴移动模组 的结构示意图。
【具体实施方式】
[0013] 为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合【具体实施方式】 并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要 限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不 必要地混淆本实用新型的概念。
[0014] 结合图1、2所示。
[0015] 本实施例的一种多轴线不等径圆周激光焊接机，在底座1的底板2上固定有可沿 X轴和Y轴移动的XY轴移动平台4,XY轴移动平台4由伺服电机驱动移动，所述XY轴移动 平台4上固定有治具5,治具5可以根据焊接产品11的不同而选择不同的治具5夹持，在侧 板3的上端固定有可沿Z轴移动的Z轴移动模组6, Z轴移动模组6由伺服电机驱动移动， Z轴移动模组6上固定有可旋转的U轴旋转模组7, U轴旋转模组7包括横板71、旋转电机 72和旋转盘74,横板71连接在Z轴移动模组6上，可随Z轴移动模组6沿Z轴移动，旋转 电机72固定在横板71上，旋转电机72通过同步带73带动旋转盘74转动，旋转盘74的周 边设有用于感应旋转盘74转动的感应器75,感应器75至少为三个，分别等距的设置在旋转 盘74的周边。旋转盘74下端固定有F轴移动模组8, F轴移动模组8包括电机76、导轨和 滑块77,滑块77可以在导轨内滑动，导轨为滚珠丝杠导轨，电机76可驱动滑块77在导轨内 移动，滑块77上固定有固定板78,固定板78固定有激光头9,激光头9有一定倾角。
[0016] 由于U轴旋转激光头的最大旋转角度为270°，为了使得操作更加简单，避免二次 装夹浪费时间，可以在治具10的上端安装旋转台10,焊接产品11置于旋转台10上，旋转台 10由电机驱动旋转。
[0017] XY轴移动平台可以平移产品将所需要焊接的圆柱轴线逐个与焊接旋转轴线重合， U轴用于旋转激光头可实现圆周焊接，F轴用于改变激光焦点与激光头旋转轴线的垂直距 离，Z轴为辅助轴，用于调整激光头上下的高度，实现焦距可调。
[0018] 该焊接机实现不等直径圆周焊接的方法：
[0019] 将激光头绕该圆柱轴线旋转，产品不固定不动，即可实现该圆柱与法兰结合部位 的圆周焊接。同理，将需要焊接的其它圆柱的中心轴线和激光头旋转轴线重合，即可实现其 它圆柱与法兰结合部位的圆周焊接。只要保证法兰轴线和激光头旋转轴线在空间上保持平 行然后将法兰沿法兰直径方向平移即可实现所需焊接的圆柱轴线和激光头的旋转轴线重 合，在种情况下在法兰下方装配一 X、Y两维移动平台即可。激光头的焦点离旋转轴的距离 为焊接圆周半径，当我们将焊接焦点离旋转轴线的垂直距离设置为可调，则即可实现焊接 不等直径圆周焊接。
[0020] 该中焊接机能够实现多个轴线的圆周焊接同时能够满足不同半径圆周焊接。相比 较机器人来说，该焊接机的成本较低，操作简单易学。
[0021] 应当理解的是，本实用新型的上述【具体实施方式】仅仅用于示例性说明或解释本实 用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的 情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外， 本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的 等同形式内的全部变化和修改例。
【权利要求】
1. 一种多轴线不等径圆周激光焊接机，包括底座和激光头，其特征在于，所述底座包括 底板和侧板，所述底板上固定有可沿X轴和Y轴移动的XY轴移动平台，所述XY轴移动平台 上固定有治具，所述侧板上端固定有可沿Z轴移动的Z轴移动模组，所述Z轴移动模组上固 定有可旋转的U轴旋转模组，所述U轴旋转模组下端固定有可改变激光焦点与激光头旋转 轴线的垂直距离的F轴移动模组，所述F轴移动模组的一端固定有激光头。
2. 根据权利要求1所述的多轴线不等径圆周激光焊接机，其特征在于，所述治具上端 固定有旋转台。
3. 根据权利要求1或2所述的多轴线不等径圆周激光焊接机，其特征在于，所述U轴旋 转模组包括横板、旋转电机和旋转盘，所述横板连接在Z轴移动模组上，可随Z轴移动模组 沿Z轴移动，所述旋转电机固定在横板上，所述旋转电机带动旋转盘转动，所述旋转盘的周 边设有用于感应旋转盘转动的感应器。
4. 根据权利要求3所述的多轴线不等径圆周激光焊接机，其特征在于，所述旋转盘下 端固定有F轴移动模组，所述F轴移动模组包括电机和滑块，所述电机可驱动滑块移动，所 述滑块上固定有固定板，所述激光头固定在固定板上。
5. 根据权利要求3所述的多轴线不等径圆周激光焊接机，其特征在于，所述感应器为 三个，分别等距的设置在旋转盘的周边。
【文档编号】B23K26/70GK203843371SQ201420213428
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年4月29日 优先权日:2014年4月29日
【发明者】颜章健 申请人:苏州迅镭激光科技有限公司