激光焊头多角度自动焊接机的制作方法

本发明涉及焊接机械技术领域，特别涉及激光焊头多角度自动焊接机。

背景技术：

现有激光焊接机的焊接头是竖直设置的，不可调节角度，焊接时需要将工件进行不同角度的固定以适应焊接头，如此，便增加定位治具的制造成本，并且一台激光焊接机只能完成一焊接工位的操作，进行多工位焊接时，需要将工件依次从不同焊接机中转移，生产效率较低。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供激光焊头多角度自动焊接机，激光焊头通过角度调节件能够调节角度，解决竖直设置的焊接头焊接时需要调节工件位置，导致焊接效率低的问题；再者，焊接转台设有多个焊接工位，能够进行多工位焊接，解决了普通焊接机只能对一工位进行焊接，焊接后第一弹片后，需要转移至另一焊接机对第二弹片进行焊接，导致工作效率低的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

激光焊头多角度自动焊接机，包括机架、焊接转台和激光焊接模组，焊接转台和激光焊接模组均放置于机架的上方；

焊接转台设有取放工位和焊接工位，每个工位处均设有下治具，位于焊接工位的上方设有上治具，位于焊接工位处的下治具能够向上运动与上治具结合；

激光焊接模组包括能够调节角度和高度的激光焊头。

由此，焊接转台设有取放工位和焊接工位，每个工位均设有下治具，工件先放置于取放工位的下治具上，焊接转台转动并将工件转至焊接工位处，下治具向上运动并结合于上治具中，将工件定位固定，然后，激光焊头对工件进行焊接，激光焊头能够调节角度和高度，工件不需调整位置便可进行多个点焊接，提高焊接机的适用性和工作效率，解决竖直设置的焊接头焊接时需要调节工件位置，导致焊接效率低的问题。

在一些实施方式中，焊接工位包括第一焊接工位和第二焊接工位，激光焊接模组的数量为两个，每个焊接工位分别对应一激光焊接模组。

由此，设有两个焊接工位，于第一焊接工位处对工件的第一弹片进行焊接，于第二焊接工位处对工件的第二弹片进行焊接，实现于同一焊接机上完成对两弹片进行焊接，提高工作效率，实现焊接自动化，解决了普通焊接机只能对一工位进行焊接，焊接后第一弹片后，需要转移至另一焊接机对第二弹片进行焊接，导致工作效率低的问题。

在一些实施方式中，激光焊接模组还包括角度调节件、基准座和高度调节柱；角度调节件与基准座相铰接，角度调节件设有以铰接点为圆心的弧形调节槽，基准座设有与弧形调节槽相对应的定位螺孔；激光焊头连接于角度调节件远离铰接点的一端。

由此，激光焊头通过角度调节件实现角度调节，角度调节件设有弧形调节槽，角度调节件转动至合适位置后，通过螺钉等紧固件穿过弧形调节槽旋入定位螺孔中，完成角度的调节和固定。

在一些实施方式中，弧形调节槽包括第一弧形调节槽和第二弧形调节槽，第一弧形调节槽的圆弧半径大于第二弧形调节槽的圆弧半径。

由此，设有第一弧形调节槽和第二弧形调节槽能够增加角度调节件的定位可靠度，更不易产生位置松动偏移等情况。

在一些实施方式中，激光焊接模组还包括滑动调节块和传动机构，滑动调节块与基准座相连；

传动机构包括丝杆、螺母块、转轮和导杆，转轮设置于丝杆的上端，螺母块与滑动调节块相连接，滑动调节块设有与导杆相配合的导向槽。

由此，传动机构能够驱动滑动调节块上下运动，从而实现激光焊头上下调节功能。传动机构采用丝杆和螺母块结构，传动可靠，精度高，且具一定自锁功能，节约空间，使激光焊接模组更紧凑；导杆进一步提高滑动调节块的调节精度和顺畅度。

在一些实施方式中，高度调节柱下端连接有连接板，连接板的下方设有底板，连接板和底板均设有方向相同的条形孔；

高度调节柱的两侧均设有刻度尺。

由此，底板和连接板均设有同向的条形孔，使得激光焊接模组的安装具有一定的调节功能，于条形孔方向上具有两个行程的两级式调节。刻度尺的设置便于精确的高度调节。

在一些实施方式中，处于焊接工位处的下治具通过升降机构向上运动。

由此，升降机构设置于焊接工位的下方，能够推动下治具向下运动并与上治具结合，从而固定工件进行焊接。

在一些实施方式中，升降机构包括气缸、推板、推杆、治具固定板和复位弹簧，气缸的输出端与推板驱动连接，推杆的一端与推板相连，推杆的另一端穿过焊接转台与治具固定板相连，推板与焊接转台之间套装有复位弹簧，下治具通过弹扣可拆卸地安装于治具固定板上。

由此，推板、推杆和复位弹簧组合设于每个下治具的下方，并随下治具转动而转动，下治具转至焊接工位时，气缸的输出端向上推动下治具运动，气缸复位时，复位弹簧的弹力作用推动下治具向下运动完成复位。治具固定板设有能够固定下治具的弹扣，实现可拆卸功能。

在一些实施方式中，下治具设有第一固定块和第二固定块，上治具设有第一叉形校正件和第二叉形校正件，上治具设有导针，下治具设有相配合的导孔。

由此，第一固定块和第二固定块分别用于固定第一弹片和第二弹片，第一叉形校正件和第二叉形校正件分别用于校正并限定第一弹片和第二弹片，保证第一弹片和第二弹片焊接于正确的位置上，提高焊接精度和质量。

在一些实施方式中，焊接转台通过设于其下方的旋转伺服电机所驱动，每个焊接工位处均设有位置传感器。

由此，旋转伺服电机驱动焊接转台旋转，实现焊接转台上的工位有序的转换，位置传感器检测下治具的位置，下治具下落复位后，位置传感器发出信号给旋转伺服电机，旋转伺服电机收到信号后驱动焊接转台进行工位转换，实现自动化功能。

在一些实施方式中，焊接机还包括设于机架上方的控制面板和启动开关，控制面板用于监视和调节各工序，启动开关用于启动和关闭焊接机。

在一些实施方式中，机架内设置有电气控制件和电气连接件。

在一些实施方式中，机架的上方设有保护壳。

本发明的有益效果：激光焊接模组的激光焊头通过角度调节件进行角度调节，第一弧形调节槽和第二弧形调节槽与相应定位螺孔配合实现位置固定，结构简单可靠，调节便捷；再通过滑动块和丝杆螺母式传动机构实现高精度高度调节，使得激光焊接模组能够适应不同工件的焊接；

再者，焊接转台设有取放工位、第一焊接工位和第二焊接工位，实现多工位焊接，提高工作效率；下治具设有第一固定块和第二固定块，上治具设有第一叉形校正件和第二叉形校正件，每次焊接前下治具都向上运动与上治具结合，对工件的焊接位置进行校正，提高焊接精度和质量；

最后，设有旋转伺服电机、位置传感器等部件，进一步实现焊接自动化，提高工作效率。

附图说明

图1为本发明的激光焊头多角度自动焊接机的结构图；

图2为本发明的激光焊头多角度自动焊接机省略保护壳的结构图；

图3为本发明的激光焊头多角度自动焊接机的激光焊接模组的结构图；

图4为本发明的激光焊头多角度自动焊接机的激光焊接模组的另一角度结构图；

图5为本发明的激光焊头多角度自动焊接机的焊接转台和定位治具的配合结构图；

图6为本发明的激光焊头多角度自动焊接机的焊接转台的结构图；

图7为本发明的激光焊头多角度自动焊接机的下治具的结构图；

图8为图7的a处局部放大结构图；

图9为本发明的激光焊头多角度自动焊接机结的上治具的结构图；

图10为图9的b处局部放大结构图；

图11为本发明的激光焊头多角度自动焊接机结的上治具与下治具结合的结构图；

图12为图11的c处局部放大结构图；

其中：1-机架；11-治具支架；

2-激光焊接模组；21-激光焊头；22-角度调节件；221-第一弧形调节槽；222-第二弧形调节槽；23-基准座；24-高度调节柱；25-滑动调节块；251-导向槽；26-传动机构；261-丝杆；262-螺母块；263-转轮；264-导杆；27-连接板；28-底板；29-刻度尺；

3-焊接转台；31-取放工位；32-第一焊接工位；33-第二焊接工位；34-备用工位；

4-旋转伺服电机；5-升降机构；51-气缸；52-推板；53-推杆；54-治具固定板；541-弹扣；55-复位弹簧；

6-定位治具；61-上治具；611-第一叉形校正件；612-第二叉形校正件；613-导针；62-下治具；621-第一固定块；622-第二固定块；623-导孔；

7-位置传感器；8-控制面板；81-启动开关；9-保护壳；

10-工件；101第一弹片；102第二弹片。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

如图1至图12所示，激光焊头多角度自动焊接机，包括机架1、焊接转台3和激光焊接模组2，焊接转台3和激光焊接模组2均放置于机架1的上方；

焊接转台3设有取放工位31和焊接工位，每个工位处均设有下治具62，位于焊接工位的上方设有上治具61，位于焊接工位处的下治具62能够向上运动与上治具61结合；

激光焊接模组2包括能够调节角度和高度的激光焊头21。

进一步说明，如图5和图6所示，焊接工位包括第一焊接工位32和第二焊接工位33，激光焊接模组2的数量为两个，每个焊接工位分别对应一激光焊接模组2。

进一步说明，如图3和图4所示，激光焊接模组2还包括角度调节件22、基准座23和高度调节柱24；角度调节件22与基准座23相铰接，角度调节件22设有以铰接点为圆心的弧形调节槽，基准座23设有与弧形调节槽相对应的定位螺孔；

激光焊头21连接于角度调节件22远离铰接点的一端。

进一步说明，弧形调节槽包括第一弧形调节槽221和第二弧形调节槽222，第一弧形调节槽221的圆弧半径大于第二弧形调节槽222的圆弧半径。

进一步说明，激光焊接模组2还包括滑动调节块25和传动机构26，滑动调节块25与基准座23相连；

传动机构26包括丝杆261、螺母块262、转轮263和导杆264，转轮263设置于丝杆261的上端，螺母块262与滑动调节块25相连接，滑动调节块25设有与导杆264相配合的导向槽251。

进一步说明，高度调节柱24下端连接有连接板27，连接板27的下方设有底板28，连接板27和底板28均设有方向相同的条形孔；高度调节柱24的两侧均设有刻度尺29。

进一步说明，处于焊接工位处的下治具62通过升降机构5向上运动。

进一步说明，如图5所示，升降机构5包括气缸51、推板52、推杆53、治具固定板54和复位弹簧55，气缸51的输出端与推板52驱动连接，推杆53的一端与推板52相连，推杆53的另一端穿过焊接转台3与治具固定板54相连，推板52与焊接转台3之间套装有复位弹簧55，下治具62通过弹扣541可拆卸地安装于治具固定板54上。

进一步说明，如图7至图12所示，下治具62设有第一固定块621和第二固定块622，上治具61设有第一叉形校正件611和第二叉形校正件612，上治具61设有导针613，下治具62设有相配合的导孔623。

进一步说明，焊接转台3通过设于其下方的旋转伺服电机4所驱动，每个焊接工位处均设有位置传感器7。

进一步说明，该焊接机还包括设于机架1上方的控制面板8和启动开关81，控制面板8用于监视和调节各工序，启动开关81用于启动和关闭焊接机。

进一步说明，机架1内设置有电气控制件和电气连接件。

进一步说明，机架1的上方设有保护壳9。

工作原理：

焊接机包括机架1，机架1上方设有两个激光焊接模组2和焊接转台3，焊接转台3按旋转循环方向依次设有取放工位31、第一焊接工位32、备用工位34和第二焊接工位33，每个工位上均设有下治具62，焊接工位的上方设有上治具61，上治具61固定于治具支架11上，治具支架11与机架1相连接，上治具61和下治具62组成定位治具6，对工件10进行定位和固定。

两个激光焊接模组2分别用于第一焊接工位32和第二焊接工位33的焊接工作，激光焊接模组2的底部设连接板27和底板28，连接板27和底板28均设有同向的条形孔，能够一定程度的调节高度调节柱24的相对位置，激光焊头21通过滑动调节块25和丝杆261螺母式的传动机构26实现高度调节，通过角度调节件22的弧形调节槽进行焊接角度的调节。

激光焊头21调节完成后，将工件10放置于取放工位31的下治具62上，将待焊接的第一弹片101和第二弹片102放置于相应的位置，并用第一固定块621和第二固定块622分别固定，按下启动开关81，旋转伺服电机4驱动焊接转台3转动，将工件10转移至第一焊接工位32处，此时，相应的升降机构5的气缸51的输出端向上顶出，带动推杆53向上推动下治具62运动，下治具62与上治具61结合过程中，上治具61的第一叉形校正件611和第二叉形校正件612分别对第一弹片101和第二弹片102进行位置校正和限位，下治具62和上治具61结合完成时，相应的激光焊头21对第一弹片101进行焊接，焊接完成后，气缸51的输出端复位，复位弹簧55的于反作用力下拉动下治具62复位，下治具62复位完成后，位置传感器7检测到下治具62的位置后发出信号，旋转伺服电机4继续转动将工件10转移至备用工位34，再转移至第二焊接工位33，此时，相应的升降机构5将下治具62向上顶推并结合于上治具61，后相应的另一激光焊头21对第二弹片102进行焊接，焊接完成后下治具62复位，相应的位置传感器7检测到下治具62位置后发出信号，旋转伺服电机4转动，将工件10转移至初始的取放工位31，最后将已焊接完的工件10取出，以上完成整个焊接工序。

焊接转台3的工位以相隔90度均匀设置，也可取消备用工位34进行相隔120度的均匀设置，更可进行多个工位任意设置，

整个焊接机以焊接转台3旋转工位的方式实现连续多工位自动化焊接，结构紧凑，大大提高工作效率。

以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于发明的保护范围。