激光焊接装置和激光焊接系统的制作方法

1.本实用新型涉及激光焊接技术领域，特别涉及一种激光焊接装置和激光焊接系统。


背景技术：

2.激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法，是激光材料加工技术应用的重要方面之一，激光焊接过程属热传导型，即激光辐射加热工件表面，表面热量通过热传导向内部扩散，通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数，使工件熔化，形成特定的熔池。而目前激光焊接的市场需求越来越大，为提高激光焊接的效率，通常会通过传送带传送多个待焊接产品，利用设置在传送带旁侧的焊接头对传送带上的待焊接产品依次进行焊接。由于焊接过程需要花费一段时间，使得传送带上的待焊接产品需要在经过焊接头时在该处停留一段时间，但传送带的启停难以精确地控制待焊接产品恰好停留在与焊接头对应的位置上，需要花费时间调整焊接头的位置，导致焊接步骤复杂，效率较低。


技术实现要素：

3.本实用新型的主要目的是提出一种激光焊接装置，旨在解决目前的激光焊接装置焊接步骤复杂，效率较低的问题。
4.为实现上述目的，本实用新型提出的激光焊接装置，包括：
5.焊接装置本体，设有多个焊接位，各所述焊接位设置有焊接头；
6.传输机构，设于所述焊接装置本体上，用以承载待焊接产品，并带动待焊接产品依次经过各所述焊接位；
7.焊接限位机构，沿所述传输机构的传输方向设于所述焊接位的前侧，以使所述焊接限位机构将待焊接产品限制在所述焊接位；以及
8.升降机构，沿所述传输机构的传输方向对应所述焊接位设置，并用以驱动位于焊接位的待焊接产品升降，以使所述焊接位的待焊接产品与所述焊接头对齐以进行焊接，并在焊接后下降回所述传输机构。
9.在一实施例中，所述升降机构包括设于所述焊接装置本体上的升降气缸以及连接于所述升降气缸的驱动端的升降支架，所述升降支架用以在待焊接产品升降过程中支撑待焊接产品。
10.在一实施例中，所述焊接装置本体上设有升降底座，所述升降底座上设有纵向延伸的升降导轨，所述升降支架与所述升降导轨滑动连接。
11.在一实施例中，所述焊接限位机构包括焊接限位底座、焊接限位气缸以及焊接限位块，所述焊接限位底座设于所述焊接装置本体上，所述焊接限位气缸设于所述焊接限位底座上，所述焊接限位气缸的驱动端与所述焊接限位块连接，以驱动所述焊接限位块移至所述传输机构的传输路径上，并将待焊接产品限制在所述焊接位。
12.在一实施例中，所述传输机构包括传送带以及驱动电机，所述传送带用以承载待焊接产品，所述驱动电机驱动所述传送带移动，以使所述传送带上的待焊接产品依次经过各所述焊接位。
13.在一实施例中，所述焊接装置本体上设有传输导轨，所述传输导轨具有两相对设置的侧板，两所述侧板的相对侧各设有一所述传送带，两所述传送带的上表面用以支撑待焊接产品，两所述侧板的相对侧壁用以对待焊接产品的移动方向进行引导限位。
14.在一实施例中，所述焊接装置本体上还设有用以承载待焊接产品的焊接等待位，所述激光焊接装置还包括对应所述焊接等待位设置的焊接等待限位机构，所述焊接等待限位机构用以在各所述焊接位进行焊接时限制所述焊接等待位的待焊接产品沿所述传输机构的传输方向继续移动。
15.在一实施例中，所述焊接等待限位机构包括焊接等待限位底座、焊接等待限位气缸以及焊接等待限位块，所述焊接等待限位底座设于所述焊接装置本体上，所述焊接等待限位气缸设于所述焊接限位底座上，所述焊接等待限位气缸的驱动端与所述焊接等待限位块连接，以驱动所述焊接等待限位块移至所述传输机构的传输路径上，并将待焊接产品限制在所述焊接等待位。
16.本实用新型还提出一种激光焊接系统，所述激光焊接系统包括至少两个如前述的激光焊接装置，该激光焊接装置的具体结构参照上述实施例，由于本激光焊接系统采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
17.在一实施例中，各所述激光焊接装置的所述传输机构依次串联，所述升降机构设有避让通道，以使所述升降机构驱动位于焊接位的待焊接产品升起而阻挡在所述传输机构的传输路径上时，其余的待焊接产品通过所述避让通道在所述传输机构上传输；或者
18.所述激光焊接系统还包括上料传输台以及下料传输台，各所述激光焊接装置的所述传输机构相互并联，且各所述激光焊接装置的传输机构均为一端连接所述上料传输台，另一端连接所述下料传输台。
19.本实用新型技术方案通过采用在焊接装置本体上设置多个焊接位，在各焊接位设置焊接头，利用传输机构将待焊接产品依次传输至各焊接位，再利用焊接限位机构将待焊接产品限制在焊接位，并利用升降机构使待焊接产品升降，从而使多个待焊接产品能够同时在各焊接位上升至与焊接头高度平齐，实现多个待焊接产品同时焊接，并在焊接完成后利用升降机构使已焊接产品下降回传输机构，以随着传输机构移动而下料，而后续的待焊接产品也随着传输机构移至焊接位开始下一轮焊接，无需频繁调整焊接头的位置，从而简化焊接步骤，提高焊接效率。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
21.图1为本实用新型激光焊接装置一实施例的俯视图；
22.图2为图1中激光焊接装置的内部结构示意图；
23.图3为图2中激光焊接装置的驱动机构的细节图；
24.图4为图1中激光焊接装置部分结构的俯视图；
25.图5为图4中激光焊接装置的升降机构的细节图；
26.图6为图4中激光焊接装置部分结构的前视图；
27.图7为图1中激光焊接装置的焊接等待限位机构的细节图。
28.附图标号说明：
29.标号名称标号名称100焊接装置本体610升降气缸200焊接头620升降支架310第一线性电机630升降底座320第二线性电机640升降导轨330第三线性电机710焊接等待限位底座410传送带720焊接等待限位气缸420传输导轨730焊接等待限位块510焊接限位块800扫描器
30.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
31.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
32.需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
33.另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案，或b方案，或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
34.本实用新型提出一种激光焊接装置。
35.参照图1至图3，在本实用新型一实施例中，该激光焊接装置包括焊接装置本体100、传输机构、焊接限位机构以及升降机构。焊接装置本体100设有多个焊接位，各焊接位设置有焊接头200，焊接头200对位于焊接位的待焊接产品进行焊接；传输机构设于焊机装置本体上，用以承载待焊接产品，并带动待焊接产品依次经过焊接位；焊机限位机构沿传输
机构的传输方向设于焊接位的前侧，以使焊接限位机构将待焊接产品限制在焊接位；升降机构沿传输机构的传输方向对应焊接位设置，并用以驱动位于焊接位的待焊接产品升降，以使焊接位的待焊接产品与焊接头200对齐已进行焊接，并在焊接后下降回传输机构，从而随着传输机构离开焊接位，以给后续的待焊接产品让出焊接位。
36.本实用新型技术方案通过采用在焊接装置本体100上设置多个焊接位，在各焊接位设置焊接头200，利用传输机构将待焊接产品依次传输至各焊接位，再利用焊接限位机构将待焊接产品限制在焊接位，并利用升降机构使待焊接产品升降，从而使多个待焊接产品能够同时在各焊接位上升至与焊接头200高度平齐，实现多个待焊接产品同时焊接，并在焊接完成后利用升降机构使已焊接产品下降回传输机构，以随着传输机构移动而下料，而后续的待焊接产品也随着传输机构移至焊接位开始下一轮焊接，无需频繁调整焊接头200的位置，从而简化焊接步骤，提高焊接效率。
37.可以理解的是，在上述实施例中，各焊接位分别对应设置一个焊接头200或者多个焊接头200。当一个焊接位对应设置一个焊接头200时，为对待焊接产品各部位进行完整的焊接，焊接装置本体100上还需设置旋转机构，例如旋转机构包括电机和底盘，旋转机构驱动待焊接产品转动，以在焊接头200对待焊接产品的一侧完成焊接后，再对该产品的另一侧进行焊接。当一个焊接位对应设置多个焊接头200时，各焊接头200分别设置在焊接位上待焊接产品的周侧，从而同时对一个待焊接产品的不同部位完成焊接，提高焊接效率。
38.在一实施例中，焊接头200包括依次设置的激光光纤，准直镜，ccd振镜，滤镜，反射镜，光束整合器，测温模组，聚焦镜，环形灯等，焊接头200进行激光焊接的具体原理参考现有技术，在此不再赘述。
39.参照图4和图5，在一实施例中，升降机构包括升降气缸610以及升降支架620，升降支架620用以在待焊接产品升降过程中支撑待焊接产品，升降气缸610设于焊接装置本体100上，升降气缸610的驱动端与升降支架620连接。在传输机构将待焊接产品传输至焊接位，且焊接限位机构将待焊接产品限制在焊接位后，升降气缸610驱动升降支架620上升，升降支架620上升时将待焊接产品托起，使待焊接产品与焊接头200高度齐平，从而实现焊接；焊接完成后，升降气缸610带动升降支架620下降，使待焊接产品下降回到传输机构上，从而利用传输机构将已焊接产品传输至下料位置。在另一实施例中，升降机构包括电推杆和升降支架620，利用电推杆推动升降支架620上下移动，从而将待焊接产品上升至与焊接头200齐平，并在焊接完成后带动已焊接产品下降回传输机构上。
40.在一实施例中，焊接装置本体100上设置有升降底座630，升降底座630上设置有纵向延伸的升降导轨640，升降支架620与升降导轨640滑动连接。通过设置升降导轨640对升降支架620的升降路径进行引导限位，使得升降支架620的升降过程更平稳，从而使待焊接产品上升后更好地保持最初摆放的角度，以使焊接位置更精确，提升焊接质量。
41.参照图4，在一实施例中，焊接限位机构包括焊接限位底座(图中未示出)、焊接限位气缸(图中未示出)以及焊接限位块510，焊接限位底座设置在焊接装置本体100上，焊接限位气缸设置在焊接限位底座上，焊接限位气缸的驱动端与焊接限位块510连接，以驱动焊接限位块510移动至传输机构的传输路径上，并将待焊接产品限制在焊接位。通过焊接限位气缸将焊接限位块510驱动至传输机构的传输路径上，使得焊接限位块510阻挡传输机构上的待焊接产品继续随着传输机构移动，从而使待焊接产品停留在焊接位，以待升降机构驱
动上升而进行焊接。
42.在一实施例中，焊接限位块510朝向待焊接产品的一侧设有缓冲层，例如橡胶层、硅胶层、聚氨酯层等。通过设置缓冲层，使得焊接限位块510阻挡待焊接产品时，焊接限位块510与待焊接产品之间存在缓冲，降低待焊接产品在被阻挡的过程中损坏的机率。
43.参照图6，在一实施例中，传输机构包括传送带410以及驱动电机，传送带410用以承载待焊接产品，通过驱动电机驱动传送带410移动，使得传送带410承载的待焊接产品随着传送带410而移动，从而使传送带410上的待焊接产品依次经过各焊接位。
44.在一实施例中，焊接装置本体100上设有传输导轨420，传输导轨420具有两相对设置的侧板，两侧板的相对侧各对应设置有一个传送带410，两个传送带410的上表面用以支撑待焊接产品，两个侧板的相对侧壁用以对待焊接产品的移动方向进行引导限位。通过设置传输导轨420，避免传送带410上的待焊接产品在移动过程中偏离预设的传输路径，从而使传输过程流畅，无需人工调整，提高工作效率。
45.在一实施例中，两个传送带410间隔设置，焊接限位机构设于两个传送带410之间。一方面，两个传送带410间隔设置，仅需利用两个传送带410的边缘同时对待焊接产品的两侧进行支撑，可以减小传送带410的宽度，节省材料。另一方面，两个传送带410间隔设置，使两个传送带410中间的位置得以空出，从而为焊接限位机构移动提供空间，无需额外设置空间供焊接限位机构移动，有利于减小整个激光焊接装置的体积。
46.可以理解的是，在一些实施例中，传输机构还包括承载座，承载座设置在传送带410上，随着传送带410的移动而移动，利用承载座承载待焊接产品，从而保障在传送带410的尺寸一定的情况上，能够承载不同尺寸的待焊接产品。其中，承载座固定与传送带410上，或者，承载座活动连接或搭接在传送带410上。
47.在一些实施例中，焊接装置本体100上还设置有用以承载待焊接产品的焊接等待位，激光焊接装置还包括对应焊接等待位设置的焊接等待限位机构，焊接等待限位机构用以在各焊接位进行焊接时限制焊接等待位的待焊接产品沿传输机构的传输方向继续移动。可以理解的是，焊接等待位靠近焊接位设置，以保障位于焊接等待位的待焊接产品能够在焊接位空出后及时地向焊接位补充待焊接产品，从而减少各待焊接产品之间的焊接等待时间，提高焊接效率。
48.参照图7，在一实施例中，焊接等待限位机构包括焊接等待限位底座710、焊接等待限位气缸720以及焊接等待限位块730，焊接等待限位底座710设于焊接装置本体100上，焊接等待限位气缸720设于焊接限位底座上，焊接等待限位气缸720的驱动端与焊接等待限位块730连接，通过焊接等待限位气缸720驱动焊接等待限位块730移动至传输机构的传输路径上，在传输机构的传输路径上阻挡待焊接产品继续移动，从而将待焊接产品限制在焊接等待位。
49.参照图1至图3，在本实用新型一实施例中，该激光焊接装置包括焊接装置本体100、传输机构以及焊接头200。焊接装置本体100设有多个供待焊接产品进行焊接的焊接位；传输机构设于焊接装置本体100上，用以将多个待焊接产品依次传输至各焊接位；焊接头200用以对待焊接产品进行焊接，每一焊接位对应设有至少一个焊接头200。
50.本实用新型技术方案通过采用在焊接装置本体100上设置多个供待焊接产品进行焊接的焊接位，通过传输机构经多个待焊接产品依次传输至各个焊接位，并通过焊接头200
对各个焊接位的待焊接产品进行焊接，使得多个多个待焊接产品能够同时进行焊接，从而提高焊接效率。
51.在一实施例中，焊接位和焊接头200各设有两个，在传输机构的传输方向上，每一个焊接位对应一个焊接头200，从而同时对两个待焊接产品进行焊接，提高焊接效率。
52.在一实施例中，两个焊接头200分别设于传输机构传输路径的两侧。当待焊接产品的两侧均需要进行焊接时，通过设置两个焊接位，各焊接位分别对应设置一个焊接头200，且两个焊接头200位于传输路径的两侧，使得待焊接产品在一个焊接位焊接位一侧之后，再传输至另一个焊接位焊接相对的另一侧，而与此同时，另一个待焊接产品也已经开始焊接其一侧，从而提高焊接效率，且焊接过程中，待焊接产品无需旋转，仅需随着传输机构平移，焊接头200无需移动，即无需额外设置旋转驱动机构驱动待焊接船票或者焊接头200转动，简化激光焊接装置的结构。并且，在保障两个焊接头200同时对两个待焊接产品进行焊接以提高效率的同时，同一个待焊接产品在同一时间仅受到同一个焊接头200加热，从而避免待焊接产品同时受多个焊接头200加热而受热过度导致损坏变形。
53.在另一实施例中，每一焊接位对应设置有两个焊接头200，从而对耐温性能较好的待焊接产品采取两个焊接头200同时焊接的方式进行焊接，提高单个产品的焊接效率。
54.在一实施例中，激光焊接装置还包括设于焊接装置本体100的驱动机构，驱动机构用以驱动焊接头200沿传输机构的传输方向前后移动。通过设置驱动机构，使得焊接头200的位置可调整，使焊接更方便，且适用性更广，能够满足不同的焊接需求。例如，在焊接位设置有两个，焊接头200也设置有两个的情况下，当需要两个焊接头200同时对同一个待焊接产品进行焊接时，利用驱动机构驱动两个焊接头200同时移至同一个焊接位进行焊接；当需要两个焊接头200同时对两个不同的待焊接产品进行焊接时，利用驱动机构驱动两个焊接头200分别位于两个焊接位上。
55.在一实施例中，驱动机构包括设于焊接装置本体100的第一线性电机310，第一线性电机310的驱动端与焊接头200连接，通过第一线性电机310驱动焊接头200沿传输机构的传输方向前后移动，从而满足不同的焊接需求，且在需要时能够对焊接头200与焊接位之间的相对位置关系继续调整。其中，线性电机可替换为电推杆或者其他驱动件。
56.在一实施例中，驱动机构还包括第二线性电机320，第二线性电机320用以驱动焊接头200左右移动，通过第二线性电机320驱动焊接头200左右移动，从而便于调整焊接头200与待焊接产品之间的距离。
57.在一实施例中，驱动机构还包括第三线性电机330，第三线性电机330用以驱动焊接头200上下移动。通过第三线性电机330驱动焊接头200上下移动，从而适应不同的待焊接产品焊接时的高度需求。
58.在一实施例中，驱动机构包括第一线性电机310、第二线性电机320以及第三线性电机330，第一线性电机310沿传输机构的传输方向设置，以驱动焊接头200沿传输机构的传输方向前后移动，第二线性电机320沿垂直于传输机构传输方向的方向设置，以驱动焊接头200沿左右方向靠近或者远离待焊接产品，第三线性电机330沿上下方向设置，以驱动焊接头200上下移动。其中，焊接头200设置在第一线性电机310、第二线性电机320和第三线性电机330中一者上，而第一线性电机310、第二线性电机320以及第三线性电机330则采用叠设的方式进行连接，如第一线性电机310设置在第二线性电机320的驱动部，第二线性电机320
设置在第三线性电机330的驱动部。
59.在一些实施例中，传输机构包括传送带410以及驱动电机，传送带410用以承载待焊接产品，通过驱动电机驱动传送带410移动，使得传送带410承载的待焊接产品随着传送带410而移动，从而使传送带410上的待焊接产品依次经过各焊接位。
60.在一实施例中，传输机构还包括设于传送带410上的承载座，承载座用以承载待焊接产品。承载座设置在传送带410上，随着传送带410的移动而移动，利用承载座承载待焊接产品，从而保障在传送带410的尺寸一定的情况上，能够承载不同尺寸的待焊接产品。其中，承载座固定与传送带410上，或者，承载座活动连接或搭接在传送带410上。
61.在一实施例中，承载座的宽度与传送带410的宽度相等或者适配，一承载座上仅设置一用以承载待焊接产品的承载位，使一个承载座上仅承载一个待焊接产品，即传输机构对待焊接产品采用单轨道焊接的方式进行传输，从而使得两侧的焊接头200对同一焊接位上的待焊接产品的距离相等，以保障焊接效果，无需在焊接过程中调整焊接头200的位置以及其他参数。可以理解的是，当传输机构采用双轨道传输时，将该双轨道分为左轨道和右轨道，则焊接头200与左轨道上的待焊接产品的距离和该焊接头200与右轨道上的待焊接产品的距离不同，使得在焊接头200的位置及其他参数不变的情况下，其对左轨道上的待焊接产品的焊接效果和对右轨道上的待焊接产品的焊接效果不同，无法保障焊接效果的稳定性。
62.参照图6，在一实施例中，激光焊接装置还设有扫描器800以及扫描位，扫描器800在扫描位对待焊接产品扫描识别，识别成功的待焊接产品在传输机构的传输作用下自扫描位传输至一个焊接位，从而使得每一个进入焊接位的待焊接产品的信息均得到识别和记录。激光焊接装置对应扫描位的位置设有扫描限位挡板，扫描限位挡板的表面设有缓冲垫，缓冲垫用以与待焊接产品抵接，例如，缓冲垫为橡胶、硅胶或者聚氨酯，从而在阻挡过程中起到缓冲作用。
63.在一实施例中，激光焊接装置还设有分流位，分流位上设有分流限位机构，分流限位机构限制传输机构继续传输识别失败的待焊接产品，避免后续的工作记录出现错误。其中，分流限位机构包括分流限位气缸以及分流限位挡板，分流限位气缸设置在焊接装置本体100上，分流限位挡板连接于分流限位气缸的驱动端。
64.本实用新型提出一种激光焊接系统。
65.在本实用新型一实施例中，该激光焊接系统包括至少两个激光焊接装置。例如，包括两个、三个、四个、五个或者更多个，其中，各激光焊接装置之间采用可拆卸连接，从而使得操作人员能够根据实际工作需求及工作环境选择合适的数量自由拼装，而具体的可拆卸连接的方式包括卡接、螺钉连接等，在此不再赘述。
66.在一实施例中，各激光焊接装置的传输机构依次串联，升降机构设有避让通道，以使升降机构驱动位于焊接位的待焊接产品升起而阻挡在传输机构的传输路径上时，其余的待焊接产品能够通过避让通过而在传输机构上传输。具体地，当一台激光焊接装置的升降机构驱动与之对应的焊接位的待焊接产品上升时，升降机构阻挡在这台激光焊接装置的传输机构的传输路径上，此时，若位于这台激光焊接装置的后方的另一台激光焊接装置的焊接位完成焊接，需要通过传输机构传输下料时，这个已焊接产品就能通过避让通道而在传输机构上传输至下料的位置，在提高激光焊接效率的同时，又能保障各激光焊接装置的工作互不干涉。其中，多个激光焊接装置的传输机构为一个整体，以保障传输过程更加顺畅，
或者，由多个传输机构拼接而成，从而方便拆装。
67.在一实施例中，升降机构包括升降气缸以及升降支架，升降支架用以在待焊接产品升降过程中支撑待焊接产品，升降气缸设于焊接装置本体上，升降气缸的驱动端与升降支架连接。避让通道设置在升降支架上，例如，将升降支架设置为方框形、圆环形、拱形等，升降支架的上表面承载一待焊接产品，而另一需要继续传输的已焊接产品则通过升降支架上形成的避让通道顺利通过。
68.在一实施例中，激光焊接系统还包括上料传输台以及下料传输台，各激光焊接装置的传输机构相互并联，且各激光焊接装置的传输机构均为一端连接上料传输台，另一端连接下料传输台。通过多个激光焊接装置组成激光焊接系统，再通过上料传输台以及下料传输台将多个激光焊接装置的传输机构进行连接，在提高激光焊接效率的同时，又能保障各激光焊接装置的工作互不干涉。
69.以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。