一种激光焊接工装的制作方法

1.本实用新型属于焊接技术领域，具体涉及一种激光焊接工装。


背景技术：

2.激光焊接是常用的一种技术工艺，其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，随着钢材的使用量日益激增，在钢板的焊接技术成为了决定产品质量的关键所在。激光焊接利用高能量的精细加工工艺，在焊接时对各项参数的要求十分精确，激光焊接能量密度高，对高熔点、高反射率、高导热率和物理特性相差很大的金属焊接特别有利，通过扣工资激光脉冲的宽度、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，从而完成焊接。
3.在热水器制造领域中，热水器的内胆以及筒体大多数是金属材质的，在制造过程中，部分部件会采用激光焊接，在焊接热水器内胆零部件时，由于常规内胆是圆柱形的，在实现自动化焊接的过程中，激光焊接设备的激光焊接接头的位置通常是固定的，当需要对热水器不同位置上焊接多个相同零件时，无法现实连续焊接；同时，为了保证零件焊接的牢固，会对零件的上下两侧都进行焊接，现有的激光焊接设备无法在连续焊接多个零件时同时对每个零件的两侧均进行焊接。
4.因此需要设计一种能连接焊接多个零件且能调整激光焊接接头来多方向焊接的激光焊接工装。


技术实现要素：

5.针对现有技术的不足，本实用新型提供一种自动化、焊接效果稳定、效率高的封头环缝焊接工装及方法。
6.本实用新型提供一种激光焊接工装，其包括底座、旋转组件、焊枪组件和固定组件，所述旋转组件固定在所述底座上，所述焊枪组件与所述旋转组件位置相对，所述固定组件设置在所述旋转组件的上方且与所述底座固定连接，所述旋转组件还包括旋转盘，所述旋转盘上设置有一个或多个夹紧座，所述夹紧座前方设置有贯穿所述旋转盘的焊接孔，所述焊枪组件设置在所述旋转盘的下方以穿过所述焊接孔对零件的底面进行焊接或所述焊枪组件设置在所述旋转盘的上方以对零件的上表面进行焊接。
7.优选地，所述焊枪组件包括激光焊枪和运动支架，所述激光焊枪设置在所述运动支架的前端，所述运动支架可调整所述激光焊枪的位置，所述激光焊枪通过运动转轴与所述运动支架固定连接，所述运动转轴可调整所述激光焊枪的枪头的角度。
8.优选地，所述底座上还设置有运动轨道，所述运动支架连接在所述运动轨道上，所述运动支架可沿着运动轨道做往返运动。
9.优选地，工作时，所述焊枪组件包括以下的工作状态，第一状态，所述焊枪组件在所述运动轨道的一端；第二状态，所述焊枪组件在所述旋转组件的下方，所述激光焊枪从下至上对准所述零件的底面；第三状态，所述焊枪组件在所述旋转组件的上方，所述激光焊枪
从上至下对准所述零件的上表面。
10.优选地，所述夹紧座包括第一支撑座和第二支撑座，所述第一支撑座和第二支撑座相邻设置并分别与所述底座固定连接，在从所述旋转盘的边缘到中心的方向上，依次为所述第二支撑座、所述第一支撑座和所述焊接孔。
11.优选地，所述第二支撑座上设置有夹紧件，所述夹紧件的一端与所述第二支撑座固定连接，所述夹紧件的另一端延伸至所述第一支撑座的上方，所述第一支撑座的上表面设置有固定槽，所述固定槽与所述夹紧件位置相对，部分所述第一支撑座向所述焊接孔方向伸出，部分所述第一支撑座设置在所述焊接孔上方。
12.优选地，所述固定组件包括支撑架、动力组件和第一压盘，所述支撑架与所述底座固定连接，所述动力组件设置在所述支撑架的上方，所述第一压盘通过连接轴与所述动力组件活动连接，所述动力组件可控制所述第一压盘向上或向下运动。
13.优选地，所述旋转盘上设置有第二压盘，所述第二压盘设置在所述旋转盘中间，所述第一压盘与所述第二压盘位置相对。
14.优选地，所述旋转组件还包括正反转电机，所述正反转电机与所述底座固定连接并设置在所述旋转盘下方，所述正反转电机与所述旋转盘活动连接，所述正反转电机控制所述旋转盘正转或反转。
15.优选地，所述旋转组件还包括定位支架，所述定位支架与所述旋转盘固定连接，所述定位支架的顶部设置有定位块，所述定位块上设置有凹槽，所述凹槽用于放置待焊接部件的管道以进行定位。
16.本实用新型提供的激光焊接工装通过设置可正反转的旋转组件和自动调整焊枪位置的焊枪组件，实现了对不同位置的零件和同一零件的不同位置进行连续焊接，大大提高了焊接的效率。
附图说明
17.通过附图中所示的本实用新型优选实施例更具体说明，本实用新型上述及其它目的、特征和优势将变得更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分，且并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本的主旨。
18.图1为本实用新型实施例提供的激光焊接工装的结构示意图；
19.图2为图1中的a处放大图；
20.图3为本实用新型实施例提供的激光焊接工装的另一角度的结构示意图；
21.图4为图3中的b处放大图；
22.图5为本实用新型实施例提供的激光焊接工装焊接的热水器内胆的结构示意图；
23.图6为图5中的c处放大图。
具体实施方式
24.为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本进行更全面的描述。
25.需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“安装”、“一端”、“另一端”以及类似的表述只是为了说明的目的。
26.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
27.请参考图1-图4，本实用新型实施例提供一种激光焊接工装，其包括底座1、旋转组件2、焊枪组件3和固定组件4，旋转组件2、焊枪组件3和固定组件4 相互之间采用电连接并于激光焊接工装的控制系统电连接，控制系统能自动控制旋转组件2、焊枪组件3和固定组件4的工作状态。旋转组件2固定在底座1 上，焊枪组件3与旋转组件2位置相对，此处所谓位置相对，指的是焊枪组件3 设置在旋转组件2相邻的位置，且焊枪组件3的焊枪枪头朝向旋转组件2。固定组件4设置在旋转组件2的上方且与底座1固定连接，如图1所示，固定组件4 形成了龙门架形状，固定组件4的底部与底座1固定连接，固定组件4的主要部件设置在旋转组件2的上方，优选为在旋转组件2的正上方，便于对待焊接零件12对准且施加压力。旋转组件2还包括旋转盘5，旋转盘5为圆形形状，旋转盘5上设置有一个或多个夹紧座6，夹紧座6与旋转盘5固定连接，在本实施例中，旋转盘5上设置有4个夹紧座6，平均分布在旋转盘5上，即相对两个夹紧座6连线与另外相对两个夹紧座6连线成垂直。夹紧座前方设置有贯穿旋转盘5的焊接孔7，此处所谓前方指的是从旋转盘5的边缘指向旋转盘5圆心的方向，即焊接孔7与夹紧座在旋转盘5的同一条半径上，且焊接孔7更靠近圆心。在激光焊接工装处于工作状态时，焊枪组件3根据需要焊接的位置的不同，能调整焊枪组件3的位置，焊枪组件3可设置在旋转盘5的下方以穿过焊接孔7 对零件12的底面进行焊接，具体来说，当需要焊接零件12的下底面时，焊枪组件3移动到旋转盘5的下方进行焊接，此处所谓的穿过焊接孔7指的是，可以是焊枪组件3的焊枪头穿过焊接孔7或者是焊枪的激光穿过焊接孔7，而不是整个焊枪组件3穿过焊接孔7；当需要焊接零件12的上表面时，焊枪组件3可移动到旋转盘5的上方以对零件12的上表面进行焊接，此时焊枪组件3位于旋转盘5的上方，且焊枪组件3对准零件12。
28.请参考图1-图4，在优选实施例中，焊枪组件3包括激光焊枪8和运动支架9，激光焊枪8设置在运动支架的前端，此处所谓前端指的是焊枪组件3靠近旋转组件2的一端，运动支架9可调整激光焊枪8的位置，运动支架9可调整激光焊枪8前后左右上下六个方向的位置，所述前指的是激光焊枪8与旋转盘5 正对时靠近旋转盘5的方向，后指的是远离旋转盘5的方向。激光焊枪8通过运动转轴与运动支架9固定连接，运动转轴10可调整激光焊枪8的枪头的角度，当焊枪组件3焊接零件12的底面时，控制激光焊枪8的枪头朝向上，此时焊枪组件3位于旋转盘5的下方，从下往上发射激光进行焊接；当焊枪组件3焊接零件12的上表面时，控制激光焊枪8的枪头朝向下。此时焊枪组件3位于旋转盘5的上方，从上往下发射激光进行焊接。
29.请参考图1-图4，在优选实施例中，底座1上还设置有运动轨道11，运动支架9连接在运动轨道11上，运动轨道11与旋转组件2并排设置，运动支架9 可沿着运动轨道11做往返运动。运动支架9在运动轨道11上做往返运动时，即是控制焊枪组件3相对于旋转盘5左右运动，调整焊枪组件3左右的位置。
30.在优选实施例中，工作时，焊枪组件3包括以下的工作状态，第一状态，焊枪组件3在运动轨道11的一端；第二状态，焊枪组件3在旋转组件2的下方，激光焊枪8从下至上对准零件12的底面；第三状态，焊枪组件3在旋转组件2 的上方，激光焊枪8从上至下对准零件12
的上表面。在需要同时焊接零件12 的底面和表面时，焊枪组件3首先处于第一状态，即位于运动轨道11的一端，固定好待焊接零件12后，焊枪组件3沿运动轨道11移动至待焊接零件12处，并控制激光焊枪8移动到旋转盘5的下方，激光穿过焊接孔7对零件12的底面进行焊接，在焊接时，旋转盘5转动带动零件12转动，实现对一段位置进行焊接。底面焊接完成后，焊枪组件3移动到旋转盘5的上方，激光焊枪8对零件 12的表面进行焊接，在焊接时，旋转盘5转动带动零件12转动，实现对表面的一段位置进行焊接。焊接完成后，焊枪组件3再次沿运动轨道11移动回到运动轨道11的一端。
31.请参考图1-图4，在优选实施例中，夹紧座6包括第一支撑座13和第二支撑座14，第一支撑座13和第二支撑座14相邻设置并分别与底座1固定连接，在从旋转盘5的边缘到中心的方向上，依次为第二支撑座14、第一支撑座13和焊接孔7。夹紧座6用于固定待焊接的零件12。
32.进一步地，第二支撑座14上设置有夹紧件15，夹紧件15的一端与第二支撑座14固定连接，夹紧件15的另一端延伸至第一支撑座13的上方，第一支撑座13的上表面设置有固定槽16，固定槽16与夹紧件15位置相对，固定槽16 用于放置待焊接零件12，参考图5-图6，零件12的形状与固定槽16的形状匹配。夹紧件15用于将待焊接零件12固定在固定槽16上，避免在焊接的过程中零件12晃动，影响焊接效果。部分第一支撑座13向焊接孔7方向伸出，部分第一支撑座13设置在焊接孔7上方。第一支撑座13靠近焊接孔7的一端，从下往上倾斜，形成斜面，如此设置可以保证待焊接的零件12较小或者较短时，第一支撑座13能更靠近热水器内胆25，从而保证能在焊接过程中有效固定待焊接的零件12；同时，在激光焊枪8从下往上进行焊接时为激光焊接提供更大的角度，避免激光射到第一支撑座13上。
33.请参考图1-图4，在优选实施例中，固定组件4包括支撑架17、动力组件 18和第一压盘19，支撑架17如图1所示即是龙门架形状的部分，动力组件18 可以液压动力装置，也可以是气动动力装置，第一压盘19为具有弹性的材料制造，如树脂、橡胶等。支撑架17与底座1固定连接，动力组件18设置在支撑架17的上方，第一压盘19通过连接轴与动力组件18活动连接，动力组件18 可控制第一压盘19向上或向下运动。在进行焊接前，第一压盘19向下运动，对热水器内胆25施加压力，将热水器内胆25固定；焊接完成后，第一压盘19 向上运动，松开对热水器内胆25的压力，操作工人取下焊接的热水器内胆25。
34.请参考图1-图4，进一步地，旋转盘5上设置有第二压盘20，第二压盘20 设置在旋转盘5中间，第一压盘19与第二压盘20位置相对。焊接前，热水器内胆25覆盖在第二压盘20上，第二压盘20起到固定热水器内胆25的作用，避免热水器内胆25滑动。
35.请参考图1-图6，在优选实施例中，旋转组件2还包括正反转电机21，正反转电机21与底座1固定连接并设置在旋转盘5下方，正反转电机21与旋转盘5活动连接，正反转电机21控制旋转盘5正转或反转。旋转组件2与焊枪组件3是联动配合的，在需要同时焊接零件12的底面和表面时，焊枪组件3首先处于第一状态，即位于运动轨道11的一端，固定好待焊接零件12后，焊枪组件3沿运动轨道11移动至待焊接零件12处，并控制激光焊枪8移动到旋转盘5 的下方，激光穿过焊接孔7对零件12的底面进行焊接，在焊接时，旋转盘5转动带动零件12正向转动，所述正向转动可以为顺时针转动，也可以为逆时针转动，实现对一段位置进行焊接。底面焊接完成后，焊枪组件3移动到旋转盘5 的上方，激光焊枪8对零件12的表面进行焊接，在焊接时，旋转盘5转动带动零件12反向转动，即转动方向与焊接底面时相反，实现对表
面的一段位置进行焊接。通过正反转电机21控制旋转组件2带动热水器内胆25进行正反转，可以实现对圆柱形桶体焊接完后位置与初始位置相同，实现了位置对准，且避免了绕线。
36.请参考图1-图4，在优选实施例中，旋转组件2还包括定位支架22，定位支架22与旋转盘5固定连接，定位支架22的顶部设置有定位块23，定位块23 上设置有凹槽24，凹槽24用于放置待焊接部件的管道以进行定位。
37.本实用新型提供的激光焊接工装通过设置可正反转的旋转组件和自动调整焊枪位置的焊枪组件，实现了对不同位置的零件和同一零件的不同位置进行连续焊接，大大提高了焊接的效率。
38.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
39.在本说明书的描述中，参考术语“优选实施例”、“再一实施例”、“其他实施例”或“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
40.尽管上面已经示出和描述了本技术的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本技术的限制，本领域的普通技术人员在本技术的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。