机器人激光焊接填丝设备的制作方法

1.本实用新型涉及焊接领域，更具体地说，它涉及一种机器人激光焊接填丝设备。


背景技术：

2.在机械制造过程中，我们经常遇到各种不同焊接工艺，但激光焊接由于热量集中，焊接变形较小，成本较低，易操作的特性，未来会广泛运用于钣金制造行业，逐渐代替大部分的氩弧焊和co2焊接。
3.现有的机械人激光焊接对拼缝要求极高，无法自动填丝，只适用于焊缝位置间隙较小的焊接，一般是板厚的十分之一，无法大面积实现自动化激光焊接，填丝过程中会出现焊接功率与送丝的速度不兼容，送丝不顺畅，送丝的位置不准确，占用空间大，粘丝，焊缝气体保护性差等，出现批量的焊接不良，从而造成品质的不稳定，生产效率偏低，生产成本偏高。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种机器人激光焊接填丝设备，具有焊接功率与送丝速度具有良好的兼容性，送丝顺畅，送丝位置精准，占用空间小，不粘丝，使用性能稳定的优点。
5.为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：
6.一种机器人激光焊接填丝设备，包括送丝机构、第二送丝通道和焊接机构，所述第二送丝通道一侧连通所述送丝机构，所述第二送丝通道另一侧连通所述焊接机构；
7.所述送丝机构包括箱体，所述箱体内部安装有第一送丝通道，所述第一送丝通道连通于所述第二送丝通道，所述第一送丝通道两侧分别安装有压紧轮，所述第一送丝通道下侧的压紧轮上安装有从动齿轮，箱体内部还安装有与从动齿轮相啮合的主动齿轮；
8.所述焊接机构包括伺服机构、送丝气体保护通道和导向校直套，所述送丝气体保护通道后端套设安装有所述伺服机构，所述气体保护通道前端套设安装有导向校直套。
9.采用上述技术方案，当开始焊接时，启动机器人激光焊接填丝设备，送丝机构一侧进丝，焊丝进入送丝机构，箱体内的主动齿轮通过伺服机构控制转动，主动齿轮带动从动齿轮转动，第一送丝通道下侧的压紧轮上安装的从动齿轮，所以压紧轮也会随着从动齿轮转动而转动，从而焊丝可以进行进丝和退丝，主动齿轮顺时针转动时进行退丝动作，主动齿轮逆时针转动时进行进丝动作，送丝机构另外一侧出丝到连通的第二送丝通道，焊丝再顺着第二送丝通道传输到连通第二送丝通道的焊接机构；焊丝传输到焊接机构时，通过伺服机构与机器人io板进行通讯，控制焊接功率大小与送丝速度进行匹配，速度过快送丝机构配合退丝，速度过慢送丝机构配合加速送丝；焊丝按照规定速度穿过碳纤维材质的送丝管，焊丝再通过导向校直套校直出丝，整个过程中焊接功率与送丝速具有良好的兼容性，送丝顺畅，送丝位置精准，占用空间小，不粘丝，使用性能稳定。
10.进一步，所述气体保护通道包括气体保护管和送丝管，所述送丝气体保护管内嵌
有送丝管，在所述气体保护管和所述送丝管之间设有供气通道，所述供气通道延伸到导向校直套的出丝口。
11.采用上述技术方案，焊缝气体保护性好，在送丝管的外部开设供气通道，直至导向校直套的出丝口，用以保护焊接熔池不受外界空气侵入，起到提高焊接质量的作用。
12.进一步，所述第一送丝通道上设有保护套，所述保护套位于压紧轮中部。
13.采用上述技术方案，当焊丝通过第一送丝通道是为了防止送丝过程中变形，第一送丝通道上设有的保护套可以起到保护焊丝保持直通的状态，有校直的作用，焊丝可以顺利传输到另一对压紧轮。
14.进一步，所述气体保护通道前端套设安装的导向校直套和嵌在所述气体保护管内的送丝管可拆卸安装。
15.采用上述技术方案，选择焊丝直径是通过焊件的厚度来决定的，为了保证送丝过程流畅，发现导向校直套与焊丝直径不配时，取下原有的导向校直套和送丝管，更换安装相应直径的导向校直套和送丝管，就可以确保焊接时每次的导向校直套和送丝管是合适的。
16.进一步，所述送丝气体保护通道上还套设安装有调角块和激光传感器，激光传感器设在调角块前端靠近导向校直套，所述调角块下方设有激光模组，所述激光模组和激光传感器之间电性连接。
17.采用上述技术方案，焊接时，激光传感器会寻找焊接位置，机械手控制机器人激光焊接填丝设备，使激光传感器感应到焊缝位置，焊接机构出丝，调节调角块上的螺丝控制激光角度与焦距，使发射出来的激光聚焦于从焊接机构出来的焊丝上，激光模组发射激光将焊丝融化，无需要人工进行寻找焊接位置，实现全自动的运作。
18.进一步，所述伺服机构外部设有支撑架。
19.采用上述技术方案，将支撑架连接机械臂上，机器人激光焊接填丝设备整体可以靠机械臂移动位置和举起放下，比如当焊完第一个焊件后，紧接着需要焊接放在旁边的第二个焊件时，机械臂控制机器人激光焊接填丝设备就不费力地移动到第二焊件，不用人来搬动，节约了人工成本。
20.综上所述，本实用新型具有以下有益效果：
21.焊接功率与送丝速具有良好的兼容性，使用性能稳定，送丝顺畅，占用空间小，不粘丝，送丝位置精准，焊缝气体保护性好。
附图说明
22.图1为机器人激光焊接填丝设备示意图；
23.图2为本实用新型中送丝机构的结构示意图；
24.图3为本实用新型中焊接机构的结构示意图；
25.图4为本实用新型中送丝气体保护通道的结构示意图；
26.图5为实施例罐体示意图。
27.图中：1、送丝机构；11、箱体；12、主动齿轮；13、从动齿轮；14、压紧轮；15、第一送丝通道；16、保护套；2、第二送丝通道；3、焊接机构；31、伺服机构；32、送丝气体保护通道；321、送丝管；322、供气通道；323、气体保护管；33、导向校直套；4、激光传感器；5、激光模组；6、调角块；7、支撑架。
具体实施方式
28.下面结合附图及实施例，对本实用新型进行详细描述。
29.本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。
30.本实施例公开机器人激光焊接填丝设备，参考图1、参见图2，机器人激光焊接填丝设备，第二送丝通道2一侧连通送丝机构1，第二送丝通道2另一侧连通焊接机构3，当开始焊接时，启动机器人激光焊接填丝设备，送丝机构1一侧进丝，焊丝进入送丝机构1；送丝机构1包括箱体11，箱体11内部安装有第一送丝通道15，第一送丝通道15连通于第二送丝通道2，第一送丝通道15上下两侧分别安装有压紧轮14，第一送丝通道15下侧的压紧轮14上安装有从动齿轮 13，箱体11内部还安装有与从动齿轮13相啮合的主动齿轮12，主动齿轮12通过伺服机构31控制转动，主动齿轮12带动从动齿轮13转动，压紧轮14也会随着第一送丝通道15下侧的压紧轮14上的从动齿轮13转动而转动，从而压紧焊丝可以进行进丝和退丝，主动齿轮12顺时针转动时进行退丝动作，主动齿轮12 逆时针转动时进行进丝动作。
31.参见图1、图3、图4，送丝机构1另外一侧出丝到连通的第二送丝通道2，焊丝再顺着第二送丝通道2传输到连通第二送丝通道2的焊接机构3；焊丝机构 3包括伺服机构31、送丝气体保护通道32和导向校直套33，送丝气体保护通道 32后端套设安装有伺服机构31，气体保护通道前端套设安装有导向校直套33，所述送丝气体保护通道32内嵌有送丝管321；焊丝传输到焊接机构3时，通过伺服机构31与机器人io板进行通讯，控制焊接功率大小与送丝速度进行匹配，速度过快送丝机构1配合退丝，速度过慢送丝机构1配合加速送丝；焊丝按照规定速度穿过碳纤维材质的送丝管321，焊丝再通过导向校直套33校直出丝，整个过程中焊接功率与送丝速度具有良好的兼容性，送丝顺畅，送丝位置精准，占用空间小，不粘丝，使用性能稳定。
32.参见图2第一送丝通道15上设有保护套16，保护套16位于左右两组压紧轮14之间，并且固定安装于箱体11上；当焊丝通过第一送丝通道15时，为了防止送丝过程中变形，第一送丝通道15上设有的保护套16可以起到保护焊丝保持直通的状态，有校直的作用，焊丝可以顺利传输到另一对压紧轮14。
33.参见图4送丝气体保护通道32包括气体保护管323和送丝管321，送丝管 321嵌在气体保护管323内，在气体保护管323和送丝管321之间设有供气通道 322，供气通道322延伸到导向校直套33的出丝口，用以保护焊接熔池不受外界空气侵入，起到提高焊接质量的作用，同时也提高了焊缝气体保护性。
34.参见图3、图4，气体保护通道前端套设安装的导向校直套33和嵌在气体保护管323内的送丝管321可拆卸安装。选择焊丝直径是通过焊件的厚度来决定的，为了保证送丝过程流畅，发现导向校直套33与焊丝直径不配时，取下原有的导向校直套33和送丝管321，更换安装相应直径的导向校直套33和送丝管321，就可以确保焊接时每次的导向校直套33和送丝管321是合适的。
35.参考图1，送丝气体保护通道32上还套设安装有调角块6和激光传感器4，激光传感器4设在调角块6前端靠近导向校直套33，调角块6下方设有激光模组5，激光模组5的激光出射口紧靠导向校直套33的出丝口。激光模组5和激光传感器4之间电性连接；焊接时，焊接体
积较大的罐体如图5，在焊缝位置很难做到零间隙，机器人激光自动化焊接实现比较困难，机械手控制机器人激光焊接填丝设备从而控制激光传感器4感应的位置，激光传感器4感应到焊缝位置后，焊接机构3送出相应长度的焊丝，调节调角块6上的螺丝控制激光模组5发射出的激光的角度与焦距，使发射出来的激光聚焦于从焊接机构3出来的焊丝上，激光模组5发射激光将焊丝融化，无需要人工进行寻找焊接位置，实现全自动的运作。
36.参考图1，伺服机构31外部设有支撑架7，将支撑架7连接机械臂上，机器人激光焊接填丝设备整体可以靠机械臂移动位置和举起放下，比如当焊完第一个焊件后，紧接着需要焊接放在旁边的第二个焊件时，机械臂控制机器人激光焊接填丝设备就不费力地移动到第二焊件，不用人来搬动，节约了人工成本。
37.本实施例的工作过程及原理：
38.如图1所示，在使用本实用新型时，启动机器人激光焊接填丝设备，送丝气体保护通道32上套设的伺服机构31与机器人io板进行通讯，控制焊接功率大小与进丝速度进行匹配，气体保护管323内部安装适合直径的碳纤维材质的送丝管321，在送丝管321和气体保护管323之间设有供气通道322，供气通道322 延伸到导向校直套33的出口通气保护焊接熔池。焊接图5所示的大体积罐体时，机械手控制机器人激光焊接填丝设备从而控制激光传感器4感应的位置，激光传感器4感应到焊缝位置后，焊接机构3送出相应长度的焊丝，激光模组5发射激光将焊丝融化，解决焊缝位置难做到零间隙的问题，实现焊缝位置不同间隙焊接的目的，同时也增加了焊接的强度，减少了焊接不良，降低了焊接成本，实现了自动化生产，机构使用过程稳定性良好；完全解决了前期工艺一直不能解决填丝过程中会出现焊接功率与送丝速度不兼容，送丝不顺畅，送丝位置不准确，占用空间大，粘丝，焊缝气体保护性差的问题。
39.以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。