[發明專利]一種面向自由曲線激光焊接壓緊工作頭

有效

• 申請號: 201210174179.3
• 申請日: 2012-05-30
• 公開（公告）號: CN102699542A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 肖榮詩;黃昔光;武強
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: B23K26/42
• 分類號: B23K26/42
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

技術領域

本發明涉及一種激光焊接壓緊工作頭，具體的說就是一種面向自由曲線激光焊接過程中保持恒定壓力的壓緊工作頭，屬于激光制造技術及設備領域

背景技術

激光焊接技術作為一種先進的焊接技術，目前在汽車、能源、航空航天等領域得到了越來越廣泛的應用和發展。其中，在汽車行業應用也車身各零部件的焊接制造，以代替傳統的電阻點焊，其接頭形式大部分為搭接焊接。由于汽車零部件為鈑金接頭，裝配精度低，焊接區域間隙較大，焊縫軌跡多為自由曲線。所以亟待一種附帶壓緊裝置的焊接工作頭，既可實現焊接過程中對鈑金零部件的壓緊貼實，又可實現空間自由曲線的激光焊接。

發明內容

本發明的目的就是為了克服現有工程技術存在的上述問題，提出一種面向自由曲線激光焊接壓緊工作頭，以解決自由曲線曲面的板材壓緊困難和激光頭與焊接區域距離難以固定的問題。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種面向自由曲線激光焊接壓緊工作頭，其特征在于：包含：

電動機，其兩端分別裝有電機編碼器和減速器；

直線運動模組，包括一絲杠，通過聯軸器與減速器連接；一直線運動模組機架，用以固定電動機和安裝絲杠；一滑塊，安裝在絲杠上；

彈簧裝置，包括一彈簧外殼，為中空的長方體結構，彈簧外殼一側通過螺栓與直線運動模組中的滑塊相連接，彈簧外殼與滑塊相對的另一側用以安裝激光頭，彈簧外殼的另外兩側面上各開有一個腰形的減重槽，彈簧外殼內部中間部位加工有臺階，所述的彈簧外殼中空部由臺階分為兩個相連通的圓柱空間，上側圓柱空間具有給彈簧變形導向的作用，下側圓柱空間安裝滾動花鍵副及滾動花鍵副殼體；

彈簧外殼內部下側加工有鍵槽；一彈簧外殼上端蓋，安裝在彈簧外殼的上端；一彈簧外殼下端蓋，安裝在彈簧外殼的下端；一鋼絲螺套安裝在彈簧外殼上端蓋上；一調整螺栓，安裝在鋼絲螺套上，調整螺栓上安裝有固定螺母；一彈簧上支撐，位于彈簧外殼內部的上側，靠近上端蓋處；一彈簧，位于彈簧上支撐下方；一彈簧下支撐，位于彈簧下方；兩限位器，分別位于彈簧下支撐的上下兩側，安裝在彈簧外殼減重槽上，一滾動花鍵副，上端通過第一螺栓與彈簧下支撐相連接，一滾動花鍵副殼體通過平鍵安裝在彈簧外殼中空部分的鍵槽上，限制滾動花鍵副的自由轉動；

連接裝置，包括一連接塊，為直角塊狀結構，連接塊一側加工有沉頭孔，另一側加工有螺紋孔；加工有沉頭孔的一側通過內六角螺栓與滾動花鍵副下端相連接，加工有螺紋孔的一側通過螺栓與壓輪裝置的壓輪安裝板相連接；

壓輪裝置，包括一壓輪安裝板，通過螺栓固定在連接塊上；一壓輪軸，固定在壓輪安裝板上；一圓錐滾子軸承，安裝在壓輪軸的另一端上；一壓輪，通過螺栓和軸承端蓋安裝在圓錐滾子軸承上。

安裝激光頭的彈簧外殼側壁上加工有裝配條形槽，留作裝配滑塊連接螺釘的空間。

其中，所述彈簧裝置中彈簧上支撐21的位置可由調整螺釘9調節。

本發明與現有壓緊工作頭相比，具有以下突出優點和效果：

1、能夠完成自由曲線板材的壓緊任務。本發明中壓輪能夠在復雜曲線上自由滾動，彈簧裝置可以保證壓輪對板材有足夠的壓緊力，同時激光頭與加工區域保持恒定的距離。

2、對自由曲線曲面的各部分壓緊力保持恒定。本發明中彈簧裝置中安裝位置傳感器，位置傳感器會反饋信號給直線運動模組，直線運動模組由電機驅動帶動彈簧裝置上下往復運動，使彈簧回到初始預緊力的狀態。

3、本發明結構簡單、工作穩定、控制精度高、壓緊力可調。

附圖說明

圖1是本發明所提供的一種面向自由曲線激光焊接壓緊工作頭的裝配圖；

圖2是本發明中直線運動模組的裝配爆炸圖圖，

圖3a是本發明中彈簧裝置的裝配爆炸圖，圖3b是彈簧調整裝置的裝配爆照圖，圖3c是彈簧裝置彈簧外殼的結構示意圖，圖3d是彈簧裝置彈簧外殼的結構示意圖；圖3e是彈簧裝置彈簧外殼的剖面圖

圖4是本發明連接裝置結構示意圖。

圖5a是本發明中壓輪裝置的裝配爆炸圖，圖5b是壓輪軸的機構示意圖；

圖中所示標號說明：