[實用新型]不等厚板激光焊接系統

有效

• 申請號: 201420873091.5
• 申請日: 2014-12-30
• 公開（公告）號: CN204397167U
• 公開（公告）日: 2015-06-17
• 發明（設計）人: 羅敬文;童松皓;勇航;陳孝山
• 申請（專利權）人: 上海團結普瑞瑪激光設備有限公司
• 主分類號: B23K26/34
• 分類號: B23K26/34;B23K26/21;B23K26/08;B23K26/70
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 楊元焱

技術領域

本實用新型涉及激光加工，尤其涉及一種不等厚板激光焊接系統。

背景技術

激光焊接技術屬于熔融焊接，以激光束為能源，聚焦在焊件接頭上。激光焊接具有焊接速度快、焊縫強度高和焊縫美觀等明顯優勢，它與傳統焊接技術相比，在焊接效率、精度、自動化、可靠性等各方面都具有無可比擬的優越性。近年來，在汽車、能源、電子等領域得到快速發展，被認為是21世紀最有發展前景的制造技術之一。其中，激光拼焊板技術是基于成熟的激光焊接技術發展起來的現代汽車板材加工工藝，在拼焊板商業化生產中占據重要地位。拼焊板是指在成形前將兩塊或兩塊以上不同厚度、不同材質或不同表面涂層的板材拼焊在一起，從而形成沖壓用的平板坯料。拼焊板技術的應用為減輕車身重量、降低生產成本、加強車身零件局部抗腐蝕能力、提高車身安全性提供了機遇。

目前，國內一些大的轎車合資廠主要引進成套的拼焊裝備或生產線，激光加工技術及裝備得到了較好地應用。但是，大部分汽車制造廠仍然采阻點焊，主要是人工操作，自動化設備應用較為少數，生產的自動化程度不高，產品焊接質量也不高。

實用新型內容

本實用新型的目的，就是為了解決上述問題，提供一種集激光熔覆和激光焊接功能于一體的不等厚板激光焊接系統。

為了達到上述目的，本實用新型采用了以下技術方案：一種不等厚板激光焊接系統，包括機床、上下料機器人、物料架、自動焊接機、控制系統和激光器；所述上下料機器人和物料架共兩組，分別設置在機床的左右兩端；在機床上設有y軸直線導軌，在y軸直線導軌上架設有左右兩個工作臺，左右兩個工作臺分別由齒輪齒條傳動機構帶動可分別沿y軸直線導軌移動，所述自動焊接機正交架設在機床上，在自動焊接機上設有x軸絲杠和Z軸絲杠，在Z軸絲杠下端安裝有激光加工頭。

所述激光器為4000W大功率光纖激光器。

本實用新型和現有技術相比具有以下的優點和特點：

1、采用機器人進行上下料，通過控制系統對機器人進行控制，提高了不等厚板焊接的自動化程度，降低了工人勞動強度。

2、通過工作臺的水平移動、激光加工頭的水平和上下移動形成空間曲線，實現不等厚板的焊接，保證了焊接板的加工質量。

3、采用多個工位，可以使激光器連續不斷地工作，可同時加工平面不等厚板或曲面不等厚板，提高了加工效率。

附圖說明

圖1是本實用新型不等厚板激光焊接系統的平面布置示意圖；

圖2是本實用新型不等厚板激光焊接系統的局部結構示意圖。

具體實施方式

參見圖1，配合參見圖2，本實用新型的不等厚板激光焊接系統，包括機床1、左端上下料機器人2、右端上下料機器人3、左端物料架4、右端物料架5、自動焊接機6、控制系統7和激光器8；在機床1上設有y軸直線導軌9，在y軸直線導軌上架設有左工作臺10和右工作臺11，左工作臺10由齒輪齒條傳動機構12帶動可沿y軸直線導軌移動，右工作臺11由齒輪齒條傳動機構13帶動可沿y軸直線導軌移動。自動焊接機6正交架設在機床上，在自動焊接機上設有x軸絲杠61和Z軸絲杠62，在Z軸絲杠下端安裝有激光加工頭63。

本實用新型中所用的激光器為4000W大功率光纖激光器。

本實用新型的工作過程和原理可結合圖1、圖2說明如下：當齒輪齒條傳動機構12運動，左工作臺10沿y軸直線導軌9運動到遠端，即板材裝卸工位，由左端上下料機器人2搬運一塊板材輸送到左工作臺10上，定位并夾緊板材后，再將左工作臺10運動至焊接切割工位，控制系統7控制x軸絲杠61和Z軸絲杠62運動，結合齒輪齒條傳動機構12的運動，激光加工頭63對工作臺10上的板材形成空間曲線相對運動，同時控制系統7控制4000W的光纖激光器8工作，對板材的拼焊邊進行激光切割。

切割結束后，左工作臺10回到裝卸工位，左端上下料機器人2將另一塊板材放至左工作臺10上，定位并夾緊板材。然后左工作臺10前進到焊接切割工位，完成對另一塊板材的拼焊邊的切割。由于兩塊板材已經對縫，且均固定于左工作臺10上，此時控制系統7控制激光加工頭63沿拼焊線進行激光拼焊。拼焊結束后，左工作臺10回到裝卸工位，由左端上下料機器人2卸料，左工作臺10的拼焊工作完成后。

在左端上下料機器人2卸料過程中，右工作臺11和右端上下料機器人3工作，重復上面的過程，雙工作臺交替工作，提高了4000W的光纖激光器8的工作效率。

當進行平面不等厚板焊接時，控制系統7控制x軸絲杠61和齒輪齒條傳動機構運動，焊接切割頭63對工作臺上的板材形成平面曲線相對運動，實現平面不等厚板的焊接。進行曲面不等厚板焊接時，控制x軸絲杠61和Z軸絲杠62運動，結合齒輪齒條傳動機構運動，激光加工頭63對工作臺上的板材形成空間曲線相對運動，實現成曲面不等厚板的焊接。