[發(fā)明專利]一種雙工位周向一次完成焊接的激光焊接設(shè)備及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910228760.0
• 申請(qǐng)日: 2019-03-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109848556A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-06-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尹德生;趙浩然;陳海;姚玉東;劉小冬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳力星激光智能裝備有限公司
• 主分類號(hào): B23K26/21
• 分類號(hào): B23K26/21;B23K26/08;B23K26/70;B23K37/04
• 代理公司: 東莞眾業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44371
• 代理人: 何恒韜

本發(fā)明公開(kāi)了雙工位周向一次完成焊接的激光焊接設(shè)備及方法，其中激光焊接設(shè)備包括控制系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)盤輸送系統(tǒng)、激光焊接夾具系統(tǒng)、XYZ軸傳動(dòng)系統(tǒng)、焊接機(jī)頭和激光焊接系統(tǒng)，旋轉(zhuǎn)盤輸送系統(tǒng)包括旋轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)裝置和旋轉(zhuǎn)盤，旋轉(zhuǎn)盤安裝于旋轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)裝置之上；激光焊接夾具系統(tǒng)，并列設(shè)置有兩組，對(duì)稱安裝于旋轉(zhuǎn)盤之上；兩組激光焊接夾具系統(tǒng)均包括工件支撐架、定位板、U型轉(zhuǎn)臂、轉(zhuǎn)臂支撐架、轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)裝置、轉(zhuǎn)臂升降裝置、工件壓板、壓板升降裝置。本發(fā)明焊接效率高、速度快、自動(dòng)化強(qiáng)度高，能交替對(duì)兩組工件進(jìn)行焊接，能周向一次完成工件的焊接，且U型轉(zhuǎn)臂升降和旋轉(zhuǎn)精度高、穩(wěn)定性好、可靠性高、控制精準(zhǔn)，能同時(shí)壓緊工件及待焊接于工件上的部件。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及激光焊接設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種雙工位周向一次完成焊接的激光焊接設(shè)備及方法。

背景技術(shù)

目前，動(dòng)力電池蓋板等高精密工件通常采用激光焊接設(shè)備進(jìn)行焊接。將某部件激光焊接于工件之上時(shí)，要將工件放置于支撐機(jī)構(gòu)之上，然后用夾具的夾臂施加一定的力作用于待焊接于工件上的部件之上。對(duì)于非要求周向焊接的工件來(lái)說(shuō)，例如在工件上進(jìn)行點(diǎn)焊接、弧形焊接、線焊接，將夾具的夾臂壓緊待焊接于工件上的部件，即可通過(guò)激光焊接設(shè)備對(duì)工件一次完成焊接。但是，對(duì)于要求周向焊接的工件來(lái)說(shuō)，例如在工件上進(jìn)行圓形焊接、方形焊接、橢圓形焊接時(shí)，則夾具的夾臂會(huì)阻擋到周向激光焊接光路的一段或一部分，使工件上無(wú)法周向一次完成焊接，而需要分兩次拼焊才能完成工件的周向焊接，即先焊接部分環(huán)形區(qū)域，再重新拆卸，再用夾具的夾臂夾緊，焊接剩余的環(huán)形區(qū)域，兩次拼焊不僅速度慢、效率低，耐用容易導(dǎo)致焊縫缺陷，密封性不好的問(wèn)題。

中國(guó)專利申請(qǐng)201810969028.4公開(kāi)了一種激光焊接的夾具及激光焊接方法，包括支撐桿、定位板、U型轉(zhuǎn)臂、壓力罩，支撐桿豎直方向設(shè)置，支撐桿的頂端設(shè)置有水平方向的定位板，定位板的上面設(shè)置有放置槽，定位板的兩側(cè)分別設(shè)置有U型轉(zhuǎn)臂，U型轉(zhuǎn)臂上安裝有壓力罩，U型轉(zhuǎn)臂的下方安裝有驅(qū)動(dòng)裝置，驅(qū)動(dòng)裝置用于驅(qū)動(dòng)U型轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)動(dòng)以及上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)；激光焊接方法按照以下步驟：?jiǎn)?dòng)激光焊接頭，同時(shí)啟動(dòng)夾具上的U型轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)，使得焊接頭一邊旋轉(zhuǎn)焊接，夾具的U型轉(zhuǎn)臂也同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，以便焊接頭能一次就完成環(huán)形焊接區(qū)域的焊接，夾具上的壓力傳感器能測(cè)量壓力罩上被施加的壓力值。

然而，該專利申請(qǐng)201810969028.4還存在如下缺陷：其一、該專利只公開(kāi)激光焊接的夾具，未公開(kāi)周向一次完成焊接的激光焊接設(shè)備，其自動(dòng)化激光焊接未得到保障；其二、U型轉(zhuǎn)臂的下方直接安裝驅(qū)動(dòng)裝置，無(wú)轉(zhuǎn)臂支撐架支撐，容易導(dǎo)致U型轉(zhuǎn)臂的放置和升降不穩(wěn)定、可靠性差；特別是U型轉(zhuǎn)臂的下水平桿的下方設(shè)置氣缸，氣缸的活塞桿與U型轉(zhuǎn)臂的下水平桿固定連接，氣缸的的外壁再固定第二轉(zhuǎn)軸，下水平桿、氣缸活塞桿、第二轉(zhuǎn)軸依次豎向安裝，這樣的結(jié)構(gòu)極易造成U型轉(zhuǎn)臂搖擺不穩(wěn)、精確性差的問(wèn)題；其三、U型轉(zhuǎn)臂的旋轉(zhuǎn)是通過(guò)第一電機(jī)帶動(dòng)皮帶輪旋轉(zhuǎn)，再通過(guò)同步帶驅(qū)動(dòng)第二轉(zhuǎn)軸往復(fù)旋轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，由于電機(jī)具有較大的啟動(dòng)和停止慣性影響，使得U型轉(zhuǎn)臂的旋轉(zhuǎn)角度難以控制，精度不準(zhǔn)，對(duì)第一電機(jī)性能要求非常高；其四、該專利僅設(shè)置了用于壓緊待焊接于工件上的部件的壓力罩，而未設(shè)置用于壓緊工件的工件壓板，使得焊接過(guò)程中，易受到工件晃動(dòng)等影響，造成焊接不良的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種雙工位周向一次完成焊接的激光焊接設(shè)備，該激光焊接設(shè)備焊接效率高、速度快、自動(dòng)化強(qiáng)度高，能周向一次完成工件及待焊接于工件上的部件的焊接；并且，該激光焊接設(shè)備的U型轉(zhuǎn)臂升降和旋轉(zhuǎn)精度高、穩(wěn)定性好、可靠性高、控制精準(zhǔn)，能同時(shí)壓緊工件及待焊接于工件上的部件。為此，本發(fā)明還要提供一種該激光焊接設(shè)備的焊接方法。

為解決上述第一個(gè)技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種雙工位周向一次完成焊接的激光焊接設(shè)備，包括控制系統(tǒng)，與控制系統(tǒng)電性連接的旋轉(zhuǎn)盤輸送系統(tǒng)、激光焊接夾具系統(tǒng)、XYZ軸傳動(dòng)系統(tǒng)、焊接機(jī)頭和激光焊接系統(tǒng)，其中：

旋轉(zhuǎn)盤輸送系統(tǒng)，包括旋轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)裝置和旋轉(zhuǎn)盤，旋轉(zhuǎn)盤安裝于旋轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)裝置之上；