[發明專利]一種浮動式激光焊接模具及基于其的激光焊接設備

在審

• 申請號: 202010536199.5
• 申請日: 2020-06-12
• 公開（公告）號: CN111545913A
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 王學新
• 申請（專利權）人: 安徽省富光實業股份有限公司
• 主分類號: B23K26/28
• 分類號: B23K26/28;B23K26/70;B23K37/04;B23K26/14;B23K26/08
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 孫琴;何梅生

1.一種浮動式激光焊接模具，包括底座，其特征在于：所述底座上浮動連接有外殼，所述外殼內設圓柱狀的空腔，所述底座內部轉動設置有一個豎向延伸的主軸，所述主軸上端伸入至外殼的空腔內且固定套裝有下模，所述下模外固定套裝有第一軸承，所述下模外側壁與外殼的空腔內側壁之間通過第一軸承實現轉動連接，所述第一軸承能沿著外殼的空腔內側壁滑動，所述下模上方設有上模，所述上模外固定套裝有第二軸承，所述上模外側壁與外殼的空腔內側壁之間通過第二軸承實現轉動連接，通過限位機構對第二軸承在外殼的空腔內側壁上的軸向竄動進行限位；

所述上模內部型腔形成上模型腔，所述下模頂部型腔形成下模型腔，由上模型腔和下模型腔共同形成用于放置整個工件的焊接型腔，上模與下模的之間的縫隙為焊接縫隙，所述外殼一側還開有供激光穿過的激光光源穿孔，所述激光光源穿孔正好與焊接縫隙相對應。

2.如權利要求1所述的一種浮動式激光焊接模具，其特征在于：所述外殼外側在靠近底部的部位開有一圈環形凹槽，所述環形凹槽內沿周向均布有多個浮動塊，所述浮動塊與外殼固定連接，所述浮動塊中部開有上下貫通的浮動槽，浮動槽底部設有向內凸出的下限位臺階，固定件從上往下穿過浮動槽后固定在底座上，固定件的頂部設有向外凸出的上限位臺階，上限位臺階外側壁與浮動槽內側壁之間、以及上限位臺階底壁與下限位臺階頂壁之間均留有浮動間隙，固定件的上限位臺階與下限位臺階相配合實現對浮動塊上極限位置的限位。

3.如權利要求2所述的一種浮動式激光焊接模具，其特征在于：所述固定件為固定螺栓，所述固定螺栓底部旋入底座的螺紋孔中實現固定連接，固定螺栓的頭部作為上限位臺階。

4.如權利要求3所述的一種浮動式激光焊接模具，其特征在于：所述固定螺栓在位于底座上方的部位外固定套裝有一個保護套，所述保護套的形狀與固定螺栓的形狀相吻合，所述保護套與浮動槽之間留有浮動間隙。

5.如權利要求1所述的一種浮動式激光焊接模具，其特征在于：所述浮動塊在位于浮動槽的兩側分別設有調節螺栓，兩個調節螺栓底部旋入浮動塊的螺紋孔中，通過兩個調節螺栓的頂部抵緊在環形凹槽的頂壁上、并通過浮動塊底部抵緊在環形凹槽的底壁上，實現浮動塊與外殼之間的固定連接。

6.如權利要求1所述的一種浮動式激光焊接模具，其特征在于：所述限位機構設置為：所述外殼的空腔內側壁上設有對第二軸承底部進行限位的軸承限位臺階，所述外殼頂部設有壓緊第二軸承頂部的軸承壓板。

7.如權利要求1所述的一種浮動式激光焊接模具，其特征在于：所述下模外側設有對第一軸承頂部進行限位的第一上限位環、以及對第一軸承底部進行限位的第一下限位環。

8.如權利要求1所述的一種浮動式激光焊接模具，其特征在于：所述上模外側設有對第二軸承底部進行限位的第二下限位環、以及對第二軸承頂部進行限位的第二上限位環。

9.如權利要求1所述的一種浮動式激光焊接模具，其特征在于：所述外殼一側還設有氬氣保護供氣嘴，所述氬氣保護供氣嘴內端伸入外殼空腔中，所述氬氣保護供氣嘴外端通過氣管外接氬氣氣源。

10.一種激光焊接設備，包括機架，所述機架上從上往下依次設置有上壓總成、焊接模具以及下頂總成，其特征在于：所述焊接模具為權利要求1至9任一項所述的浮動式激光焊接模具，所述底座固定在機架上，所述主軸從底座底部向下伸出并與下頂總成頂部的頂桿相連接；

所述機架上在位于焊接模具一側還設有激光焊接裝置，所述激光焊接裝置的激光光源焊接頭正對著浮動式激光焊接模具的激光光源穿孔；

所述機架上還設有驅動主軸旋轉的驅動機構；

通過上壓總成的壓頭下壓位于焊接型腔內的工件，使工件的上下兩部分緊密接觸并使工件底部抵緊在下模型腔內，上壓總成的壓頭繼續下壓，驅動工件和下模同步下移，使得工件上下兩部分之間的接合處裸露出來，并通過驅動機構驅動主軸旋轉，主軸旋轉從而帶動下模和工件一起旋轉，啟動激光焊接裝置，激光光源焊接頭發出的激光光束從外殼的激光光源穿孔中穿入至上模與下模的之間的焊接縫隙部位，配合工件的旋轉，從而對工件的一周均進行激光焊接。