[發明專利]一種用于曲線軌跡激光焊接的柔性裝置

有效

• 申請號: 202011052312.9
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN111992880B
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 蔣平;黃德驊;蔡旺;舒樂時;周奇;耿韶寧
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: B23K26/08
• 分類號: B23K26/08;B23K26/28;B23K26/70
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 孔娜;李智

本發明屬于激光焊接相關技術領域，其公開了一種用于曲線軌跡激光焊接的柔性裝置，裝置包括：底座；設于底座兩端的第一支撐架和第二支撐架，其中，第一支撐架包括一端固定連接于底座的第一液壓桿以及與第一液壓桿另一端轉動連接的第一導軌支撐架；第二支撐架包括一端轉動連接于底座的第二液壓桿以及與第二液壓桿轉動連接的第二導軌支撐架；第一同步帶線性雙聯模組包括兩端分別固定于第一導軌支撐架和第二導軌支撐架上的第一導軌以及第一伺服電機；第二同步帶線性雙聯模組包括兩個兩端設于第一導軌并與第一導軌垂直的第二導軌以及第二伺服電機，第二導軌上設有裝夾平臺。該裝置可實現多角度焊接，焊接方位靈活，普適性廣。

技術領域

本發明屬于激光焊接相關技術領域，更具體地，涉及一種用于曲線軌跡激光焊接的柔性裝置。

背景技術

隨著激光器技術的不斷進步，利用高能激光束進行焊接已經廣泛應用于工業生產中。很多高校及研究機構對激光焊接的研究日益增多，亟需一種靈活性高、功能性強的實驗平臺以滿足各種復雜的實驗需求。現有的焊接實驗平臺通常為固定平臺，由固定的支架和面板組成，如果需要進行曲線焊接，只能依靠焊接臂帶動激光焊接頭進行曲線運動，且傳感器的布置受到了限制；此外，水平的固定平臺難以實現角度的調節，難以實現給定角度的傾斜焊接。綜上所述，現有的平臺靈活性不足，無法滿足一些特殊的焊接條件。同時，在焊接實驗過程中，需要對焊接實驗中的各種信號進行采集和分析，以達到對焊接狀態進行實時監測與診斷的目的。現代的激光焊接加工方式可以分為以下兩種：“工件位置固定，使用自動化機械臂攜持激光頭完成焊接”以及“焊接點位置固定、焊接平臺帶動焊接工件運動”。對曲線焊接過程進行在線監測，若采用第一種焊接模式，傳感器需要隨激光頭一起運動，產生平動及轉動位移，會對監測點位置產生影響，從而影響數據采集精度。為了保證信號采集的穩定性與可靠性，通常采用第二種方式，且傳感器只需保持靜止即可。焊件上方的信號監測可以依賴于外部支架安裝傳感器，而焊接工件下方的信號監測往往容易受平臺的約束從而難以實現。現有的焊接平臺下方空間狹小，難以在焊接工件下方布置傳感器對焊件底部進行準確監測。因此，亟需設計一種適用于曲線軌跡激光焊接過程的監測平臺，以解決現有的焊接平臺靈活性不足、監測設備難以布置的問題。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種用于曲線軌跡激光焊接的柔性裝置，該裝置可以通過液壓升降桿和連桿機構實現了對平臺高度和傾斜角度調整，同時焊接件可以在第一同步帶線性雙聯模組與第二同步帶線性模組的驅動下實現平面內的任意移動，響應的可以有效解決焊接平臺靈活性不足的問題，能夠滿足激光焊接實驗的復雜需求。

為實現上述目的，按照本發明的一個方面，提供了一種用于曲線軌跡激光焊接的柔性裝置，所述裝置包括：底座；設于所述底座兩端的第一支撐架和第二支撐架，其中，所述第一支撐架包括一端固定連接于所述底座的第一液壓桿以及與所述第一液壓桿另一端轉動連接的第一導軌支撐架；所述第二支撐架包括一端轉動連接于所述底座的第二液壓桿以及與所述第二液壓桿轉動連接的第二導軌支撐架；第一同步帶線性雙聯模組包括兩端分別固定于所述第一導軌支撐架和第二導軌支撐架上的第一導軌以及第一伺服電機；第二同步帶線性雙聯模組包括兩個兩端設于所述第一導軌并與所述第一導軌垂直的第二導軌以及第二伺服電機，所述第一伺服電機用于驅動所述第二導軌在所述第一導軌上滑動，每一所述第二導軌上設有裝夾平臺，所述裝夾平臺用于裝載待焊件；所述第二伺服電機用于驅動所述裝夾平臺在所述第二導軌上滑動。

優選地，所述第一液壓桿與所述第二液壓桿為升降型液壓桿。

優選地，所述底座上設有多個卡槽，所述卡槽用于安裝升降桿，所述升降桿的頂部用于安裝監測裝置。

優選地，所述升降桿的頂部設有安裝板，所述安裝板與所述升降桿轉動連接，所述監測裝置安裝于所述安裝板上。

優選地，所述監測裝置包括CCD相機、高溫計或光電傳感器中的一種或多種組合。

優選地，所述裝夾平臺上開有通槽，所述通槽內設有至少一個夾具，所述夾具用于固定所述待焊件。