本申請涉及激光焊接的領(lǐng)域，尤其是涉及一種充氣柜機(jī)器人激光焊接工作站。

背景技術(shù)：

1、激光焊接是利用高能量密度的激光束作為熱源的一種高效焊接方法，激光焊接是激光材料加工技術(shù)應(yīng)用的重要方面之一，激光焊接可以采用連續(xù)或脈沖激光束加以實現(xiàn)，激光焊接的原理可分為熱傳導(dǎo)型焊接和激光深熔焊接，功率密度小于104至105w/cm2為熱傳導(dǎo)焊，此時熔深淺，焊接速度慢，功率密度大于105至107w/cm2時，金屬表面受熱作用下凹成“孔穴”，形成深熔焊，具有焊接速度快，深寬比大的特點。

2、隨著自動化技術(shù)的發(fā)展，激光焊接機(jī)器人逐漸運(yùn)用到充氣柜的焊接生產(chǎn)中，現(xiàn)有的激光焊接機(jī)器人內(nèi)部設(shè)置焊縫跟蹤系統(tǒng)，可以檢測焊縫與焊槍的偏移量，并將偏移的補(bǔ)償量反饋給機(jī)器人，由機(jī)器人帶動焊槍進(jìn)行位置偏移。針對上述技術(shù)方案，發(fā)明人認(rèn)為單純依靠機(jī)器人的運(yùn)動帶動焊槍位置變化很難做到實時位置補(bǔ)償，焊接精度有待提高。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了進(jìn)一步提高焊接精度，本申請?zhí)峁┮环N充氣柜機(jī)器人激光焊接工作站。

2、本申請?zhí)峁┑囊环N充氣柜機(jī)器人激光焊接工作站，采用如下的技術(shù)方案：

3、一種充氣柜機(jī)器人激光焊接工作站，包括變位臺和用于驅(qū)動變位臺轉(zhuǎn)動的驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述變位臺上設(shè)有用于裝夾柜體的工裝機(jī)構(gòu)，所述變位臺的一側(cè)設(shè)有機(jī)器人本體，所述機(jī)器人本體的操作端設(shè)有激光焊接頭，所述激光焊接頭上設(shè)有用于對光路進(jìn)行偏移調(diào)節(jié)的激光微調(diào)機(jī)構(gòu)，所述激光焊接頭的一側(cè)設(shè)有焊縫跟蹤傳感器，所述焊縫跟蹤傳感器和激光微調(diào)機(jī)構(gòu)信號連接。

4、通過采用上述技術(shù)方案，使用時，將待焊接加工的柜體放置于變位臺上，并通過工裝機(jī)構(gòu)對柜體進(jìn)行裝夾固定，隨后利用機(jī)器人本體帶動激光焊接頭移動，實現(xiàn)對柜體的焊接。通過焊縫跟蹤傳感器可對柜體的焊接位置進(jìn)行掃描并實時檢測焊接點與焊縫的相對偏移量，并將偏移的補(bǔ)償量反饋給激光微調(diào)機(jī)構(gòu)，實時對激光的光路進(jìn)行偏移調(diào)節(jié)，從而實現(xiàn)激光光斑的位置調(diào)節(jié)，實現(xiàn)精密焊接，有利于進(jìn)一步提高焊接精度。

5、可選的，所述激光微調(diào)機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在激光焊接頭內(nèi)的第一鏡片和第二鏡片，以及驅(qū)動第一鏡片橫向移動的橫向調(diào)節(jié)組件、驅(qū)動第二鏡片豎向移動的豎向調(diào)節(jié)組件，所述橫向調(diào)節(jié)組件、豎向調(diào)節(jié)組件分別與焊縫跟蹤傳感器信號連接。

6、通過采用上述技術(shù)方案，通過橫向調(diào)節(jié)組件調(diào)節(jié)第一鏡片橫向移動，實現(xiàn)調(diào)整激光光斑左右移動的目的；通過豎向調(diào)節(jié)第二鏡片豎向移動，實現(xiàn)調(diào)整激光束焦點z方向的位置，進(jìn)而從z向焦點和橫向位置實時調(diào)整激光光斑位置，實現(xiàn)精密焊接。

7、可選的，所述第一鏡片沿橫向滑動設(shè)置于激光焊接頭內(nèi)，所述橫向調(diào)節(jié)組件包括第一電機(jī)、第一螺桿和第一螺套，所述第一電機(jī)設(shè)于激光焊接頭上且與焊縫跟蹤傳感器信號連接，所述第一螺桿橫向設(shè)置與第一電機(jī)的輸出端同軸固定，所述第一螺套的一端與第一鏡片連接，另一端與第一螺桿螺紋連接。

8、通過采用上述技術(shù)方案，第一電機(jī)轉(zhuǎn)動帶動第一螺桿轉(zhuǎn)動，第一螺桿轉(zhuǎn)動帶動第一螺套及第一鏡片橫向移動，進(jìn)而實現(xiàn)驅(qū)動第一鏡片橫向移動的目的。

9、可選的，所述第二鏡片沿豎向滑動設(shè)置于激光焊接頭內(nèi)，所述豎向調(diào)節(jié)組件包括第二電機(jī)、第二螺桿和第二螺套，所述第二電機(jī)設(shè)于激光焊接頭上且與焊縫跟蹤傳感器信號連接，所述第二螺桿豎向設(shè)置且通過錐齒輪組與第二電機(jī)傳動連接，所述第二螺套螺紋連接在第二螺桿的外側(cè)，所述第二鏡片與第二螺套相連。

10、通過采用上述技術(shù)方案，第二電機(jī)轉(zhuǎn)動可通過錐齒輪組帶動第二螺桿轉(zhuǎn)動，第二螺桿轉(zhuǎn)動帶動第二螺套及第二鏡片豎向移動，進(jìn)而實現(xiàn)驅(qū)動第二鏡片豎向移動的目的。

11、可選的，所述變位臺下側(cè)設(shè)有機(jī)架，所述變位臺與機(jī)架轉(zhuǎn)動連接，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括設(shè)于機(jī)架上的伺服電機(jī)和減速機(jī)，所述伺服電機(jī)的輸出端與減速機(jī)的輸入端相連，所述減速機(jī)的輸出端與變位臺的轉(zhuǎn)動中心連接。

12、通過采用上述技術(shù)方案，伺服電機(jī)啟動后，減速機(jī)經(jīng)過減速處理后，帶動變位臺轉(zhuǎn)動，使得柜體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)變位，便于激光焊接頭對柜體的焊縫位置進(jìn)行全方位的焊接。減速機(jī)一方面能夠降低轉(zhuǎn)速，有利于變位臺實現(xiàn)精準(zhǔn)的轉(zhuǎn)動變位；另一方面能夠提高輸出扭矩，有利于提高變位臺的承載能力。

13、可選的，所述工裝機(jī)構(gòu)包括相對設(shè)置于變位臺上的夾持組件，兩個所述夾持組件之間設(shè)有用于放置柜體的夾持空間，所述夾持組件包括固定架、調(diào)節(jié)螺桿和夾持板，所述固定架固定于變位臺上，所述調(diào)節(jié)螺桿穿過固定架且與固定架螺紋連接，所述夾持板設(shè)于調(diào)節(jié)螺桿靠近夾持空間的一端，所述調(diào)節(jié)螺桿遠(yuǎn)離夾持板的一端設(shè)有手輪。

14、通過采用上述技術(shù)方案，通過撥轉(zhuǎn)手輪可帶動調(diào)節(jié)螺桿在固定架上運(yùn)動，調(diào)節(jié)螺桿運(yùn)動帶動夾持板運(yùn)動，通過調(diào)節(jié)兩個相對設(shè)置的夾持板可對柜體進(jìn)行對夾，從而實現(xiàn)對柜體的裝夾固定，操作便捷。

15、可選的，所述夾持板轉(zhuǎn)動設(shè)置于調(diào)節(jié)螺桿遠(yuǎn)離手輪的一端，所述夾持板遠(yuǎn)離手輪的一側(cè)設(shè)有膠墊。

16、通過采用上述技術(shù)方案，可避免夾持板對柜體進(jìn)行對夾時對柜體產(chǎn)生一定的扭矩進(jìn)而影響夾持板的對夾效果；通過設(shè)置膠墊，一方面可避免對夾時對柜體造成變形和損傷，另一方面，在對夾時，膠墊產(chǎn)生壓縮變形而產(chǎn)生反向作用力，使得調(diào)節(jié)螺桿與固定架的螺紋件保持壓緊力和摩擦力，有利于提高夾持效果。

17、綜上所述，本申請包括以下至少一種有益技術(shù)效果：

18、1.使用時，將待焊接加工的柜體放置于變位臺上，并通過工裝機(jī)構(gòu)對柜體進(jìn)行裝夾固定，隨后利用機(jī)器人本體帶動激光焊接頭移動，實現(xiàn)對柜體的焊接。通過焊縫跟蹤傳感器可對柜體的焊接位置進(jìn)行掃描并實時檢測焊接點與焊縫的相對偏移量，并將偏移的補(bǔ)償量反饋給激光微調(diào)機(jī)構(gòu)，實時對激光的光路進(jìn)行偏移調(diào)節(jié)，從而實現(xiàn)激光光斑的位置調(diào)節(jié)，實現(xiàn)精密焊接，有利于進(jìn)一步提高焊接精度。

19、2.通過橫向調(diào)節(jié)組件調(diào)節(jié)第一鏡片橫向移動，實現(xiàn)調(diào)整激光光斑左右移動的目的；通過豎向調(diào)節(jié)第二鏡片豎向移動，實現(xiàn)調(diào)整激光束焦點z方向的位置，進(jìn)而從z向焦點和橫向位置實時調(diào)整激光光斑位置，實現(xiàn)精密焊接。

20、3.通過撥轉(zhuǎn)手輪可帶動調(diào)節(jié)螺桿在固定架上運(yùn)動，調(diào)節(jié)螺桿運(yùn)動帶動夾持板運(yùn)動，通過調(diào)節(jié)兩個相對設(shè)置的夾持板可對柜體進(jìn)行對夾，從而實現(xiàn)對柜體的裝夾固定，操作便捷。

技術(shù)特征：

1.一種充氣柜機(jī)器人激光焊接工作站，其特征在于：包括變位臺(2)和用于驅(qū)動變位臺(2)轉(zhuǎn)動的驅(qū)動機(jī)構(gòu)(3)，所述變位臺(2)上設(shè)有用于裝夾柜體的工裝機(jī)構(gòu)(4)，所述變位臺(2)的一側(cè)設(shè)有機(jī)器人本體(5)，所述機(jī)器人本體(5)的操作端設(shè)有激光焊接頭(6)，所述激光焊接頭(6)上設(shè)有用于對光路進(jìn)行偏移調(diào)節(jié)的激光微調(diào)機(jī)構(gòu)(7)，所述激光焊接頭(6)的一側(cè)設(shè)有焊縫跟蹤傳感器(8)，所述焊縫跟蹤傳感器(8)和激光微調(diào)機(jī)構(gòu)(7)信號連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種充氣柜機(jī)器人激光焊接工作站，其特征在于：所述激光微調(diào)機(jī)構(gòu)(7)包括設(shè)置在激光焊接頭(6)內(nèi)的第一鏡片(71)和第二鏡片(72)，以及驅(qū)動第一鏡片(71)橫向移動的橫向調(diào)節(jié)組件(73)、驅(qū)動第二鏡片(72)豎向移動的豎向調(diào)節(jié)組件，所述橫向調(diào)節(jié)組件(73)、豎向調(diào)節(jié)組件分別與焊縫跟蹤傳感器(8)信號連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種充氣柜機(jī)器人激光焊接工作站，其特征在于：所述第一鏡片(71)沿橫向滑動設(shè)置于激光焊接頭(6)內(nèi)，所述橫向調(diào)節(jié)組件(73)包括第一電機(jī)(731)、第一螺桿(732)和第一螺套(733)，所述第一電機(jī)(731)設(shè)于激光焊接頭(6)上且與焊縫跟蹤傳感器(8)信號連接，所述第一螺桿(732)橫向設(shè)置與第一電機(jī)(731)的輸出端同軸固定，所述第一螺套(733)的一端與第一鏡片(71)連接，另一端與第一螺桿(732)螺紋連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種充氣柜機(jī)器人激光焊接工作站，其特征在于：所述第二鏡片(72)沿豎向滑動設(shè)置于激光焊接頭(6)內(nèi)，所述豎向調(diào)節(jié)組件包括第二電機(jī)(741)、第二螺桿(742)和第二螺套(743)，所述第二電機(jī)(741)設(shè)于激光焊接頭(6)上且與焊縫跟蹤傳感器(8)信號連接，所述第二螺桿(742)豎向設(shè)置且通過錐齒輪組(744)與第二電機(jī)(741)傳動連接，所述第二螺套(743)螺紋連接在第二螺桿(742)的外側(cè)，所述第二鏡片(72)與第二螺套(743)相連。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種充氣柜機(jī)器人激光焊接工作站，其特征在于：所述變位臺(2)下側(cè)設(shè)有機(jī)架(1)，所述變位臺(2)與機(jī)架(1)轉(zhuǎn)動連接，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)(3)包括設(shè)于機(jī)架(1)上的伺服電機(jī)(31)和減速機(jī)(32)，所述伺服電機(jī)(31)的輸出端與減速機(jī)(32)的輸入端相連，所述減速機(jī)(32)的輸出端與變位臺(2)的轉(zhuǎn)動中心連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種充氣柜機(jī)器人激光焊接工作站，其特征在于：所述工裝機(jī)構(gòu)(4)包括相對設(shè)置于變位臺(2)上的夾持組件(41)，兩個所述夾持組件(41)之間設(shè)有用于放置柜體的夾持空間(42)，所述夾持組件(41)包括固定架(411)、調(diào)節(jié)螺桿(412)和夾持板(413)，所述固定架(411)固定于變位臺(2)上，所述調(diào)節(jié)螺桿(412)穿過固定架(411)且與固定架(411)螺紋連接，所述夾持板(413)設(shè)于調(diào)節(jié)螺桿(412)靠近夾持空間(42)的一端，所述調(diào)節(jié)螺桿(412)遠(yuǎn)離夾持板(413)的一端設(shè)有手輪(4121)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種充氣柜機(jī)器人激光焊接工作站，其特征在于：所述夾持板(413)轉(zhuǎn)動設(shè)置于調(diào)節(jié)螺桿(412)遠(yuǎn)離手輪(4121)的一端，所述夾持板(413)遠(yuǎn)離手輪(4121)的一側(cè)設(shè)有膠墊(4131)。

技術(shù)總結(jié)
本申請涉及一種充氣柜機(jī)器人激光焊接工作站，屬于激光焊接的技術(shù)領(lǐng)域，其包括變位臺和用于驅(qū)動變位臺轉(zhuǎn)動的驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述變位臺上設(shè)有用于裝夾柜體的工裝機(jī)構(gòu)，所述變位臺的一側(cè)設(shè)有機(jī)器人本體，所述機(jī)器人本體的操作端設(shè)有激光焊接頭，所述激光焊接頭上設(shè)有用于對光路進(jìn)行偏移調(diào)節(jié)的激光微調(diào)機(jī)構(gòu)，所述激光焊接頭的一側(cè)設(shè)有焊縫跟蹤傳感器，所述焊縫跟蹤傳感器和激光微調(diào)機(jī)構(gòu)信號連接。本申請通過焊縫跟蹤傳感器可對柜體的焊接位置進(jìn)行掃描并實時檢測焊接點與焊縫的相對偏移量，并將偏移的補(bǔ)償量反饋給激光微調(diào)機(jī)構(gòu)，實時對激光的光路進(jìn)行偏移調(diào)節(jié)，從而實現(xiàn)激光光斑的位置調(diào)節(jié)，實現(xiàn)精密焊接，有利于提高焊接精度。

技術(shù)研發(fā)人員：晏劉武,朱君
受保護(hù)的技術(shù)使用者：常州市鐳爍光電科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240711
技術(shù)公布日：2025/5/19