本申請涉及焊接設(shè)備的領(lǐng)域，尤其是涉及一種三維五軸焊接設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、充氣柜在生產(chǎn)過程中，充氣柜需要進行焊接加工，以保證其密封性和耐壓性能，充氣柜的焊接加工需要嚴格按照相關(guān)標準和規(guī)范進行，包括焊接材料的選擇、焊接設(shè)備的使用、焊接參數(shù)的控制等方面。具體而言，可以采取以下措施：根據(jù)充氣柜的材質(zhì)和使用環(huán)境，確保焊接設(shè)備符合相關(guān)的安全要求，并進行必要的維護和檢修，對焊接參數(shù)進行嚴格控制，如電流、電壓、焊接速度、焊接溫度等，以保證焊縫的質(zhì)量和穩(wěn)定性。

2、專利號為cn202220401450.1的中國專利公開了一種不銹鋼充氣柜3d激光機器人焊接工作站，其采用關(guān)節(jié)式機器人對充氣柜進行焊接加工，實現(xiàn)了充氣柜的自動化焊接。

3、針對上述技術(shù)方案，發(fā)明人認為關(guān)節(jié)式機器人雖然靈活性程度較高，但其成本較高且不易維護，且在進行運動時容易產(chǎn)生抖動，焊接精度有待提高。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了保證焊接實現(xiàn)自動化的同時，提升焊接精度和使用穩(wěn)定性，本申請?zhí)峁┮环N三維五軸焊接設(shè)備。

2、本申請?zhí)峁┑囊环N三維五軸焊接設(shè)備，采用如下的技術(shù)方案：

3、一種三維五軸焊接設(shè)備，包括三維五軸模組和與三維五軸模組的操作端相連的激光焊接頭，所述激光焊接頭的一側(cè)設(shè)有輪廓傳感器，所述輪廓傳感器通過中控系統(tǒng)與三維五軸模組信號連接，所述激光焊接頭和輪廓傳感器的下側(cè)設(shè)有用于放置柜體的加工臺。

4、通過采用上述技術(shù)方案，將待焊接加工的柜體放置于加工臺上，首先通過三維五軸模組帶動輪廓傳感器進行x、y、z向的運動，輪廓傳感器對柜體進行預掃，獲取柜體的立體輪廓模型，將該立體輪廓模型的數(shù)據(jù)傳輸給中控系統(tǒng)，中控系統(tǒng)生成柜體的焊縫路徑并將該焊縫路徑轉(zhuǎn)化為控制指令，最終向三維五軸模組發(fā)送控制指令控制三維五軸模組的運動路線，三維五軸模組帶動激光焊接頭對柜體進行焊接，進而實現(xiàn)對充氣柜的精密焊接。本申請中采用三維五軸模組帶動激光焊接頭運動，相比于利用關(guān)節(jié)式機器人焊接，能夠證焊接實現(xiàn)自動化的同時，提升焊接精度和使用穩(wěn)定性，且降低了整體造價及維護成本。

5、可選的，所述激光焊接頭上設(shè)有用于對輪廓傳感器的俯仰角進行調(diào)節(jié)的角度調(diào)節(jié)機構(gòu)。

6、通過采用上述技術(shù)方案，利用角度調(diào)節(jié)機構(gòu)能夠?qū)喞獋鞲衅鞯母┭鼋沁M行調(diào)節(jié)，從而便于輪廓傳感器能夠?qū)耋w全面掃描到位，提高該焊接設(shè)備的適用性。

7、可選的，所述角度調(diào)節(jié)機構(gòu)包括固定板和調(diào)節(jié)板，所述固定板豎直固定于激光焊接頭的一側(cè)，所述調(diào)節(jié)板固定于輪廓傳感器的一側(cè)，所述調(diào)節(jié)板和固定板上均對應(yīng)設(shè)置有第一圓孔，所述固定板上設(shè)有第二圓孔，所述調(diào)節(jié)板上設(shè)有與第二圓孔對應(yīng)設(shè)置的弧形調(diào)節(jié)孔，所述調(diào)節(jié)板上弧形調(diào)節(jié)孔的圓心與第一圓孔的圓心重合。

8、通過采用上述技術(shù)方案，將第一圓孔及第二圓孔插入螺栓并擰上螺母即可將實現(xiàn)調(diào)節(jié)板與固定板的緊固，通過弧形調(diào)節(jié)孔的設(shè)置，便于調(diào)節(jié)板能夠繞著弧形調(diào)節(jié)孔的圓心進行轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)，從而實現(xiàn)對輪廓傳感器進行俯仰角度調(diào)節(jié)的目的。

9、可選的，所述加工臺上設(shè)有用于對柜體進行定位夾持的工裝機構(gòu)。

10、通過采用上述技術(shù)方案，在焊接加工時，對柜體進行夾持固定，減小柜體在加工臺上產(chǎn)生偏移的可能性，保證焊接精度和焊接效率。

11、可選的，所述工裝機構(gòu)包括用于與柜體相鄰兩邊分別相抵的第一定位板和第二定位板，所述第一定位板、第二定位板分別固定于加工臺上，所述工裝機構(gòu)還包括第一夾持板和第二夾持板，所述第一夾持板與第一定位板相對設(shè)置，所述第二夾持板與第二定位板相對設(shè)置，所述加工臺上設(shè)有驅(qū)動第一夾持板朝向第一定位板移動的第一驅(qū)動件以及驅(qū)動第二夾持板朝向第二定位板移動的第二驅(qū)動件。

12、通過采用上述技術(shù)方案，通過第一定位板、第二定位板、第一夾持板和第二夾持板對柜體的四條底部側(cè)邊進行夾持定位，避免柜體在進行焊接加工時發(fā)生水平方向上偏移的可能性。

13、可選的，所述第一定位板、第二定位板、第一驅(qū)動件及第二驅(qū)動件的底部均設(shè)有安裝底座，所述加工臺上均布有多個定位孔，所述安裝底座通過緊固件與定位孔連接。

14、通過采用上述技術(shù)方案，可針對不同的柜體規(guī)格對第一定位板、第二定位板、第一驅(qū)動件及第二驅(qū)動件的安裝位置進行調(diào)整，保證工裝機構(gòu)的適用性。

15、綜上所述，本申請包括以下至少一種有益技術(shù)效果：

16、1.通過三維五軸模組、三維五軸模組、輪廓傳感器和中控系統(tǒng)的設(shè)置，將待焊接加工的柜體放置于加工臺上，首先通過三維五軸模組帶動輪廓傳感器進行x、y、z向的運動，輪廓傳感器對柜體進行預掃，獲取柜體的立體輪廓模型，將該立體輪廓模型的數(shù)據(jù)傳輸給中控系統(tǒng)，中控系統(tǒng)生成柜體的焊縫路徑并將該焊縫路徑轉(zhuǎn)化為控制指令，最終向三維五軸模組發(fā)送控制指令控制三維五軸模組的運動路線，三維五軸模組帶動激光焊接頭對柜體進行焊接，進而實現(xiàn)對充氣柜的精密焊接。本申請中采用三維五軸模組帶動激光焊接頭運動，相比于利用關(guān)節(jié)式機器人焊接，能夠證焊接實現(xiàn)自動化的同時，提升焊接精度和使用穩(wěn)定性，且降低了整體造價及維護成本。

17、2.通過角度調(diào)節(jié)機構(gòu)的設(shè)置，能夠?qū)喞獋鞲衅鞯母┭鼋沁M行調(diào)節(jié)，從而便于輪廓傳感器能夠?qū)耋w全面掃描到位，提高該焊接設(shè)備的適用性

18、3.通過工裝機構(gòu)的設(shè)置，在焊接加工時，對柜體進行夾持固定，減小柜體在加工臺上產(chǎn)生偏移的可能性，保證焊接精度和焊接效率。

技術(shù)特征：

1.一種三維五軸焊接設(shè)備，其特征在于：包括三維五軸模組(1)和與三維五軸模組(1)的操作端相連的激光焊接頭(2)，所述激光焊接頭(2)的一側(cè)設(shè)有輪廓傳感器(3)，所述輪廓傳感器(3)通過中控系統(tǒng)(4)與三維五軸模組(1)信號連接，所述激光焊接頭(2)和輪廓傳感器(3)的下側(cè)設(shè)有用于放置柜體的加工臺(5)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三維五軸焊接設(shè)備，其特征在于：所述激光焊接頭(2)上設(shè)有用于對輪廓傳感器(3)的俯仰角進行調(diào)節(jié)的角度調(diào)節(jié)機構(gòu)(7)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種三維五軸焊接設(shè)備，其特征在于：所述角度調(diào)節(jié)機構(gòu)(7)包括固定板(71)和調(diào)節(jié)板(72)，所述固定板(71)豎直固定于激光焊接頭(2)的一側(cè)，所述調(diào)節(jié)板(72)固定于輪廓傳感器(3)的一側(cè)，所述調(diào)節(jié)板(72)和固定板(71)上均對應(yīng)設(shè)置有第一圓孔(721)，所述固定板(71)上設(shè)有第二圓孔(711)，所述調(diào)節(jié)板(72)上設(shè)有與第二圓孔(711)對應(yīng)設(shè)置的弧形調(diào)節(jié)孔(722)，所述調(diào)節(jié)板(72)上弧形調(diào)節(jié)孔(722)的圓心與第一圓孔(721)的圓心重合。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三維五軸焊接設(shè)備，其特征在于：所述加工臺(5)上設(shè)有用于對柜體進行定位夾持的工裝機構(gòu)(6)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種三維五軸焊接設(shè)備，其特征在于：所述工裝機構(gòu)(6)包括用于與柜體相鄰兩邊分別相抵的第一定位板(61)和第二定位板(62)，所述第一定位板(61)、第二定位板(62)分別固定于加工臺(5)上，所述工裝機構(gòu)(6)還包括第一夾持板(63)和第二夾持板(64)，所述第一夾持板(63)與第一定位板(61)相對設(shè)置，所述第二夾持板(64)與第二定位板(62)相對設(shè)置，所述加工臺(5)上設(shè)有驅(qū)動第一夾持板(63)朝向第一定位板(61)移動的第一驅(qū)動件(631)以及驅(qū)動第二夾持板(64)朝向第二定位板(62)移動的第二驅(qū)動件(641)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種三維五軸焊接設(shè)備，其特征在于：所述第一定位板(61)、第二定位板(62)、第一驅(qū)動件(631)及第二驅(qū)動件(641)的底部均設(shè)有安裝底座(65)，所述加工臺(5)上均布有多個定位孔(51)，所述安裝底座(65)通過緊固件(651)與定位孔(51)連接。

技術(shù)總結(jié)
本申請涉及一種三維五軸焊接設(shè)備，屬于焊接設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域，其包括三維五軸模組和與三維五軸模組的操作端相連的激光焊接頭，所述激光焊接頭的一側(cè)設(shè)有輪廓傳感器，所述輪廓傳感器通過中控系統(tǒng)與三維五軸模組信號連接，所述激光焊接頭和輪廓傳感器的下側(cè)設(shè)有用于放置柜體的加工臺。本申請通過輪廓傳感器對柜體進行預掃，將柜體的立體輪廓模型的數(shù)據(jù)傳輸給中控系統(tǒng)，中控系統(tǒng)生成柜體的焊縫路徑并將該焊縫路徑轉(zhuǎn)化為三維五軸模組的控制指令，采用三維五軸模組帶動激光焊接頭運動，相比于利用關(guān)節(jié)式機器人焊接，能夠證焊接實現(xiàn)自動化的同時，提升焊接精度和使用穩(wěn)定性，且降低了整體造價及維護成本。

技術(shù)研發(fā)人員：晏劉武,朱君
受保護的技術(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