专利名称：具有静态和动态压料机构的双层叠焊激光焊接机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种激光焊接机，特别涉及一种双层叠焊激光焊接机。
背景技术：
在啤酒、饮料等工业生产中使用的罐类设备上常常采用传热夹套进行加热和冷却，目前普遍采用的传热夹套的制造过程如下将厚、薄两层金属板叠放，薄板在上，用激光焊接机实施焊接，板面上按要求排列有若干焊点、传热介质通道轨迹，然后将板弯曲制成柱状容器，通入一定压力的介质，薄板某些区域呈凸弧状鼓起，与厚板之间形成空隙，供传热介质流动。在这类双层板材的叠焊中，要求板材贴合精密，排除其间的空气。如果焊接处两层板间的间隙过大就会影响焊接质量。需足够大压力的机构才能将板料压实，以保证焊接质量
实用新型内容
·为了克服上述缺陷，本实用新型提供了一种双层叠焊激光焊接机，该双层叠焊激光焊接机保证焊接喷嘴与工件表面之间的距离恒定，确保叠焊质量。本实用新型为了解决其技术问题所采用的技术方案是一种具有静态和动态压料机构的双层叠焊激光焊接机，包括工作台、龙门梁、激光焊接托板、激光焊接切割头、控制系统和第一、二、三驱动装置，设X轴、Y轴和Z轴为朝向相互垂直的三个方向，且Z轴为竖直方向的，龙门梁定位于工作台上方，工作台和龙门梁之间通过沿X轴方向的直线导轨副滑动连接，激光焊接托板能够沿Y轴方向直线滑动定位于龙门梁的横梁上，激光焊接切割头能够沿Z轴方向直线运动定位于激光焊接托板上，控制系统控制第一、二、三驱动装置分别驱动龙门梁、激光焊接托板和激光焊接切割头分别沿X轴、Y轴和Z轴运动，还设有第一压紧梁、第二压紧梁、压紧轮和第四驱动装置，第一、二压紧梁分别能够沿Z轴方向往复运动定位于龙门梁上，所述第一、二压紧梁下端分别设有至少一个压紧轮，所述压紧轮能够沿X轴方向滚动，且激光焊接切割头位于第一、二压紧梁之间，所述控制系统控制第四驱动装置带动第一、二压紧梁沿Z轴方向运动。作为本实用新型的进一步改进，所述第一驱动装置包括电机、齿轮和齿条，所述齿轮能够转动定位于龙门梁上，齿条沿X轴方向固定于工作台上，所述齿轮与齿条啮合，电机驱动齿轮旋转。作为本实用新型的进一步改进，所述第四驱动装置为油缸，油缸的缸体固定于龙门梁上，油缸的活塞杆与第一、二压紧梁连接。作为本实用新型的进一步改进，还设有同步液压系统，所述同步液压系统分别给各个油缸供油。作为本实用新型的进一步改进，龙门梁上设有一竖直的导杆，第一、二压紧梁上分别设有一导槽，所述导杆恰插设与该导槽内并沿其直线滑动。作为本实用新型的进一步改进，所述第三驱动装置包括一能够转动定位于激光焊接托板上的丝杠、一与激光焊接切割头固连的丝杠螺母和一驱动电机，所述丝杠轴向与Z轴平行，丝杠与丝杠螺母活动螺接，驱动电机驱动丝杠旋转。作为本实用新型的进一步改进，所述激光焊接托板上设有沿Z轴方向的导向轨道，激光焊接切割头上设有沿Z轴方向的导向套，所述导向套恰套设于导向轨道外侧并沿Z轴方向滑动，所述激光焊接托板上设有一限位止挡块，该限位止挡块止挡于导向套下端。作为本实用新型的进一步改进，所述激光焊接头上设有一随动跟踪机构，该随动跟踪机构能够感应激光焊接切割头与待焊接双层板材之间的距离并传信于控制系统。作为本实用新型的进一步改进，所述随动跟踪机构包括随动轮和位置感应装置，随动轮圆周方向能够转动且竖直方向能够滑动定位于激光焊接切割头侧壁上，随动轮圆周外侧面与待焊接板材表面紧密接触并沿其表面滚动，位置感应装置能够感应随动轮的纵向位置并传信于控制系统来控制第三驱动装置动作，随动轮支撑在被焊接板材上，随着被焊接板材表面的变化驱动位置感应装置(一般为位移传感器)，位置感应装置将其位置变化的信号传送至控制系统，控制系统控制第三运动机构带动激光焊接切割头运动做出相应的位置调整，从而实现激光焊接切割头相对被焊接板材表面的随动，使激光焊接切割头喷嘴与板材表面之间的距离保持恒定，从而保证焦点位置恒定，除了此种结构外还可以是固定于激光焊接切割上的距离传感器。作为本实用新型的进一步改进，所述随动轮竖直方向能够滑动定位于激光焊接切割头侧壁上的结构为设有随动轮支架、随动轮支架上固设有一导向槽，切割头侧壁上固定设有一导向杆，所述导向槽竖直方向能够滑动套设于导向杆外侧，导向杆下端设有一限位块，所述限位块止挡于导向槽下端面，导向槽在随动轮自身重力作用下保持与被焊接板材表面接触，当被焊接板材表面位置高度发生变化，随动轮的高度也发生变化，导向槽就沿导向杆在竖直方向滑动，导向杆下端的限位块能够避免导向槽脱离导向杆，即使在无焊接板材止挡时，随动轮也不会掉落。本实用新型的有益效果是本实用新型通过压紧轮实现静态和动态压料，将板材压实、压平，消除板材变形，保证待焊材料之间的间隙；通过静态压料、动态压料和随动跟踪结构相结合，使焊接喷嘴与被焊接板材表面之间的距离保持恒定，从而保证焦点位置恒定，确保置焊质量。
图I为本实用新型的立体图；图2为本实用新型的主视图；图3为图2中A-A向剖视图。
具体实施方式
实施例一种具有静态和动态压料机构的双层叠焊激光焊接机，包括工作台I、龙门梁2、激光焊接托板3、激光焊接切割头31、控制系统和第一、二、三驱动装置，设X轴、Y轴和Z轴为朝向相互垂直的三个方向，且Z轴为竖直方向的，龙门梁2定位于工作台I上方，工作台I和龙门梁2之间通过沿X轴方向的直线导轨副101滑动连接，激光焊接托板3能够沿Y轴方向直线滑动定位于龙门梁2的横梁上，激光焊接切割头31能够沿Z轴方向直线运动定位于激光焊接托板3上，控制系统控制第一、二、三驱动装置分别驱动龙门梁2、激光焊接托板3和激光焊接切割头31分别沿X轴、Y轴和Z轴运动，还设有第一压紧梁4、第二压紧梁5、压紧轮6和第四驱动装置，第一、二压紧梁分别能够沿Z轴方向往复运动定位于龙门梁2上，所述第一、二压紧梁下端分别设有至少一个压紧轮6，所述压紧轮6能够沿X轴方向滚动，且激光焊接切割头31位于第一、二压紧梁之间，所述控制系统控制第四驱动装置带动第一、二压紧梁沿Z轴方向运动，通过第一、二压紧梁带动压紧轮6纵向运动实现了对板材的静态滚动压紧，确保了板材的叠焊质量。所述第一驱动装置包括电机、齿轮和齿条，所述齿轮能够转动定位于龙门梁2上，齿条沿X轴方向固定于工作台I上，所述齿轮与齿条啮合，电 机驱动齿轮旋转，也可以上通过油缸8或涡轮蜗杆机构实现。所述第四驱动装置为油缸8，油缸8的缸体固定于龙门梁2上，油缸8的活塞杆与第一、二压紧梁连接，所述油缸8的数量为四个，分别位于第一、二压紧梁长度方向的两端。还设有同步液压系统，所述同步液压系统分别给各个油缸8供油。龙门梁2上设有一竖直的导杆10，第一、二压紧梁上分别设有一导槽9，所述导杆10恰插设与该导槽9内并沿其直线滑动。所述第三驱动装置包括一能够转动定位于激光焊接托板3上的丝杠11、一与激光焊接切割头31固连的丝杠11螺母和一驱动电机12，所述丝杠11轴向与Z轴平行，丝杠11与丝杠11螺母活动螺接，驱动电机12驱动丝杠11旋转。所述激光焊接托板3上设有沿Z轴方向的导向轨道13，激光焊接切割头31上设有沿Z轴方向的导向套14，所述导向套14恰套设于导向轨道13外侧并沿Z轴方向滑动，所述激光焊接托板3上设有一限位止挡块15，该限位止挡块15止挡于导向套14下端。所述激光焊接头上设有一随动跟踪机构，该随动跟踪机构能够感应激光焊接切割头31与待焊接双层板材之间的距离并传信于控制系统。所述随动跟踪机构包括随动轮和位置感应装置，随动轮圆周方向能够转动且竖直方向能够滑动定位于激光焊接切割头31侧壁上，随动轮圆周外侧面与待焊接板材表面紧密接触并沿其表面滚动，位置感应装置能够感应随动轮的纵向位置并传信于控制系统来控制第三驱动装置动作，随动轮支撑在被焊接板材上，随着被焊接板材表面的变化驱动位置感应装置(一般为位移传感器)，位置感应装置将其位置变化的信号传送至控制系统，控制系统控制第三运动机构带动激光焊接切割头31运动做出相应的位置调整，从而实现激光焊接切割头31相对被焊接板材表面的随动，使激光焊接切割头31喷嘴与板材表面之间的距离保持恒定，从而保证焦点位置恒定，除了此种结构外还可以是固定于激光焊接切割上的距离传感器。所述随动轮竖直方向能够滑动定位于激光焊接切割头31侧壁上的结构为设有随动轮支架、随动轮支架上固设有一导向槽，切割头侧壁上固定设有一导向杆，所述导向槽竖直方向能够滑动套设于导向杆外侧，导向杆下端设有一限位块，所述限位块止挡于导向槽下端面，导向槽在随动轮自身重力作用下保持与被焊接板材表面接触，当被焊接板材表面位置高度发生变化，随动轮的高度也发生变化，导向槽就沿导向杆在竖直方向滑动，导向杆下端的限位块能够避免导向槽脱离导向杆，即使在无焊接板材止挡时，随动轮也不会掉落。
权利要求1.一种具有静态和动态压料机构的双层叠焊激光焊接机，包括工作台(I)、龙门梁(2)、激光焊接托板(3)、激光焊接切割头(31)、控制系统和第一、二、三驱动装置，设X轴、Y轴和Z轴为朝向相互垂直的三个方向，且Z轴为竖直方向的，龙门梁(2)定位于工作台(I)上方，工作台(I)和龙门梁(2)之间通过沿X轴方向的直线导轨副(101)滑动连接，激光焊接托板(3)能够沿Y轴方向直线滑动定位于龙门梁(2)的横梁上，激光焊接切割头(31)能够沿Z轴方向直线运动定位于激光焊接托板(3)上，控制系统控制第一、二、三驱动装置分别驱动龙门梁(2 )、激光焊接托板(3 )和激光焊接切割头(31)分别沿X轴、Y轴和Z轴运动，其特征在于还设有第一压紧梁(4)、第二压紧梁(5)、压紧轮(6)和第四驱动装置，第一、二压紧梁分别能够沿Z轴方向往复运动定位于龙门梁(2)上，所述第一、二压紧梁下端分别设有至少一个压紧轮(6)，所述压紧轮(6)能够沿X轴方向滚动，且激光焊接切割头(31)位于第一、二压紧梁之间，所述控制系统控制第四驱动装置带动第一、二压紧梁沿Z轴方向运动。
2.根据权利要求I所述的具有静态和动态压料机构的双层叠焊激光焊接机，其特征在于所述第一驱动装置包括电机、齿轮和齿条，所述齿轮能够转动定位于龙门梁(2)上，齿条沿X轴方向固定于工作台(I)上，所述齿轮与齿条啮合，电机驱动齿轮旋转。
3.根据权利要求I所述的具有静态和动态压料机构的双层叠焊激光焊接机，其特征在于所述第四驱动装置为油缸(8)，油缸(8)的缸体固定于龙门梁(2)上，油缸(8)的活塞杆与第一、二压紧梁连接。
4.根据权利要求3所述的具有静态和动态压料机构的双层叠焊激光焊接机，其特征在于还设有同步液压系统，所述同步液压系统分别给各个油缸(8)供油。
5.根据权利要求I或3所述的具有静态和动态压料机构的双层叠焊激光焊接机，其特征在于龙门梁(2)上设有一竖直的导杆(10)，第一、二压紧梁上分别设有一导槽(9)，所述导杆(10)恰插设与该导槽(9)内并沿其直线滑动。
6.根据权利要求I所述的具有静态和动态压料机构的双层叠焊激光焊接机，其特征在于所述第三驱动装置包括一能够转动定位于激光焊接托板(3)上的丝杠(11)、一与激光焊接切割头(31)固连的丝杠(11)螺母和一驱动电机(12)，所述丝杠(11)轴向与Z轴平行，丝杠(11)与丝杠(11)螺母活动螺接，驱动电机(12 )驱动丝杠(11)旋转。
7.根据权利要求6所述的具有静态和动态压料机构的双层叠焊激光焊接机，其特征在于所述激光焊接托板(3)上设有沿Z轴方向的导向轨道(13)，激光焊接切割头(31)上设有沿Z轴方向的导向套(14)，所述导向套(14)恰套设于导向轨道(13)外侧并沿Z轴方向滑动，所述激光焊接托板(3)上设有一限位止挡块(15)，该限位止挡块(15)止挡于导向套(14)下端。
8.根据权利要求I所述的具有静态和动态压料机构的双层叠焊激光焊接机，其特征在于所述激光焊接头上设有一随动跟踪机构，该随动跟踪机构能够感应激光焊接切割头(31)与待焊接双层板材之间的距离并传信于控制系统。
9.根据权利要求8所述的具有静态和动态压料机构的双层叠焊激光焊接机，其特征在于所述随动跟踪机构包括随动轮和位置感应装置，随动轮圆周方向能够转动且竖直方向能够滑动定位于激光焊接切割头(31)侧壁上，随动轮圆周外侧面与待焊接板材表面紧密接触并沿其表面滚动，位置感应装置能够感应随动轮的纵向位置并传信于控制系统来控制第三驱动装置动作。
10.根据权利要求9所述的具有静态和动态压料机构的双层叠焊激光焊接机，其特征在于所述随动轮竖直方向能够滑动定位于激光焊接切割头(31)侧壁上的结构为设有随动轮支架、随动轮支架上固设有一导向槽，切割头侧壁上固定设有一导向杆，所述导向槽竖直方向能够滑动套设于导向杆外侧，导向杆下端设有一限位块，所述限位块止挡于导向槽下端面。
专利摘要本实用新型公开了一种具有静态和动态压料机构的双层叠焊激光焊接机，工作台和龙门梁之间通过沿X轴方向的直线导轨副滑动连接，龙门梁的横梁上的激光焊接托板能沿Y轴方向直线滑动，激光焊接托板上的激光焊接切割头能够沿Z轴方向直线运动，第一、二压紧梁分别能够沿Z轴方向往复运动定位于龙门梁上，第一、二压紧梁下端分别设有至少一个能沿X轴方向滚动的压紧轮，激光焊接切割头位于第一、二压紧梁之间，控制系统控制第一、二、三、四驱动装置分别驱动龙门梁、激光焊接托板、激光焊接切割头和第一、二压紧梁运动，本实用新型能保证待焊材料之间的间隙；且使焊接喷嘴与被焊接板材表面之间的距离保持恒定，从而保证焦点位置恒定，确保叠焊质量。
文档编号B23K26/42GK202763283SQ20122046344
公开日2013年3月6日 申请日期2012年9月12日 优先权日2012年9月12日
发明者张鹏程, 李超, 章利伟 申请人:苏州领创激光科技有限公司