一种油烟机钣金外壳激光焊接设备的制作方法

1.本发明涉及金属机械加工领域，具体涉及一种油烟机钣金外壳激光焊接设备。


背景技术：

2.油烟机钣金外壳翻边折弯的半成品，需要对翻边翻折过的半成品进行焊接，油烟机钣金外壳翻边折弯的半成品件是由如图2所示，图中需要焊接的是焊道a1、a2。待焊接的油烟机钣金外壳为方形的外壳，内部中空。在焊接的过程中，先需要考虑的是对该钣金进行有效的定位，并且需要焊接的两条焊道均形成一个夹角，在焊接的过程中需要对以前是由焊接操作工使用氩弧焊接对工件进行手动焊接加工，此操作工作效率低，劳动强度大，并且焊接加工工程中由于氩弧焊接的热量大导致焊接产品的热变形量大，因此增加了油烟机钣金外壳的焊接成品报废率，同时焊道的堆高高增加后续打磨工序的工作量。
3.基于此，针对上述的技术问题，需要一种能够在焊接的同时保证钣金不变形的焊接装置。


技术实现要素：

4.1.所要解决的技术问题：
5.针对上述技术问题，本发明提供一种油烟机钣金外壳激光焊接设备，通过产品定位工装实现对钣金的定位，并且通过焊道的定位装置实现缩小焊接过程的形变，且焊接速度快差错率很低。
6.2.技术方案：
7.一种油烟机钣金外壳激光焊接设备，其特征在于：包括产品定位工装、左三轴模组及激光焊接头与右三轴模组及激光焊接头以及局部整形工装；所述产品定位工装位于左右三轴模组及激光焊接头中间；所述局部整形工装位于产品定位工装上端。
8.所述产品定位工装包括焊机工装底板、l安装支架、主副定位销、钣金定位销、焊道内支撑缸组件、焊道固定块组件、焊道上压紧缸组件；所述焊机工装底板上表面左右两侧对称固定的l安装支架形成左右两个对称的竖直安装面；左右两个安装面对称设置适应钣金外圈形状的主副定位销；左右两个安装面均设置能够套接于钣金内圈的钣金定位销；所述钣金定位销为l形，能够扣住安装于定位销中的钣金内圈，所述钣金定位销的底部通过左右旋转气缸固定连接至左右两个安装面；所述钣金定位销为4个，分别位于钣金内圈的四个角位置；所述左右旋转气缸用于带动钣金定位销夹紧套接于钣金定位销的钣金；左右两个安装面的待焊接的焊道内部的两个角位置均设置焊道内支撑缸组件；所述焊道内支撑缸组件的支撑部分与待焊接的角的形状相适应，能够在其内撑缸的带动下将与其接触的边向外支撑；焊道所在的角外部的设置竖直方向的焊道固定块组件；所述焊道固定块组件包括固定块以及与之相连的气缸；所述固定块通过气缸实现将钣金在竖直方向上向内支撑，所述固定块略低于焊道；焊道所在的角外部设置水平方向的焊道上压紧缸组件；所述上压紧气缸组件包括气缸控制移动的压紧块；所述压紧块在气缸的带动下将焊道所在角的上边向下固
定，所述压紧块与焊道有预设的距离。
9.所述左三轴模组及激光焊接头与右三轴模组及激光焊接头分别左右对称安装于左右焊道外侧；每个三轴模组及激光焊接头包括三轴模组焊接底座、xyz三轴模组、焊接头安装组件、激光焊接头；所述xyz三轴模组固定安装于三轴模组焊接底座上部；所述xyz三轴模组包括水平运动滑轨与能够沿水平运动滑轨水平运动的竖直运动滑轨；所述竖直运动滑轨通过焊接头安装组件固定安装激光焊接头；所述激光焊接头用于对应的焊道的焊接；各个三轴模组通过对应的伺服电机控制组件实现其沿水平以及竖直运动。
10.所述局部整形工装包括从下往上依次安装的橡胶软垫、整形压板、安装板、伺服电缸、伺服电机；所述橡胶软垫固定于整形压板的下表面与钣金待焊接的焊道所在的边直接接触；所述伺服电缸带动橡胶软垫、整形压板、安装板上下移动实现对位于其下部的钣金面的固定。
11.进一步地，还包括机台上罩壳、设备机台底座；机台上罩壳与设备机台底座固定相连，两者连接处设置作为焊接工位的空腔；所述产品定位工装、左三轴模组及激光焊接头与右三轴模组及激光焊接头、局部整形工装均固定在焊接工位内。
12.进一步地，所述主副定位销由主定位销组件、副定位销组件共同组成形成与钣金的外框相适应的定位销结构。
13.进一步地，所述l安装支架的安装面还设置用于从内侧支撑钣金的钣金内支撑块、内部辅助投料靠块以及位于钣金上表面位置的方孔辅助定位组件。
14.进一步地，所述焊机工装底板为可拆除固定在焊接工位，所述焊机工装底板表面设置焊接工装手柄用于更换焊机工装底板。
15.3.有益效果：
16.（1）本发明提供的一种油烟机钣金外壳激光焊接设备中待焊接的钣金通过主副定位销、钣金内支撑块、内部辅助投料靠块、方孔辅助定位组件等适应于钣金外壳形状的专门的夹具工装定位，保证了焊接稳定性和一致性。
17.（2）本发明提供的一种油烟机钣金外壳激光焊接设备中的钣金外壳焊接激光头由伺服电缸提供动力驱动，能够保证了焊接的精度控制。
18.（3）本发明提供的一种油烟机钣金外壳激光焊接设备油烟机钣金外壳焊接加工由激光焊接成型，激光焊接热影响区小，提高了焊道的美观和产品的合格率，同时激光焊接的焊缝堆高小，减小和后续打磨工序的打磨量。
19.（4）本发明提供的一种油烟机钣金外壳激光焊接设备中增加了局部整形功能，可以对焊接焊接成型后的工件进行局部的整形作业，更好的提高了工件的外观，同时整形功能由伺服电缸控制可有更好的适应不同材质和形状的钣金。
附图说明
20.图1为本发明待焊接的油烟机钣金外壳的两条焊道示意图；
21.图2为本发明的整体结构图；
22.图3为本发明中的产品定位工装的结构图；
23.图4为本发明中的左三轴模组及激光焊接头与右三轴模组及激光焊接头的结构图；
24.图5为本发明中的局部整形工装的结构图；
25.图6为本发明中的机台上罩壳的结构示意图；
26.图7为本发明的设备机台底座的结构示意图。
具体实施方式
27.下面结合附图对本发明进行具体的说明。
28.本装置是对如附图1所示的油烟机钣金外壳a进行焊接的装置。油烟机外壳a的边经过弯折后需要对弯折后的边的两端的焊道a1、a2进行焊接，该焊道的焊接要求比较高，因此手工焊接固定焊接其报废率比较高，因此需要设计适应该情况下的焊接装置。
29.如附图2所示， 一种油烟机钣金外壳激光焊接设备，其特征在于：包括产品定位工装1、左三轴模组及激光焊接头2与右三轴模组及激光焊接头2以及局部整形工装3；所述产品定位工装位于左右三轴模组及激光焊接头中间；所述局部整形工装位于产品定位工装上端。
30.本装置的核心部分是用于定位的工件的产品定位工装、用于焊接的激光焊接头。由于待焊接的钣金为中空的方环形结构，需要定位的不仅仅是外圈，还需要对内圈进行定位。激光焊接头根据需要设置左右两个，分别焊接对应的焊道。在设计激光焊接头，其焊接的精准性为其主要的要求。
31.如附图3所示，所述产品定位工装包括焊机工装底板11、l安装支架12、主副定位销、钣金定位销13、焊道内支撑缸组件14、焊道固定块组件15、焊道上压紧缸组件16；所述焊机工装底板上表面左右两侧对称固定的l安装支架形成左右两个对称的竖直安装面；左右两个安装面对称设置适应钣金外圈形状的主副定位销；左右两个安装面均设置能够套接于钣金内圈的钣金定位销；所述钣金定位销为l形，能够扣住安装于定位销中的钣金内圈，所述钣金定位销的底部通过左右旋转气缸固定连接至左右两个安装面；所述钣金定位销为4个，分别位于钣金内圈的四个角位置；所述左右旋转气缸用于带动钣金定位销夹紧套接于钣金定位销的钣金；左右两个安装面的待焊接的焊道内部的两个角位置均设置焊道内支撑缸组件14；所述焊道内支撑缸组件的支撑部分与待焊接的角的形状相适应，能够在其内撑缸的带动下将与其接触的边向外支撑；焊道所在的角外部的设置竖直方向的焊道固定块组件15；所述焊道固定块组件包括固定块以及与之相连的气缸；所述固定块通过气缸实现将钣金在竖直方向上向内支撑，所述固定块略低于焊道；焊道所在的角外部设置水平方向的焊道上压紧缸组件16；所述上压紧气缸组件包括气缸控制移动的压紧块；所述压紧块在气缸的带动下将焊道所在角的上边向下固定，所述压紧块与焊道有预设的距离。
32.本产品定位工装中，为了投料的方便，通过主副定位销对钣金进行大位置方面的固定，及将钣金卡住在主副定位销之间，然后控制钣金定位销的气缸4向内夹紧，实现对钣金的定位。然后需要对具体的焊道进行精准定位，通过控制焊道内撑缸组件从钣金内部实现对焊道所在角由内向外的支撑，通过焊道所在角对应的水平边、竖直边分别设置焊道上压紧缸组件、焊道固定块组件分别实现对角的外端的精准定位。在定位的过程中均是通过对气缸4的发出指令实现控制的，能够实现精准定位。在投料过程中，配有接近开关可以检测待翻转折弯产品是否放料到位，安装投放好后操作人员按下启动按钮后工装自动压紧。
33.如附图4所示，所述左三轴模组及激光焊接头2与右三轴模组及激光焊接头2分别
左右对称安装于左右焊道外侧；每个三轴模组及激光焊接头包括三轴模组焊接底座21、xyz三轴模组22、焊接头安装组件23、激光焊接头24；所述xyz三轴模组固定安装于三轴模组焊接底座上部；所述xyz三轴模组包括水平运动滑轨与能够沿水平运动滑轨水平运动的竖直运动滑轨；所述竖直运动滑轨通过焊接头安装组件固定安装激光焊接头；所述激光焊接头用于对应的焊道的焊接；各个三轴模组通过对应的伺服电机控制组件实现其沿水平以及竖直运动。
34.三轴模组及激光焊接头中xyz三轴模组可以带动激光焊接头在模组行程内做空间运动；整个运动过程紧伺服电缸驱动完成，不仅精准快速稳定性高而且可精准控制运动行程和运行轨迹。
35.如附图5所示，所述局部整形工装包括从下往上依次安装的橡胶软垫31、整形压板32、安装板33、伺服电缸34、伺服电机35；所述橡胶软垫固定于整形压板的下表面与钣金待焊接的焊道所在的边直接接触；所述伺服电缸带动橡胶软垫、整形压板、安装板上下移动实现对位于其下部的钣金面的固定。
36.在焊接完成后程序自动完成通过局部整形工装对钣金下压，实现其整形效果。
37.如附图6、附图7所示，进一步地，还包括机台上罩壳4、设备机台底座5；机台上罩壳与设备机台底座固定相连，两者连接处设置作为焊接工位的空腔；所述产品定位工装、左三轴模组及激光焊接头与右三轴模组及激光焊接头、局部整形工装均固定在焊接工位内。
38.机台上罩壳、设备机台底座可以放置设备电气控制板，激光器主机等设备装置，同时便于检查维修及防尘。
39.进一步地，所述主副定位销由主定位销组件17、副定位销组件18共同组成形成与钣金的外框相适应的定位销结构。
40.进一步地，所述l安装支架的安装面还设置用于从内侧支撑钣金的钣金内支撑块191、内部辅助投料靠块192以及位于钣金上表面位置的方孔辅助定位组件193。
41.进一步地，所述焊机工装底板为可拆除固定在焊接工位111，所述焊机工装底板表面设置焊接工装手柄用于更换焊机工装底板。
42.虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但它们并不是用来限定本发明的，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明之精神和范围内，自当可作各种变化或润饰，因此本发明的保护范围应当以本技术的权利要求保护范围所界定的为准。