一种激光焊接工装平台的制作方法

1.本发明涉及激光焊接机相关技术领域，具体为一种激光焊接工装平台。


背景技术：

2.激光焊接技术在现实生活中的运用十分广泛，同时激光焊接机具有速度快、深度大、变形小，激光焊接机可以焊接钛、石英等高硬度材料，十分受欢迎，在使用激光焊机焊接圆柱类工件时，通常无法保证圆弧面焊接质量，往往在完工后因焊接质量问题存在着大量的返工，浪费人力物力，进而导致焊接效率低，现急需一种激光焊接工装平台，以解决上述问题。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种激光焊接工装平台，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种激光焊接工装平台，包括工件、模块化平台、步进电机和用于控制步进电机转动的旋转控制器，模块化平台上端面设置有由步进电机驱动且用于夹持工件的夹具，模块化平台的上端面固定安装有焊接支架，焊接支架的上端固定安装有焊枪，模块化平台的上端面还固定安装有升降平台，升降平台的上端面固定用于支撑工件的支撑机构。
5.支撑机构包括位于升降平台上端面的承载板，承载板的内壁设置有用于承载工件的滚轴。
6.在进一步的实施例中，模块化平台的上端面固定安装有支撑座，支撑座的上端面固定安装有减速机，减速机的外壁转动安装有用于安装夹具的旋转台，步进电机的外壁与减速机的外壁固定连接。
7.在进一步的实施例中，支撑机构还包括与导向块，导向块的侧壁与承载板的外壁固定连接，导向块的外壁与升降平台的内壁滑动贴合。
8.在进一步的实施例中，承载板的外壁转动安装有丝杆，升降平台的内壁固定安装有安装块，丝杆的径向外壁通过内外螺纹配合与安装块连接，升降平台的侧壁滑动安装有调节杆，调节杆的轴向一端与丝杆的轴线外壁固定连接。
9.在进一步的实施例中，滚轴的轴向一端转动安装有滑块，承载板的侧壁开设有滑槽，滑块的外壁与滑槽的外壁滑动贴合，滑槽的内壁固定安装有用于推动滑块的弹簧。
10.在进一步的实施例中，滑块的上端面设置有卡齿，承载板的内腔滑动安装有用于与卡齿卡合的齿板。
11.在进一步的实施例中，齿板远离卡齿的一端固定安装有磁块，承载板的内腔固定安装有电磁铁。
12.在进一步的实施例中，滚轴的径向外壁固定安装有压力传感器，压力传感器的输出端连接有电磁铁通断电的逻辑控制器，逻辑控制器位于承载板的内壁。
13.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
14.本发明为一种激光焊接工装平台，在激光焊接前，用步进电机减速机夹具固定工件，升降平台根据不同工件尺寸调整其高度，保证工装在旋转过程中工件的同心度，可调节位置的激光焊枪支架能保证焊接不同工件焊接点的位置需求，可调速、切换旋转方向的夹具能够满足不同焊接工艺对焊接速度、方向的要求，在保证焊接质量的情况下，提升焊接效率。
附图说明
15.图1为本发明主体结构示意图；
16.图2为本发明中支撑机构的结构示意图；
17.图3为本发明中承载板的结构示意图；
18.图4为本发明中承载板与升降平台的装配图；
19.图5为本发明中滚轴的安装示意图；
20.图6为本发明中滑块的安装示意图。
21.图中：1、工件；2、旋转台；3、夹具；4、升降平台；5、支撑机构；51、滚轴；52、压力传感器；53、滑槽；54、承载板；55、滑块；56、导向块；57、调节杆；58、安装块；59、丝杆；510、电磁铁；511、磁块；512、齿板；513、弹簧；6、焊枪；7、焊接支架；8、旋转控制器；9、步进电机；10、模块化平台；11、支撑座；12、减速机。
具体实施方式
22.本技术实施例通过提供一种激光焊接工装平台，解决了现有技术中提出的问题；下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
23.实施例一
24.请参阅图1
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6，本实施例提供了一种激光焊接工装平台，包括工件1、模块化平台10、步进电机9和用于控制步进电机9转动的旋转控制器8，通过旋转控制器8可以控制步进电机9的转速、转向和启停。
25.其中模块化平台10的上端面设置有若干通孔，用于螺栓通过，可以便于对机械元件进行固定。
26.模块化平台10上端面设置有由步进电机9驱动且用于夹持工件1的夹具3，由步进电机9可以带动被夹具3夹持的工件1转动。
27.模块化平台10的上端面固定安装有焊接支架7，焊接支架7通过螺栓与通孔固定，在需要调节焊接支架7位置时，可以通过改变螺栓所插接的通孔位置，实现改变焊接支架7的位置。
28.焊接支架7的上端固定安装有焊枪6，通过改变焊接支架7的位置，实现改变焊枪6的位置，进而适应不同位置的焊接点焊接。
29.模块化平台10的上端面还固定安装有升降平台4，升降平台4的上端面固定用于支撑工件1的支撑机构5。
30.支撑机构5包括位于升降平台4上端面的承载板54，升降平台4为承载板54提供安装着力点，承载板54的内壁设置有用于承载工件1的滚轴51，在夹具3固定夹持工件1后，调节升降平台4并通过滚轴51的外壁对工件1进行顶压固定。
31.当承载板54与升降平台4固定连接、滚轴51与承载板54转动连接时，模块化平台10的上端面固定安装有支撑座11，支撑座11的上端面固定安装有减速机12，通过调节支撑座11可以带动减速机12同步运动。
32.减速机12的外壁转动安装有用于安装夹具3的旋转台2，步进电机9的外壁与减速机12的外壁固定连接，旋转台2的内壁与夹具3的外壁滑动贴合，滑动夹具3实现对工件1的夹持固定，并通过步进电机9可以带动旋转台2转动。
33.在需要对工件1进行焊接时，首先将工件1轴向端插接至旋转台2的内腔，此时滑动夹具3对工件1进行夹持固定，使得工件1处于水平状态，调节升降平台4使得承载板54上的滚轴51接触到工件1的径向外壁且轻微受力，保证工件1在旋转过程中的水平位置，升降平台4根据不同工件1尺寸调整其高度，保证工装在旋转过程中工件1的同心度。
34.然后，将焊枪6安装在焊接支架7并固定，调整焊接支架7在模块化平台10上的位置，使焊枪6枪头处于合适的焊接位置。
35.通过旋转控制器8可以调节步进电机9转速和方向，通过减速机12传递至旋转台2，从而满足不同工件1的焊接工艺要求，调节合适的旋转方向和速度后，开启焊枪6进行焊接，过程中可以根据实际情况调节转速，用于提高焊接质量。
36.承载板54、支撑座11和焊接支架7可以根据不同工件1大小进行更换，最大程度满足不同工件1的焊接需求，可调节位置的焊接支架7能保证焊接不同工件1焊接点的位置需求，可调速、切换旋转方向的夹具3能够满足不同焊接工艺对焊接速度、方向的要求，在保证焊接质量的情况下，提升焊接效率。
37.模块化平台10提供了更好的拓展性，可以根据不同的需求调整工装，同时通过沿工件1沿自身轴线匀速转动，使得弧形焊接更加均匀，进一步提高焊接质量。
38.实施例二
39.请参阅图1
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6，与实施例1不同的是：
40.支撑机构5还包括与导向块56，导向块56的侧壁与承载板54的外壁固定连接，导向块56的外壁与升降平台4的内壁滑动贴合通过导向块56与承载板54的内壁滑动配合，用于实现承载板54与升降平台4的滑动安装，在升降平台4相对于模块化平台10固定后，可以通过滑动承载板54，实现承载板54相对于工件1位置的微调。
41.承载板54的外壁转动安装有丝杆59，丝杆59的轴向两端与承载板54的外壁转动连接，使得丝杆59可以沿自身轴线相对于承载板54转动。
42.升降平台4的内壁固定安装有安装块58，丝杆59的径向外壁通过内外螺纹配合与安装块58连接，通过转动调节丝杆59利用螺纹传动原理，可以带动承载板54相对于升降平台4滑动，实现承载板54相对于工件1位置的微调。
43.这里选用丝杆59传动，是由于丝杆59传动可以准确的对承载板54的位置进行调节，同时具有自锁功能，即转动只能通过转动丝杆59带动承载板54滑动。
44.为了便于转动调节丝杆59，升降平台4的侧壁滑动安装有调节杆57，调节杆57的轴向一端与丝杆59的轴线外壁固定连接，通过转动调节杆57可以带动丝杆59转动，实现承载
板54的位置调节。
45.在对工件1进行夹持固定后，通过转动调节杆57带动丝杆59转动，调节承载板54至工件1轴线的正下方，此时调节升降平台4，使得承载板54与滚轴51同步上升，实现对工件1的精准顶紧，以便于两个滚轴51对工件1外壁的压力均匀。
46.滚轴51的轴向一端转动安装有滑块55，承载板54的侧壁开设有滑槽53，滑块55的外壁与滑槽53的外壁滑动贴合，滑槽53为滑块55提供滑动空间，通过滑块55通过连轴和轴承配合与滚轴51转动连接，滑动滑块55可以带动滚轴51同步移动，进而可以适应对不同尺寸的工件1进行顶紧。
47.滑槽53的内壁固定安装有用于推动滑块55的弹簧513，弹簧513的另一端与滑块55的外壁固定连接，通过弹簧513实时推动滑块55使得滚轴51的径向外壁可以与工件1的径向外壁保持贴合，在对转动中的工件1进行焊接时，可以进一步提高工件1弧形焊接的质量。
48.实施例三
49.请参阅图1
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6，在实施例2的基础上做了进一步改进：
50.滑块55的上端面设置有卡齿，承载板54的内腔滑动安装有用于与卡齿卡合的齿板512，滑动齿板512与滑块55的上端面卡合，可以对滑块55进行固定，在滚轴51的外壁与工件1的外壁贴合时，通过固定两个滑块55，可以保证两个滚轴51相对于工件1的距离保持不变，进一步使得两个滚轴51对工件1的压力均匀。
51.齿板512远离卡齿的一端固定安装有磁块511，承载板54的内腔固定安装有电磁铁510，对电磁铁510通电，可以利用磁力推动磁块511，使得齿板512与滑块55的上端面卡，用于实现滑块55的固定。
52.在对电磁铁510断电时，磁块511通过与电磁铁510中铁芯之间的吸引力，带动齿板512与滑块55的上端面分离，此时可以滑动滑块55，以便于对工件1的再次顶紧。
53.滚轴51的径向外壁固定安装有压力传感器52，压力传感器52用于检测滚轴51与工件1之间的压力，并将压力信号转化为电学信号传输。
54.压力传感器52的输出端连接有电磁铁510通断电的逻辑控制器，逻辑控制器位于承载板54的内壁，逻辑控制器为常见的单片机，逻辑控制器通过分析压力传感器52传输的信号控制电磁铁510通断电，同时逻辑控制器的输出端还与led灯珠连接。
55.当压力传感器52检测到滚轴51与工件1之间的压力小于5牛顿时，逻辑控制器控制控制电磁铁510和led灯珠保持断路，此时滑块55可以沿滑槽53的内腔滑动。
56.当压力传感器52检测到滚轴51与工件1之间的压力为5到10牛顿之间时，此时逻辑控制器控制电磁铁510通电，此时滑块55固定，使得滚轴51与工件1之间的压力保持在5到10牛顿之间，用于提高焊接质量。
57.当压力传感器52检测到滚轴51与工件1之间的压力大于10牛顿之时，逻辑控制器控制电磁铁510断电、led灯珠发光，当led灯珠发光时，示意滚轴51与工件1之间的压过高，会影响焊接质量，此时可以反向调节升降平台4的高度，进而带动承载板54和滚轴51远离工件1，减小工件1与滚轴51之间的压力，直至led灯珠断电，电磁铁510通电，此时启动步进电机9和焊枪6完成对工件1的焊接。
58.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换
和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。