[实用新型]不等厚板激光焊接系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及激光加工，尤其涉及一种不等厚板激光焊接系统。

背景技术

激光焊接技术属于熔融焊接，以激光束为能源，聚焦在焊件接头上。激光焊接具有焊接速度快、焊缝强度高和焊缝美观等明显优势，它与传统焊接技术相比，在焊接效率、精度、自动化、可靠性等各方面都具有无可比拟的优越性。近年来，在汽车、能源、电子等领域得到快速发展，被认为是21世纪最有发展前景的制造技术之一。其中，激光拼焊板技术是基于成熟的激光焊接技术发展起来的现代汽车板材加工工艺，在拼焊板商业化生产中占据重要地位。拼焊板是指在成形前将两块或两块以上不同厚度、不同材质或不同表面涂层的板材拼焊在一起，从而形成冲压用的平板坯料。拼焊板技术的应用为减轻车身重量、降低生产成本、加强车身零件局部抗腐蚀能力、提高车身安全性提供了机遇。

目前，国内一些大的轿车合资厂主要引进成套的拼焊装备或生产线，激光加工技术及装备得到了较好地应用。但是，大部分汽车制造厂仍然采阻点焊，主要是人工操作，自动化设备应用较为少数，生产的自动化程度不高，产品焊接质量也不高。

实用新型内容

本实用新型的目的，就是为了解决上述问题，提供一种集激光熔覆和激光焊接功能于一体的不等厚板激光焊接系统。

为了达到上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：一种不等厚板激光焊接系统，包括机床、上下料机器人、物料架、自动焊接机、控制系统和激光器；所述上下料机器人和物料架共两组，分别设置在机床的左右两端；在机床上设有y轴直线导轨，在y轴直线导轨上架设有左右两个工作台，左右两个工作台分别由齿轮齿条传动机构带动可分别沿y轴直线导轨移动，所述自动焊接机正交架设在机床上，在自动焊接机上设有x轴丝杠和Z轴丝杠，在Z轴丝杠下端安装有激光加工头。

所述激光器为4000W大功率光纤激光器。

本实用新型和现有技术相比具有以下的优点和特点：

1、采用机器人进行上下料，通过控制系统对机器人进行控制，提高了不等厚板焊接的自动化程度，降低了工人劳动强度。

2、通过工作台的水平移动、激光加工头的水平和上下移动形成空间曲线，实现不等厚板的焊接，保证了焊接板的加工质量。

3、采用多个工位，可以使激光器连续不断地工作，可同时加工平面不等厚板或曲面不等厚板，提高了加工效率。

附图说明

图1是本实用新型不等厚板激光焊接系统的平面布置示意图；

图2是本实用新型不等厚板激光焊接系统的局部结构示意图。

具体实施方式

参见图1，配合参见图2，本实用新型的不等厚板激光焊接系统，包括机床1、左端上下料机器人2、右端上下料机器人3、左端物料架4、右端物料架5、自动焊接机6、控制系统7和激光器8；在机床1上设有y轴直线导轨9，在y轴直线导轨上架设有左工作台10和右工作台11，左工作台10由齿轮齿条传动机构12带动可沿y轴直线导轨移动，右工作台11由齿轮齿条传动机构13带动可沿y轴直线导轨移动。自动焊接机6正交架设在机床上，在自动焊接机上设有x轴丝杠61和Z轴丝杠62，在Z轴丝杠下端安装有激光加工头63。

本实用新型中所用的激光器为4000W大功率光纤激光器。

本实用新型的工作过程和原理可结合图1、图2说明如下：当齿轮齿条传动机构12运动，左工作台10沿y轴直线导轨9运动到远端，即板材装卸工位，由左端上下料机器人2搬运一块板材输送到左工作台10上，定位并夹紧板材后，再将左工作台10运动至焊接切割工位，控制系统7控制x轴丝杠61和Z轴丝杠62运动，结合齿轮齿条传动机构12的运动，激光加工头63对工作台10上的板材形成空间曲线相对运动，同时控制系统7控制4000W的光纤激光器8工作，对板材的拼焊边进行激光切割。

切割结束后，左工作台10回到装卸工位，左端上下料机器人2将另一块板材放至左工作台10上，定位并夹紧板材。然后左工作台10前进到焊接切割工位，完成对另一块板材的拼焊边的切割。由于两块板材已经对缝，且均固定于左工作台10上，此时控制系统7控制激光加工头63沿拼焊线进行激光拼焊。拼焊结束后，左工作台10回到装卸工位，由左端上下料机器人2卸料，左工作台10的拼焊工作完成后。

在左端上下料机器人2卸料过程中，右工作台11和右端上下料机器人3工作，重复上面的过程，双工作台交替工作，提高了4000W的光纤激光器8的工作效率。

当进行平面不等厚板焊接时，控制系统7控制x轴丝杠61和齿轮齿条传动机构运动，焊接切割头63对工作台上的板材形成平面曲线相对运动，实现平面不等厚板的焊接。进行曲面不等厚板焊接时，控制x轴丝杠61和Z轴丝杠62运动，结合齿轮齿条传动机构运动，激光加工头63对工作台上的板材形成空间曲线相对运动，实现成曲面不等厚板的焊接。