[发明专利]一种双工位周向一次完成焊接的激光焊接设备及方法

说明书

本发明公开了双工位周向一次完成焊接的激光焊接设备及方法，其中激光焊接设备包括控制系统、旋转盘输送系统、激光焊接夹具系统、XYZ轴传动系统、焊接机头和激光焊接系统，旋转盘输送系统包括旋转盘驱动装置和旋转盘，旋转盘安装于旋转盘驱动装置之上；激光焊接夹具系统，并列设置有两组，对称安装于旋转盘之上；两组激光焊接夹具系统均包括工件支撑架、定位板、U型转臂、转臂支撑架、转臂旋转装置、转臂升降装置、工件压板、压板升降装置。本发明焊接效率高、速度快、自动化强度高，能交替对两组工件进行焊接，能周向一次完成工件的焊接，且U型转臂升降和旋转精度高、稳定性好、可靠性高、控制精准，能同时压紧工件及待焊接于工件上的部件。

技术领域

本发明涉及激光焊接设备技术领域，特别涉及一种双工位周向一次完成焊接的激光焊接设备及方法。

背景技术

目前，动力电池盖板等高精密工件通常采用激光焊接设备进行焊接。将某部件激光焊接于工件之上时，要将工件放置于支撑机构之上，然后用夹具的夹臂施加一定的力作用于待焊接于工件上的部件之上。对于非要求周向焊接的工件来说，例如在工件上进行点焊接、弧形焊接、线焊接，将夹具的夹臂压紧待焊接于工件上的部件，即可通过激光焊接设备对工件一次完成焊接。但是，对于要求周向焊接的工件来说，例如在工件上进行圆形焊接、方形焊接、椭圆形焊接时，则夹具的夹臂会阻挡到周向激光焊接光路的一段或一部分，使工件上无法周向一次完成焊接，而需要分两次拼焊才能完成工件的周向焊接，即先焊接部分环形区域，再重新拆卸，再用夹具的夹臂夹紧，焊接剩余的环形区域，两次拼焊不仅速度慢、效率低，耐用容易导致焊缝缺陷，密封性不好的问题。

中国专利申请201810969028.4公开了一种激光焊接的夹具及激光焊接方法，包括支撑杆、定位板、U型转臂、压力罩，支撑杆竖直方向设置，支撑杆的顶端设置有水平方向的定位板，定位板的上面设置有放置槽，定位板的两侧分别设置有U型转臂，U型转臂上安装有压力罩，U型转臂的下方安装有驱动装置，驱动装置用于驱动U型转臂转动以及上下往复运动；激光焊接方法按照以下步骤：启动激光焊接头，同时启动夹具上的U型转臂旋转，使得焊接头一边旋转焊接，夹具的U型转臂也同时转动，以便焊接头能一次就完成环形焊接区域的焊接，夹具上的压力传感器能测量压力罩上被施加的压力值。

然而，该专利申请201810969028.4还存在如下缺陷：其一、该专利只公开激光焊接的夹具，未公开周向一次完成焊接的激光焊接设备，其自动化激光焊接未得到保障；其二、U型转臂的下方直接安装驱动装置，无转臂支撑架支撑，容易导致U型转臂的放置和升降不稳定、可靠性差；特别是U型转臂的下水平杆的下方设置气缸，气缸的活塞杆与U型转臂的下水平杆固定连接，气缸的的外壁再固定第二转轴，下水平杆、气缸活塞杆、第二转轴依次竖向安装，这样的结构极易造成U型转臂摇摆不稳、精确性差的问题；其三、U型转臂的旋转是通过第一电机带动皮带轮旋转，再通过同步带驱动第二转轴往复旋转来实现的，由于电机具有较大的启动和停止惯性影响，使得U型转臂的旋转角度难以控制，精度不准，对第一电机性能要求非常高；其四、该专利仅设置了用于压紧待焊接于工件上的部件的压力罩，而未设置用于压紧工件的工件压板，使得焊接过程中，易受到工件晃动等影响，造成焊接不良的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是根据上述现有技术的不足，提供一种双工位周向一次完成焊接的激光焊接设备，该激光焊接设备焊接效率高、速度快、自动化强度高，能周向一次完成工件及待焊接于工件上的部件的焊接；并且，该激光焊接设备的U型转臂升降和旋转精度高、稳定性好、可靠性高、控制精准，能同时压紧工件及待焊接于工件上的部件。为此，本发明还要提供一种该激光焊接设备的焊接方法。

为解决上述第一个技术问题，本发明的技术方案是：一种双工位周向一次完成焊接的激光焊接设备，包括控制系统，与控制系统电性连接的旋转盘输送系统、激光焊接夹具系统、XYZ轴传动系统、焊接机头和激光焊接系统，其中：

旋转盘输送系统，包括旋转盘驱动装置和旋转盘，旋转盘安装于旋转盘驱动装置之上；