[发明专利]一种多工位激光焊接钢活塞的设备与方法

权利要求书

1.一种多工位激光焊接钢活塞的设备，其特征在于包括上下料组件和多工位转台组件，所述上下料组件设于多工位转台组件一侧；

所述多工位转台组件包括立柱，所述立柱套装有转盘机构，所述立柱上呈环形依次分布设置激光清洗工位、感应加热工位、压装工位、激光焊接工位，所述感应加热工位为一个或多个，所述转盘机构上设有多组内圈托盘和外圈托盘，所述多组内圈托盘和外圈托盘的数量与转盘机构上工位的数量相同。

2.根据权利要求1所述的多工位激光焊接钢活塞的设备，其特征在于所述上下料组件包括传送带和搬运装置，所述搬运装置设于传送带一侧，所述搬运装置包括支撑架，所述支撑架上端设有搬运水平运动模组，所述搬运水平运动模组上设有搬运垂直运动模组，所述搬运垂直运动模组的底部设有机械夹爪组件，所述机械夹爪组件包括R轴、A轴、夹爪，所述R轴与搬运垂直运动模组的底部固定连接，所述A轴的上端与R轴固定连接，所述A轴的侧面与夹爪固定连接。

3.根据权利要求1或2所述的多工位激光焊接钢活塞的设备，其特征在于所述压装工位与激光焊接工位之间还设有焊前预热工位。

4.根据权利要求3所述的多工位激光焊接钢活塞的设备，其特征在于还设有两组顶升双轴旋转系统和两组顶升单轴旋转系统；

所述立柱的横截面为正五边形，所述激光清洗工位、感应加热工位、压装工位、焊前预热工位、激光焊接工位依次设于立柱五个侧面，位于转盘机构的转盘上方；

所述两组顶升双轴旋转系统分别位于激光清洗工位、感应加热工位对应的转盘下方；

所述两组顶升单轴旋转系统分别位于焊前预热工位、激光焊接工位对应的转盘下方。

5.根据权利要求4所述的多工位激光焊接钢活塞的设备，其特征在于所述激光清洗工位包括激光清洗机、清洗机垂直运动模组、清洗机水平运动模组，所述激光清洗机安装于清洗机垂直运动模组上，所述清洗机垂直运动模组安装于清洗机水平运动模组上，所述清洗机水平运动模组安装于立柱的侧面上。

6.根据权利要求5所述的多工位激光焊接钢活塞的设备，其特征在于所述感应加热工位和焊前预热工位包括控制器和三组感应加热线圈，所述控制器和三组感应加热线圈电连接，所述感应加热工位上设有两组组感应加热线圈，所述焊前预热工位上设有一组感应加热线圈；

所述感应加热线圈的内径大于待加热工件外径的5-20mm，

所述待加热工件包括感应加热工位上内圈托盘中的内圈和外圈托盘中的外圈、焊前预热工位上外圈托盘中完成压装的活塞。

7.根据权利要求1-6任一项所述的设备用于多工位激光焊接钢活塞的方法其特征在于包括如下步骤：

S1、上料：通过上下料组件分别将待焊接活塞的外圈、内圈放置于激光清洗工位；

S2、激光清洗：开启激光清洗机，并将外圈、内圈进行旋转清洗；

S3、压装前感应加热：通过一个或多个感应加热工位对外圈、内圈进行加热；

S4、压装：将外圈搬运至内圈上端，通过数控伺服压装机进行过盈配合压装；

S5、激光焊接：真空或保护气氛环境下，对内圈与外圈的焊缝进行激光焊接；

S6、下料：通过上下料组件将完成焊接的缸活塞搬运至下游工序。

8.根据权利要求7所述的多工位激光焊接钢活塞的方法，其特征在于步骤S4完成后，还包括步骤S41，

S41、焊前预热：通过感应加热线圈对压装完成的活塞进行感应加热。

9.根据权利要求8所述的多工位激光焊接钢活塞的方法，其特征在于步骤S3或S41中，使用红外测温或双波段比色测温对加热过程进行实时温度检测及反馈。

10.根据权利要求7所述的多工位激光焊接钢活塞的方法，其特征在于步骤S2中，所述激光清洗机为一个或多个，所述激光清洗过程的起始和结束时，自动减小激光清洗机的输出功率或者增加出光离焦量；

完成外圈、内圈的激光清洗后，通过机器视觉检测装置对激光清洗质量进行检测，若清洗效果不达标，再次清洗。