一种用于多种产品柔线制造的激光焊接装置及焊接方法与流程

本发明涉及一种用于多种产品柔线制造的激光焊接装置及焊接方法，属于激光焊接设备。

背景技术：

1、激光焊接技术属于熔融焊接，它是以激光束为能源，使其冲击在焊件接头上以达到焊接目的的技术。

2、目前有种激光焊接方式，是将若干激光束通过光传导件直接引导到焊接面的轮廓线上,焊接时同时出光，在焊缝处产生热量，从而使焊接产品的整个轮廓线同时熔化并粘结在一起。这种激光焊接方式，由于激光焊头众多，焊接周期非常短，因此更多的应用于汽车尾灯的焊接。参考图5所示，在现有的此类激光焊接装置中，激光发生器2a’和光传导件2b’是连接为一体的，光传导件的末端直接插在压模8’上。如有激光发生器损坏，光传导件必须被拔掉，对于复杂结构的焊接设备及繁杂的工序，会徒增很多工作量；另外，这种结构不适合多种产品的柔线生产，如要更换产品种类或多种产品交替生产，必须要拔出全部光传导件，重新安装并引导到待焊产品的压模焊接轮廓线上，重新调试，这样频繁更换不仅耗时费力，而且易造成焊接质量的不稳定，无法满足高效率高质量的智能化柔性制造需求。

技术实现思路

1、本发明旨在提供一种用于多种产品柔线制造的激光焊接装置，以克服现有的一体化焊接结构带来的不便。

2、本发明所采用的技术方案如下：

3、一种用于多种产品柔线制造的激光焊接装置，它包括承载架、激光传输组件、光对接上模块、光对接下模块、光输出头和焊件模架，

4、所述激光传输组件与光对接上模块数量相同且一一对应连接，所述光对接上模块排列安装在承载架上层，所述焊件模架包括连接板、压模和胎具，

5、所述激光传输组件包括激光发生器和与其连接的光传导件，

6、所述光对接下模块排列安装在焊接模架的连接板上，光对接下模块与光对接上模块的数量相同且排列位置一致，相对应的光对接上、下模块的光轴相互重合，所述光输出头的一端与光对接下模块连接为一体，光输出头的另一端与焊件模架中的压模连接。

7、进一步，为了方便光对接上、下模块之间的配合对接，所述焊件模架还包括顶拉机构，所述顶拉机构设置在连接板的下方，当顶拉机构向上驱动时，可使光对接下模块向上移动，与光对接上模块压紧对接，实现光的高效传输；当顶拉机构向下驱动时，可使光对接下模块向下移动，与光对接上模块分离。

8、进一步，所述焊件模架还包括加压升降机构，所述加压升降机构安装在连接板与压模之间，当加压升降机构工作时可使压模向下压紧焊接件或上移离开焊接件。

9、进一步，所述光对接上模块包括光对接定位组件和上托板，所述光对接定位组件固定在上托板上，所述光对接上模块通过上托板固定在承载架上，所述光对接下模块包括浮动接头组件和下托板，所述浮动接头组件安装在在下托板上，所述浮动接头组件的底部安装有弹性组件，所述浮动接头组件在下托板的安装孔内具有间隙，浮动接头组件在光对接上、下模块对接时可前后左右移动。光对接定位组件和浮动接头组件的光轴精密定位和间隙浮动配合，保证了光对接上、下模块合上时光轴精准对接，又不会卡死，确保激光传输能量损失低于5％；弹性组件用于消除浮动接头组件在定位后的间隙。

10、进一步，所述下托板上设置有定位轴，所述上托板上开设有与定位轴相对应的轴孔。定位轴与轴孔的设计保证了对应的光对接上模块与光对接下模块之间的精准定位。

11、进一步，所述光输出头的总数量多于焊接面轨迹排列所需的数量，可根据焊件轨迹选用实际所需的光输出头的数量，以适配不同尺寸的焊件。

12、进一步，每一激光传输组件具有若干光传导件，光对接上模块具有数量相同的对接口与光传导件一一对应连接。

13、进一步，每一个光对接下模块具有若干对接口，所述光输出头的数量与对接口数量相同且一一对应连接。

14、本发明还提供了上述用于多种产品柔线制造的激光焊接装置的焊接方法，包括以下步骤：

15、s1.将激光传输组件和光对接上模块固定在承载架上层，焊件模架安装于承载架下层；

16、s2.将装有光输出头的光对接下模块固定在焊件模架的连接板上；

17、s3.首次启动顶拉机构，向上顶起连接板，使光对接上、下模块通过定位轴和定位轴孔准确定位，逐步靠近；

18、s4.再次启动顶拉机构，使浮动接头组件通过间隙浮动与光对接定位组件的光轴精密定位对接，并压紧；

19、s5.启动加压升降机构，使压模向下压紧焊接件；

20、s6.通电出光保持一定时间，完成对焊接件的焊接；

21、s7.断电关光；

22、s8.启动顶拉机构，向下拉连接板，使焊件模架与光对接上模块整体脱离；

23、s9.更换焊件模架，准备对另一尺寸的产品进行焊接

24、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

25、1、本发明通过光对接上模块、光对接下模块相配合对接的分体结构，使激光发生器和引入焊接面轨迹中的光输出头实现分离，简化了激光光源维修更换的工序，减少了工作量。

26、2、相比常规的激光焊接装置，本发明设置了光对接结构，使光路可以便捷分离和对接，在多种产品柔线生产时，插在压模上的光输出头保留在压模上，不必拔掉重新引入，使焊件模架形成独立结构，可整体搬移，便于产品更换时整套换模，可方便更换产品种类或进行多种产品交替生产。更换便捷，提高了设备利用率，降低了生产成本，满足高效率高质量的智能化柔性制造需求。

27、3、本发明设置的光输出头数量大于实际产品焊接轨迹所需要的数量，可根据产品大小选取光输出头的实际使用数量，归类兼用。

28、4、本发明的焊接方法能够实现光对接上、下模块之间的精准对接，具有效率高、自动化高的特点，适用于对大尺寸产品的焊接。

技术特征：

1.一种用于多种产品柔线制造的激光焊接装置，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的用于多种产品柔线制造的激光焊接装置，其特征在于：

3.根据权利要求1所述的用于多种产品柔线制造的激光焊接装置，其特征在于：

4.根据权利要求1所述的用于多种产品柔线制造的激光焊接装置，其特征在于：

5.根据权利要求1所述的用于多种产品柔线制造的激光焊接装置，其特征在于：

6.根据权利要求1所述的用于多种产品柔线制造的激光焊接装置，其特征在于：

7.根据权利要求1所述的用于多种产品柔线制造的激光焊接装置，其特征在于：

8.根据权利要求1所述的用于多种产品柔线制造的激光焊接装置，其特征在于：

9.一种用于多种产品柔线制造的激光焊接装置的焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结本发明涉及一种用于多种产品柔线制造的激光焊接装置，包括承载架、激光传输组件、光对接上模块、光对接下模块、光输出头和焊件模架。所述激光传输组件与光对接上模块对应连接，所述光对接上模块排列安装在承载架上，所述光对接下模块排列安装在焊接模架上，光对接下模块与光对接上模块相对排列，所述光输出头的一端与光对接下模块连接，另一端与焊件模架中的压模连接。本发明还公开了上述激光焊接装置的焊接方法。本发明设置的光对接结构使光路可以便捷分离和对接，在多种产品柔线生产时，插在压模上的光传导件保留在压模上，不必拔掉重新引入，使焊件模架形成独立结构，可整体更换，简化了激光光源维修更换的工序，减少了工作量。技术研发人员：姜兆华,吴磊,吴曙斌,陈俊,刘中俊,周其锋,高国权受保护的技术使用者：上海市激光技术研究所有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/21