[发明专利]激光焊接装置及方法

权利要求书

1.一种激光焊接装置，其特征在于，包括：

装夹机构，包括滑台、夹具平台、基准组件和夹持组件；所述夹具平台水平设置在所述滑台上，所述基准组件和所述夹持组件设置在所述夹具平台上；

激光焊接机构，包括滑动支架以及用于发射激光对待焊接工件的焊缝进行焊接的焊接头；所述焊接头安装在所述滑动支架上；所述夹具平台上对应于所述焊缝的位置设有通孔；

升降机构，所述滑动支架安装在所述升降机构上，所述升降机构用于带动所述滑动支架水平移动或垂直升降；所述升降机构包括水平移动组件和升降组件，所述水平移动组件带动所述滑动支架水平移动，升降组件带动滑动支架垂直升降；

回转变位装置，与所述夹具平台连接，且所述回转变位装置用于带动所述夹具平台翻转；

所述夹持组件包括压梁、安装座、直线轴承和升降气缸，所述升降气缸安装在所述夹具平台上，所述直线轴承套设在所述升降气缸的驱动轴上，所述安装座连接于所述直线轴承，且所述压梁固定在所述安装座上；所述升降气缸通过所述直线轴承与所述安装座带动所述压梁压紧或放松放置在所述夹具平台上的所述待焊接工件；

所述压梁为两根，两根所述压梁分别设置在所述待焊接工件的焊缝的两侧，两根所述压梁均与所述焊缝平行设置；

所述升降机构上设有导轨和收放气缸，所述激光焊接机构还包括滚轮组件；所述滑动支架与所述导轨滑动连接，所述滚轮组件安装在所述滑动支架上，所述收放气缸连接于所述滑动支架，且所述收放气缸带动所述滑动支架沿所述导轨移动，进而带动所述滚轮组件压紧或放松放置在所述夹具平台上的所述待焊接工件；

在接收正面焊接开始指令之前，在所述升降机构带动焊接头下移到焊缝位置之后，滚轮组件压紧在所述待焊接工件上；在接收正面焊接结束指令之后且接收反面焊接开始指令之前，令所述升降机构通过滑动支架带动所述焊接头水平移动并垂直下降，直至所述焊接头伸入至所述夹具平台翻转之后的通孔中，且所述焊接头与所述焊缝之间的距离为第一预设距离之后，通过将收放气缸通气，使得滑动支架带动滚轮组件一并上升并远离所述焊缝，使滚轮组件脱离焊缝位置。

2.如权利要求1所述的激光焊接装置，其特征在于，所述基准组件包括第一基准块和第二基准块，所述第一基准块上设有第一基准面，所述第二基准块上设有第二基准面，所述第一基准面与所述第二基准面均垂直于水平面，且所述第一基准面与所述第二基准面垂直，所述待焊接工件通过所述第一基准面与所述第二基准面进行对位。

3.如权利要求2所述的激光焊接装置，其特征在于，所述夹持组件还包括松紧气缸和连接所述松紧气缸的压紧板，所述压紧板设置在所述夹具平台上与所述第一基准面正对的一侧；所述压紧板上设有压紧面，所述压紧面与所述第一基准面平行；所述第一基准面、所述第二基准面与所述压紧面之间围成一容置部，所述松紧气缸带动所述压紧板在与所述压紧面垂直的方向上移动，以压紧或放松放置在所述容置部中的所述待焊接工件。

4.如权利要求3所述的激光焊接装置，其特征在于，所述夹持组件还包括设置在所述容置部的外周的摆臂气缸和连接所述摆臂气缸的压臂，所述摆臂气缸带动所述压臂自所述容置部的外周旋转至放置在所述容置部中的所述待焊接工件上方并压紧所述待焊接工件。

5.如权利要求1所述的激光焊接装置，其特征在于，所述压梁正对所述待焊接工件的一侧设有弹簧柱塞，所述压梁通过所述弹簧柱塞压紧放置在所述夹具平台上的所述待焊接工件。

6.如权利要求1所述的激光焊接装置，其特征在于，所述滚轮组件包括固定座、弹簧、导柱和滚轮，所述固定座上设有安装孔，所述固定座安装在所述滑动支架上，所述导柱和所述弹簧安装在所述安装孔中，所述导柱一端连接于所述滚轮，所述导柱的另一端与所述弹簧抵接。

7.如权利要求1所述的激光焊接装置，其特征在于，所述焊接头为摆动焊接头；所述滑动支架上还设有用于输送焊丝的送焊丝机构。

8.一种激光焊接方法，其特征在于，所述激光焊接方法应用于权利要求1至7任一项所述的激光焊接装置中，所述激光焊接方法包括以下步骤：

通过基准组件进行对位之后，将待焊接工件放置在夹具平台上；其中，所述待焊接工件上具有待焊接的焊缝，且所述焊缝的正面朝上；

通过夹持组件将所述待焊接工件固定在夹具平台上；

令升降机构通过滑动支架带动焊接头水平移动并垂直下降至所述焊缝上方的第一预设距离处；在所述升降机构带动焊接头下移到焊缝位置之后，滚轮组件压紧在所述待焊接工件上；

接收正面焊接开始指令，令所述焊接头发射激光对所述焊缝的正面进行焊接，且在焊接过程中，滑台带动所述夹具平台沿所述焊缝的焊接方向水平移动；

接收正面焊接结束指令，令所述升降机构通过所述滑动支架带动所述焊接头上升至所述焊缝上方的第二预设距离处之后，再令所述升降机构带动所述滑动支架向远离所述夹具平台的方向水平移动到预设位置时停止，该预设位置可以由用户根据升降机构和激光焊接机构与装夹机构之间的干涉位置关系来进行确定；所述第二预设距离大于所述第一预设距离；

通过回转变位装置将所述夹具平台翻转至所述焊缝的反面朝上，令所述升降机构通过滑动支架带动所述焊接头水平移动并垂直下降，直至所述焊接头伸入至所述夹具平台翻转之后的通孔中，且所述焊接头与所述焊缝之间的距离为所述第一预设距离；通过将收放气缸通气，使得滑动支架带动滚轮组件一并上升并远离所述焊缝，使滚轮组件脱离焊缝位置；

接收反面焊接开始指令，令所述焊接头发射激光对所述焊缝的反面进行焊接，且在焊接过程中，所述滑台带动所述夹具平台沿所述焊缝的焊接方向水平移动；

接收反面焊接结束指令，令所述升降机构通过所述滑动支架带动所述焊接头上升至所述焊缝上方的所述第二预设距离处之后，再令所述升降机构带动所述滑动支架向远离所述夹具平台的方向水平移动至所述预设位置，通过所述回转变位装置将所述夹具平台翻转至所述焊缝的正面朝上，卸载所述待焊接工件。