[发明专利]双向激光焊系统

摘要

本发明提供一种双向激光焊系统，该双向激光焊系统包括第一钢构、激光头、第一工作机台、第二工作机台以及控制装置；第一钢构具有与地面平行的激光头行走轴；激光头被设置成沿激光头行走轴移动；在激光头行走轴的中点处设置一条基准线，该基准线与激光头行走轴垂直，与地面平行；穿过基准线且与地面垂直的平面被定义成第二基准面；第二工作机台与第一工作机台结构相同，第一工作机台与第二工作机台相对于第二基准面对称放置。该双向激光焊系统提供两个工作机台，其中一个工作机台完成焊接工序时，另一个工作机台完成下件和上件工序，从而使得激光头处于满载工作状态，实现双倍产能。

主权项

1.一种双向激光焊系统，该双向激光焊系统用于将第一焊件和第二焊件焊接在一起，其特征在于，所述双向激光焊系统包括第一钢构、激光头、第一工作机台、第二工作机台以及控制装置；所述第一钢构包括：第一激光头行走轴支撑架，其包括垂直设置在地面上的第一立柱、第二立柱，以及架设连接在第一立柱顶端与第二立柱顶端的第一横梁，其中，第一立柱与第二立柱之间存在间隙，且第一立柱与第二立柱在竖直方向上的高度相同，第一横梁与地面平行；第二激光头行走轴支撑架，其包括垂直设置在地面上的第三立柱、第四立柱，以及架设连接在第三立柱顶端与第四立柱顶端的第二横梁，其中，第三立柱与第四立柱之间存在间隙，且第三立柱、第四立柱在竖直方向上的高度相同，第二横梁与地面平行，第二横梁与第一横梁相互平行且离地高度相同；激光头行走轴，其一端垂直地安装在所述第一横梁上，另一端垂直地安装在所述第二横梁上，该激光头行走轴与地面平行；所述激光头安装在所述激光头行走轴上，被设置成沿激光头行走轴移动；在所述激光头行走轴的中点处设置一条基准线，该基准线与所述激光头行走轴垂直，与地面平行；穿过所述激光头行走轴的轴中心线并且与地面垂直的平面被定义成第一基准面；穿过所述基准线且与地面垂直的平面被定义成第二基准面；所述第一工作机台位于所述激光头行走轴临近第一横梁的一端，所述第二工作机台位于所述激光头行走轴临近第二横梁的一端；所述第一工作机台包括用于将第一焊件和第二焊件对位拼接在一起并实施焊接的工作台、用于分别自动上件第一焊件和第二焊件的两个上件组件，以及用于自动下件的下件组件；所述工作台位于所述激光头行走轴正下方；所述两个上件组件相对于所述第一基准面对称放置；所述第二工作机台与所述第一工作机台结构相同，且所述第一工作机台与第二工作机台相对于所述第二基准面对称放置；所述第一工作机台与所述控制装置连接，被设置成响应于所述激光头正在焊接第二工作机台上的焊件，移离第一工作机台上焊接完成的焊件，自动上件第一焊件和第二焊件并完成第一焊件和第二焊件的对位，发送第一工作机台焊件就位指令给控制装置；所述第一工作机台还被设置成响应于位于其上的焊件焊接完成，发送第一工作机台焊接完成指令给控制装置；所述第二工作机台与所述控制装置连接，被设置成响应于所述激光头正在焊接第一工作机台上的焊件，移离第二工作机台上焊接完成的焊件，自动上件第一焊件和第二焊件并完成第一焊件和第二焊件的对位，发送第二工作机台焊件就位指令给控制装置；所述第二工作机台还被设置成响应于位于其上的焊件焊接完成，发送第二工作机台焊接完成指令给控制装置；所述控制装置与所述激光头连接，被设置成同时响应于第一工作机台焊件就位指令且第二工作机台焊接完成指令，控制激光头移至第一工作机台上方，且在移动过程中完成对第一工作机台上焊件的焊接；所述控制装置还被设置成同时响应于第二工作机台焊件就位指令且第一工作机台焊接完成指令，控制激光头移至第二工作机台上方，且在移动过程中完成对第二工作机台上焊件的焊接；所述上件组件包括用于存放未焊接焊件的上件料箱、用于预定位焊件的对中台、用于将焊件从上件料箱移至对中台的上件抓手、用于将焊件从对中台移至工作台的精定位抓手，以及用于辅助上件抓手、精定位抓手移动的第二钢构；所述第二钢构包括上件抓手行走轴立柱和上件抓手行走轴，其中，上件抓手行走轴立柱垂直地固定在地面上；上件抓手行走轴平行于地面，其一端垂直地固定在所述上件抓手行走轴立柱上，另一端垂直地固定在所述激光头行走轴上；所述上件料箱位于所述上件抓手行走轴下方，临近所述上件抓手行走轴立柱；所述对中台位于所述工作台临近所述上件抓手行走轴立柱的一侧，与所述工作台相邻放置；所述上件抓手可移动地设置在所述上件抓手行走轴上，具有两个移动方式，分别为沿上件抓手行走轴水平移动和垂直于地面移动；所述精定位抓手可移动地设置在所述上件抓手行走轴上，且位于上件抓手与激光头行走轴之间，沿上件抓手行走轴水平移动；所述控制装置与所述上件抓手连接，被设置成响应于对中台上没有焊件，控制上件抓手将焊件从上件料箱运输至对中台；所述控制装置与所述精定位抓手连接，被设置为响应于工作台上没有焊件，控制精定位抓手将焊件从所述对中台移送至所述工作台；所述上件抓手行走轴上设置有第一齿条；所述上件抓手包括第一支撑平台、上件抓手本体、第一齿轮以及第一电机；所述第一支撑平台包括与地面平行的第一连接板以及垂直地设置在第一连接板一端的第二连接板；所述第一齿轮固定设置在所述第一连接板上，且与所述第一齿条啮合；所述第一电机固定设置在所述第一连接板上并与所述第一齿轮连接，该第一电机被设置成根据所述控制装置的控制信号而运行以驱动第一齿轮转动，使第一齿轮携带所述第一支撑平台沿所述第一齿条移动；所述上件抓手本体固定安装在第二连接板上，包括：第一悬臂，其安装在所述第二连接板上，与地面垂直，第一悬臂的一侧设置有第二齿条，第二齿条的延伸方向与地面垂直；第二齿轮，其固定在所述第二连接板上，啮合在所述第一悬臂的第二齿条上；第二电机，其固定在所述第二连接板上且与所述第二齿轮连接，该第二电机被设置成根据控制装置的控制信号运行以驱动第二齿轮转动，使第二齿条携带所述第一悬臂升降；第一抓手，其固定在所述第一悬臂底端，包括第一抓手框架、第一吸盘组以及第一气缸；所述第一抓手框架与地面平行，固定连接在所述第一悬臂底端；所述第一吸盘组，包括J个吸盘、J个支气管以及第一总气管，其中，该J个吸盘吸附面朝下，分布设置在所述第一抓手框架底端，每个吸盘后端对应连接设置有一个支气管，该J个支气管汇总连接到所述第一总气管上；所述第一气缸，与所述第一总气管连接，与所述控制装置连接，被设置为用于调整所述J个吸盘的吸附状态；J为正整数；所述精定位抓手包括第二支撑平台、精定位抓手本体、第三齿轮以及第三电机；所述第二支撑平台包括与地面平行的第三连接板以及垂直地设置在第三连接板一端的第四连接板；所述第三齿轮固定设置在所述第三连接板上，且与所述第一齿条啮合；所述第三电机固定设置在所述第三连接板上并与所述第三齿轮连接，该第三电机被设置成根据控制装置的控制信号而运行以驱动第三齿轮转动，使得第三齿轮携带第二支撑平台沿第一齿条移动；所述精定位抓手本体安装在第四连接板上，包括：第二悬臂，其安装在所述第四连接板上，与地面垂直；第二抓手，其固定在所述第二悬臂底端，包括第二抓手框架、第二吸盘组、第二气缸；所述第二抓手框架与地面平行，固定连接在所述第二悬臂底端；所述第二吸盘组，包括K个吸盘、K个支气管以及第二总气管，其中，该K个吸盘吸附面朝下，分布设置在所述第二抓手框架底端，每个吸盘后端对应连接设置有一个支气管，该K个支气管汇总连接到所述第二总气管上；所述第二气缸，与所述第二总气管连接，与所述控制装置连接，被设置为用于调整所述K个吸盘的吸附状态；K为正整数；所述精定位抓手本体上还设置有固定压块，该固定压块包括：第三气缸，其固定安装在第二抓手框架上；固定压块框架，其安装在第二抓手框架上，与第三气缸连接，该固定压块框架被设置成在第三气缸的驱动下沿垂直于地面的方向运动；若干个压块，其固定在固定压块框架底端，该若干个压块被设置成当固定压块框架降到最低时，其与焊件接触，并施加一个向下的压力在焊件上；所述激光头行走轴上设置有第三齿条；所述激光头包括：第三支撑平台，其包括与地面平行的第五连接板以及垂直地设置在第五连接板一端的第六连接板；保护罩，其安装在第六连接板上，其朝向地面的一侧设置有开孔；激光头本体，其安装在保护罩内，该激光头本体的光束发射端被设置成位于保护罩开孔的正上方，使发出的激光束穿过保护罩开孔照射在焊件上；第四齿轮，其固定设置在所述第五连接板上，且与所述第三齿条啮合；第四电机，其固定设置在所述第五连接板上并与所述第四齿轮连接，该第四电机被设置成根据控制装置的控制信号而运行以驱动第四齿轮转动，使得第四齿轮携带第三支撑平台沿第三齿条移动；所述激光头本体与所述控制装置连接，被设置成根据控制装置的控制信号发射激光束；所述下件组件包括用于临时放置已完成焊接的焊件的下件台、用于收集完成焊接的焊件的下件料箱、用于将已完成焊接的焊件从工作台移送至下件台的取件抓手、用于将已完成焊接的焊件从下件台移送至下件料箱的下件抓手，以及用于辅助下件抓手移动的第三钢构；所述下件台穿过所述第一立柱与第二立柱之间的间隙，与所述工作台相邻放置，该下件台与工作台接触的端面被定义为第一端面，与第一端面相对的端面被定义为第二端面；所述第三钢构包括：第一下件抓手行走轴立柱，其垂直地固定在地面上，位于下件台临近第一立柱的一侧；第二下件抓手行走轴立柱，其垂直地固定在地面上，位于下件台临近第二立柱的一侧，该第二下件抓手行走轴立柱与所述第一下件抓手行走轴立柱在竖直方向上的高度相同；下件抓手行走轴，其平行于地面，一端垂直地固定在所述第一下件抓手行走轴立柱上，另一端垂直地固定在所述第二下件抓手行走轴立柱上，该下件抓手行走轴与所述激光头行走轴垂直；所述取件抓手可移动地设置在所述下件台上，其移动方向与激光头行走方向一致，在第一端面与第二端面之间移动；所述下件料箱位于所述下件抓手行走轴正下方，位于所述下件台第二端面的一侧，临近所述第一下件抓手行走轴立柱；所述下件抓手可移动地设置在所述下件抓手行走轴上；所述控制装置与所述取件抓手连接，被设置为响应于焊接完成，控制取件抓手将焊件从所述工作台移送至所述下件台；所述控制装置与所述下件抓手连接，被设置为响应于所述取件抓手携带焊件移至所述下件台第二端面处，控制下件抓手将焊件从所述下件台移送至所述下件料箱；所述下件台上设置有一贯穿整个下件台的凹槽，凹槽的一端位于所述第一端面，另一端位于所述第二端面，且凹槽与第一端面垂直；所述凹槽底部固定安装一延伸方向与激光头行进方向一致的第四齿条，第四齿条不凸出下件台上表面，且部分地延伸出下件台；所述取件抓手包括第四支撑平台、取件抓手本体、第五齿轮以及第五电机；第四支撑平台，其包括与地面平行的第七连接板以及垂直地设置在第七连接板一端的第八连接板；第五齿轮，其固定设置在所述第七连接板上，且与所述第四齿条啮合；第五电机，其固定设置与所述第七连接板上，与所述第五齿轮连接，与所述控制装置连接，用于驱动第五齿轮转动以使得所述第五齿轮携带所述取件抓手本体沿所述第四齿条移动；所述取件抓手本体安装在第八连接板上，包括：第三悬臂，平行于所述第四齿条，其一端连接在所述第八连接板上；第三抓手，其包括第三抓手框架、第三吸盘组以及第四气缸；所述第三抓手框架与地面平行，固定连接在所述第三悬臂不与第八连接板连接的一端上；所述第三吸盘组，包括L个吸盘、L个支气管以及第三总气管，该L个吸盘吸附面朝下，分布设置在第三抓手框架底端，每个吸盘后端对应连接设置有一个支气管，该L个支气管汇总连接到所述第三总气管上；所述第四气缸，与所述第三总气管连接，与所述控制装置连接，被设置为用于调整所述L个吸盘的吸附状态；L为正整数。