數控暖氣片激光焊接機制造技術

一種數控暖氣片激光焊接機，包括：高功率激光器、導光裝置、暖氣片工裝模具和數控系統組成，其特點是機床中的暖氣片壓模根據暖氣片焊接軌跡要求，分為兩組壓模。一組是完成暖氣片周邊環焊壓模，一組是完成暖氣片中間水道加強焊壓模，每組壓模分別由上模具和下模具組成，上下模具壓緊時施力使一組暖氣片在焊接部位上下兩面貼緊，并能將激光束射入焊接面，使其焊牢封閉。通過數控系統實現自動控制，完成兩片暖氣片的平面激光封閉疊焊。本發明專利技術一臺焊機可完成暖氣片的點焊、爆點焊、圓周焊、水道焊等多個焊接工序的全部平面焊，具有速度快、密封好、工效高的特點。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術是一種激光焊接機，特別是一種用于電暖器(包括油汀、水 汀)等薄板型暖氣片的數控暖氣片激光焊接機。技術背景目前，電暖器(包括油汀、水汀等)的生產是采用電阻焊制造的， 整個暖氣片的生產環節多、工效低、廢品率高，從一張板材到成品要經 過沖壓、拉伸、排焊、縫焊、點焊、爆點焊和圓周焊，才基本成型完成，每道工序就有一臺專用焊接機床，平均生產一個電暖汀，焊接工時約4 分鐘1件。而且涉及生產設備多，效率低，工耗大。
技術實現思路
本專利技術的目的是要克服上述現有技術的不足，提供一種數控暖氣片 激光焊接機，要求該激光焊機能將暖氣片的點焊、爆點焊、圓周焊、水 道焊，多個焊接工序集中在該臺設備上快速完成，實現暖氣片的高強度 密封的封焊。本專利技術的技術解決方案如下一種數控暖氣片激光焊接機，包括高功率激光器、導光裝置、暖 氣片工裝模具和數控系統組成，其特點是所述的導光裝置包括水平橫向導軌、第一電機和滑動板，該滑動板 上設有反射鏡和聚焦鏡并構成激光焊接頭，所述的高功率激光器發出的 激光束經所述的反射鏡反射和聚焦鏡聚焦后照射在待焊接的暖氣片的表 面，該激光焊接頭在第一電機的驅動下沿所述的水平橫向導軌作橫向動；所述的暖氣片工裝模具，分成兩個工裝組水平地分設在焊接機的機 床上，第一工裝組主要完成暖氣片的周邊環焊稱為周邊環焊工裝組，第 二工裝組主要完成暖氣片中間水道節點的加強焊，稱為加強焊工裝組所述的周邊環焊工裝組，包括周邊環焊上壓模和周邊環焊下壓模， 該周邊環焊上壓模的四角設有合模壓緊裝置，該周邊環焊下壓模還設有 由第二氣缸和周邊環焊定向導軌構成下壓模的裝卸機構，上述工裝夾具 全部安裝在該環焊模具座上，整個環焊模具座安裝在環焊傳動箱上，該 環焊傳動箱主要安裝有直線導軌和絲杠，該絲杠的一端與第二電機的軸 相連，由數控系統控制第二電機通過所述的絲杠驅動所述的環焊模具座 在所述的直線導軌上作縱向直線運動；所述的加強焊工裝組包括加強焊上壓模和加強焊下壓模，該加強焊 上壓模的四角設有合模壓緊裝置，所述的加強焊下壓模設有由第四氣缸 和加強焊定向導軌構成的加強焊下壓模裝卸機構，上述工裝夾具全部安 裝在加強焊模具座上，整個加強焊模具座安裝在加強焊傳動箱上，該加 強焊傳動箱主要安裝有直線導軌和絲杠，該絲杠的一端與第三電機的軸 相連，由所述的數控系統控制第三電機通過所述的絲杠驅動所述的加強 焊模具座在所述的直線導軌上作縱向直線運動；所述的數控系統，根據激光焊接的工況，自動控制第一電機、第二 電機和第三電機，有機地驅動激光焊接頭作橫向運動，工裝夾具作縱向 運動，合作完成暖氣片的平面外圍周邊環焊和暖氣片水道的加強焊。所述的高功率激光器是快速軸流高功率C02激光器，或低階模橫流 C02激光器。所述的合模壓緊裝置是氣動氣缸，或是電磁力壓緊裝置。 所述的周邊環焊上壓模和周邊環焊下壓模是根據暖氣片周邊環焯軌跡制作的壓模，周邊環焊上壓模和周邊環焊下壓模合攏時能借助所述的 合模壓緊裝置保證暖氣片上下兩件的待焊處壓緊，而且激光能直接輻照 到焊接處，所述的周邊環焊上壓模是一塊中間根據暖氣片外圍尺寸鏤空 的平板，平板鏤空的邊正好壓緊暖氣片，且露出焊接焊縫位置，當激光 環周邊焊接時不擋光，所述的周邊環焊下壓模是根據暖氣片尺寸設計的， 待環焊的暖氣片置于周邊環焊下壓模上并被精確定位。所述的加強焊上壓模和加強焊下壓模是根據暖氣片加強焊軌跡制作 的，加強焊上壓模和加強焊下壓模合攏時能借助所述的合模壓緊裝置保 證暖氣片上下兩件的待焊處壓緊，而且激光能直接輻照到焊接處，所述 的加強焊上壓模是一塊根據暖氣片水道焊的位置和尺寸開有多段長孔的 平板，所述的加強焊下壓模是根據暖氣片尺寸設計的，待焊水道的暖氣 片置于加強焊下壓模上并被精確定位。所述的聚焦鏡可以采取透射式聚焦鏡，也可采用反射式聚焦鏡。本專利技術的技術效果1、 本專利技術根據暖氣片焊接要求，把焊接工序分解成二次焊接， 一次 是暖氣片的外圍環焊，另一次暖氣片水道的中間加強焊，因此，設備實 施兩組焊接工位， 一個工位專門實施暖氣片的周邊環形焊接，另一工位 專門實施暖氣片的中間水道焊接，兩個工位交替焊接由數控系統控制激 光焊接頭和工件作兩維運動，在一臺焊機上完成暖氣片的全部平面焊。2、 待焊暖氣片放在由上壓模和下壓模組成的工裝夾具之間，采用氣 動技術壓緊待焊的暖氣片焊縫處，激光掃射工件進行激光焊接，以保證 焊接質量。3、 待焊的暖氣片采用氣動技術送料，焊完后采用氣動技術出料。4、 一個工位在焊時，另一個工位上料待焊， 一個工位焊完后出料， 另一個工位自動進料，交替進行焊接，這樣提高了工作效率。總之本專利技術在一臺焊機上完成暖氣片的點焊、爆點焊、圓周焊、水 道悍等多個焊接工序的全部平面焊，具有速度快、密封好、工效高的特 點。附圖說明圖1是本專利技術所要焊接的具體暖氣片及其焊縫軌跡的示意2是本專利技術數控暖氣片激光焊接機的導光光路及工裝夾具主視示意3是圖2的俯視圖具體實施方式下面結合實施例和附圖對本專利技術作進一步說明，但不應以此限制本 專利技術的保護范圍。先請參閱圖1，圖1是本專利技術所要焊接的具體暖氣片及其悍縫軌跡 的示意圖，本專利技術所焊接的暖氣片是由兩塊薄金屬板面對面焊接而成的， 圖1中粗實線表示焊縫位置，焊縫101是暖氣片周邊環焊，焊縫102、 103是水水道加強焯，焊縫104是爆點焊，兩片暖氣片焊接后要求不泄 漏液體，且能承受一定的壓力的液體在夾縫中流動而不損壞。請參閱圖2和圖3，圖2是本專利技術數控暖氣片激光焊接機的導光光 路及工裝夾具主視圖，圖3是本專利技術數控暖氣片激光焊接機的工裝夾具 的俯視圖。由圖可見，本專利技術實施例數控暖氣片激光焊接機，包括高 功率激光器、導光裝置、暖氣片工裝模具和數控系統(圖中未示)組成 所述的導光裝置包括水平橫向導軌2、第一電機5和滑動板4，該滑動板 4上設有反射鏡3和聚焦鏡6并構成激光焊接頭，本實施例的聚焦鏡6 是一聚焦透鏡，所述的高功率激光器發出的激光束1經所述的反射鏡3 反射和聚焦鏡6聚焦后照射在待焊接的暖氣片的表面，該激光焊接頭在 第一電機5的驅動下沿所述的水平橫向導軌2作橫向運動；所述的暖氣片工裝模具，分成兩個工裝組，第一工裝組主要完成暖 氣片的周邊環焊稱為周邊環焊工裝組，第二工裝組主要完成暖氣片中間 水道節點的加強焊，稱為加強焊工裝組所述的周邊環焊工裝組，包括周邊環焊上壓模11和周邊環焊下壓模 12，該周邊環焊上壓模11的四角設有合模壓緊裝置，該合模壓緊裝置是 第一氣缸13，該第一氣缸13作上下升降運動，往下，以壓緊暖氣片， 向上，可以退出暖氣片，該周邊環焊下壓模12還設有由第二氣缸17和周邊環焊定向導軌18構成下壓模的裝卸機構，該周邊環焊下壓模12通 過第二氣缸17和定向導軌18將暖氣片送進、送出，上述工裝夾具全部 安裝在環焊模具座14上，整個環焊模具座安裝在環焊傳動箱15上，該 環焊傳動箱15主要安裝有直線導軌和絲杠，該絲杠的一端與第二電機 16的軸相連，由數控系統控制第二電機16通過所述的絲杠驅動所述的 環焊模具座14在所述的直線導軌上作縱向直線運動；所述的加強焊工裝組包括加強焊上壓模21和加強焊下壓模22，該 加強焊上壓模21的四角設有合模壓緊裝置，該合模壓緊裝置是第三氣缸 23，該第三氣缸23可作上下升降運本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種數控暖氣片激光焊接機，包括：高功率激光器、導光裝置、暖氣片工裝模具和數控系統組成，其特征在于：所述的導光裝置包括水平橫向導軌（２）、第一電機（５）和滑動板（４），該滑動板（４）上設有反射鏡（３）和聚焦鏡（６）并構成激光焊接頭，所 述的高功率激光器發出的激光束（１）經所述的反射鏡（３）反射和聚焦鏡（６）聚焦后照射在待焊接的暖氣片的表面，該激光焊接頭在第一電機（５）的驅動下沿所述的水平橫向導軌（２）作橫向運動；所述的暖氣片工裝模具，分成兩個工裝組水平地分設在焊接 機的機床上，第一工裝組主要完成暖氣片的周邊環焊稱為周邊環焊工裝組，第二工裝組主要完成暖氣片中間水道節點的加強焊，稱為加強焊工裝組：所述的周邊環焊工裝組，包括周邊環焊上壓模（１１）和周邊環焊下壓模（１２），該周邊環焊上壓模（１１）的四 角設有合模壓緊裝置，該周邊環焊下壓模（１２）還設有由第二氣缸（１７）和周邊環焊定向導軌（１８）構成下壓模的裝卸機構，上述工裝夾具全部安裝在環焊模具座（１４）上，整個環焊模具座安裝在環焊傳動箱（１５）上，該環焊傳動箱（１５）主要安裝有直線導軌和絲杠，該絲杠的一端與第二電機（１６）的軸相連，由數控系統控制第二電機（１６）通過所述的絲杠驅動所述的環焊模具座（１４）在所述的直線導軌上作縱向直線運動；所述的加強焊工裝組包括加強焊上壓模（２１）和加強焊下壓模（２２），該加強焊上壓 模（２１）的四角設有合模壓緊裝置，所述的加強焊下壓模（２２）設有由第四氣缸（２７）和加強焊定向導軌（２８）構成的加強焊下壓模（２２）裝卸機構，上述工裝夾具全部安裝在加強焊模具座（２４）上，整個加強焊模具座安裝在加強焊傳動箱（２５）上，該加強焊傳動箱（２５）主要安裝有直線導軌和絲杠，該絲杠的一端與第三電機（２６）的軸相連，由所述的數控系統控制第三電機（２６）通過所述的絲杠驅動所述的加強焊模具座（２４）在所述的直線導軌上作縱向直線運動；所述的數控系統，根據激光焊接的工況， 自動控制第一電機（５）、第二電機（１６）和第三電機（２６），有機地驅動激光焊接頭作橫向運動，工裝夾具作縱向運動，完成暖氣片的平面外圍周邊環焊和暖氣片水道的加強焊。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：沈華勤，歸振興，錢紅斌，李剛，吳德民，朱健，黃偉，陸鴻飛，
申請(專利權)人：中國科學院上海光學精密機械研究所，
類型：發明
國別省市：31[中國|上海]