一种小功率激光-MAG复合自动焊焊枪专用夹具制造技术

一种小功率激光‑MAG复合自动焊焊枪专用夹具，其属于激光‑电弧复合焊接技术领域。这种小功率激光‑MAG复合自动焊焊枪专用夹具包括弧焊机器人、激光器和专用夹具，专用夹具包含第一调节机构、第二调节机构和第三调节机构。激光器下端部的激光器镜头与弧焊枪下端部的焊枪枪头的工作位置相配合。与现有技术相比，该专用夹具可以很好地解决焊接调试中存在的问题，在弧焊机器人本体自由度的基础上增设可调自由度，手动微调功能确保焊接过程无死角。对机车行业中的铝合金顶盖，可以通过该专用夹具把握好铝合金焊道成形的最后一关，使激光热源与弧焊热源充分结合，使焊缝成形在保证强度的基础上更加稳定美观。

A Special Fixture for Low Power Laser-MAG Composite Automatic Welding Torch

【技术实现步骤摘要】
一种小功率激光-MAG复合自动焊焊枪专用夹具
本技术涉及一种小功率激光-MAG复合自动焊焊枪专用夹具，其属于激光-电弧复合焊接

技术介绍
激光加MAG电弧复合热源焊接技术既充分发挥了单一激光焊接及单一MAG电弧焊接的优势，同时又弥补了单一热源焊接的不足，是一种新型、高效的焊接加工技术，因此已成为近年来激光复合焊接技术研究的重点之一。铝及各系铝合金在轨道交通设备制造行业应用甚广。铝合金焊接接头软化严重，强度系数低；容易产生难融的氧化膜；容易产生气孔和热裂纹；线膨胀系数大，易产生焊接变形，薄板焊接尤为严重，因此，铝合金的焊接要求采用能量密度大、焊接热输入小、焊接速度高的高效先进焊接技术。相较于常规的铝合金焊接工艺（交流钨极氩弧焊或脉冲钨极氩弧焊等），充分利用脉冲特性的小功率激光-MAG复合焊接技术完全具有提高焊接速度、增加焊缝熔深、减小焊缝变形量等优点，克服了单纯激光焊和MAG气保焊的技术缺点，实现了1+1＞2的效果，在轨道交通设备制造行业具有广阔的应用前景。专利CN20314862U中公开了一种激光-电弧复合焊接头调节装置，特点在于具有X轴调节机构、Y轴调节机构、Z轴调节机构；角度调节板与X轴调节机构相连，角度调节板上设有两条同心的弧形长孔，弧形长孔内分别设有螺钉一和螺钉二，螺钉一和螺钉二分别与焊枪相连，螺钉一和螺钉二是沿焊枪的中心轴线分布的，调节焊枪相对于激光束的角度时，焊枪以焊丝尖端为中心旋转。优点在于能将激光焊接头和弧焊枪灵活连接一起，能方便地调节角度，能精确调节弧焊枪相对于激光束在XYZ方向的位置；不足之处在于焊枪与连接装置是绑定的，相对激光自由度较好，弧焊枪自由度较弱。专利CN102380730A中公开了一种激光复合焊接头调整机构，其特征是激光器固定在螺旋套上，螺旋套安装在铝合金板孔内，通过螺钉连接套筒座与铝合金，套筒内设置安装导柱和齿条，齿轮嵌在旋钮上，夹套与导柱通过第一蝶形螺母相连，焊枪与夹套，通过第二蝶形螺母固定，其优点是可以调整激光与焊丝间距以及焊枪角度，不足之处是不能调节焊枪相对激光束的三维坐标。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种小功率激光-MAG复合自动焊焊枪专用夹具，使焊枪与激光器灵活连接于弧焊机器人的第六轴上，并能提供多自由度空间调节功能，包括焊枪与激光器相对三维自由度及弧焊枪自由度，使激光束与焊枪实现空间无死角的角度定位，便于焊缝成型及操作调试。本技术采用的技术方案是：一种小功率激光-MAG复合自动焊焊枪专用夹具，它包括弧焊机器人、激光器和专用夹具，所述激光器通过连接法兰盘固定连接在弧焊机器人的第六轴上，所述专用夹具固定在激光器壳体一侧的固定件上，所述专用夹具包含第一调节机构、第二调节机构和第三调节机构；所述第一调节机构采用第一调节轴插入固定在固定件上的横向连接块中，用第一调节手轮调节并固定第一调节轴的位置；所述第二调节机构把第二调节轴的一端与纵向连接块固定连接，让第二调节轴的另一端插入第一调节轴端部的环形孔中，用第二调节手轮、第三调节手轮调节并固定第二调节轴的位置；所述第三调节机构把焊枪调节轴的一端与第二焊枪连接块固定连接，让焊枪调节轴的另一端插入纵向连接块中，用第四调节手轮调节并固定焊枪调节轴的位置；所述第二焊枪连接块上设有弧焊枪，用第一焊枪连接块把弧焊枪固定在第二焊枪连接块上，所述激光器下端部的激光器镜头与弧焊枪下端部的焊枪枪头的工作位置相配合。所述激光器的光源采用CO2激光、YAG激光、光纤激光、碟片激光或半导体激光中的一种。本技术的有益效果是：这种小功率激光-MAG复合自动焊焊枪专用夹具包括弧焊机器人、激光器和专用夹具，专用夹具包含第一调节机构、第二调节机构和第三调节机构。激光器下端部的激光器镜头与弧焊枪下端部的焊枪枪头的工作位置相配合。与现有技术相比，该专用夹具可以很好地解决焊接调试中存在的问题，在弧焊机器人本体自由度的基础上增设可调自由度，手动微调功能确保焊接过程无死角。对机车行业中的铝合金顶盖，可以通过该专用夹具把握好铝合金焊道成形的最后一关，使激光热源与弧焊热源充分结合，使焊缝成形在保证强度的基础上更加稳定美观。附图说明下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明。图1是弧焊机器人的小功率激光-MAG复合自动焊焊枪专用夹具安装位置图。图2是小功率激光-MAG复合自动焊焊枪专用夹具的结构图。图3是图2中的A向视图。图4是图2中的B向视图。图中：1、连接法兰盘，2a、激光器壳体，2b、激光器镜头，2c、固定件，3、横向连接块，4、第一调节手轮，5、第一调节轴，6、第二调节轴，7、第二调节手轮，8、第三调节手轮，9、纵向连接块，10、焊枪调节轴，11a、第一焊枪连接块，11b、第二焊枪连接块，12a、弧焊枪，12b、焊枪枪头，13、第四调节手轮，14、弧焊机器人，15、激光器，16、专用夹具。具体实施方式下面结合附图对本技术的具体实施方式作进一步说明：图1、2、3、4示出了小功率激光-MAG复合自动焊焊枪专用夹具的结构图。图中，这种小功率激光-MAG复合自动焊焊枪专用夹具包括弧焊机器人14、激光器15和专用夹具16。激光器15通过连接法兰盘1固定连接在弧焊机器人14的第六轴上。专用夹具16固定在激光器壳体2a一侧的固定件2c上，专用夹具16包含第一调节机构、第二调节机构和第三调节机构。第一调节机构采用第一调节轴5插入固定在固定件2c上的横向连接块3中，用第一调节手轮4调节并固定第一调节轴5的位置。第二调节机构把第二调节轴6的一端与纵向连接块9固定连接，让第二调节轴6的另一端插入第一调节轴5端部的环形孔中，用第二调节手轮7、第三调节手轮8调节并固定第二调节轴6的位置。第三调节机构把焊枪调节轴10的一端与第二焊枪连接块11b固定连接，让焊枪调节轴10的另一端插入纵向连接块9中，用第四调节手轮13调节并固定焊枪调节轴10的位置。第二焊枪连接块11b上设有弧焊枪12a，用第一焊枪连接块11a把弧焊枪12a固定在第二焊枪连接块11b上。激光器15下端部的激光器镜头2b与弧焊枪12a下端部的焊枪枪头12b的工作位置相配合。采用上述的技术方案，这种小功率激光-MAG复合自动焊焊枪专用夹具可以使用激光器头和弧焊枪有效连接且具有丰富的可调自由度，并配有旋转刻度盘，能精确调节弧焊枪与激光器的相对角度，还能精确地微调弧焊枪相对于激光器的空间三维自由度，并将弧焊枪也添加了可调自由度。与现有技术相比，可以更加丰富地完善激光器及焊枪自由度。弧焊机器人本体一般都是6轴，激光器及焊枪夹具均安装在第6轴上，精度有限，尤其焊接特殊微小焊道，只依靠弧焊机器人本体自由度难以实现理想的焊接成形效果。该专用夹具可以很好地解决此项焊接调试中存在的问题，在弧焊机器人本体自由度的基础上增设可调自由度，手动微调功能确保焊接过程无死角。小功率激光-MAG复合自动焊接技术的研发对象是机车行业中的铝合金顶盖，不仅要求焊接速度而且焊缝熔深及焊缝变形量等因素也意义重大，在试焊过程中可以通过该专用夹具把握好铝合金焊道成形的最后一关，使激光热源与弧焊热源充分结合，使焊缝成形在保证强度的基础上更加稳定美观。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种小功率激光‑MAG复合自动焊焊枪专用夹具，它包括弧焊机器人（14）、激光器（15）和专用夹具（16），其特征是：所述激光器（15）通过连接法兰盘（1）固定连接在弧焊机器人（14）的第六轴上，所述专用夹具（16）固定在激光器壳体（2a）一侧的固定件（2c）上，所述专用夹具（16）包含第一调节机构、第二调节机构和第三调节机构；所述第一调节机构采用第一调节轴（5）插入固定在固定件（2c）上的横向连接块（3）中，用第一调节手轮（4）调节并固定第一调节轴（5）的位置；所述第二调节机构把第二调节轴（6）的一端与纵向连接块（9）固定连接，让第二调节轴（6）的另一端插入第一调节轴（5）端部的环形孔中，用第二调节手轮（7）、第三调节手轮（8）调节并固定第二调节轴（6）的位置；所述第三调节机构把焊枪调节轴（10）的一端与第二焊枪连接块（11b）固定连接，让焊枪调节轴（10）的另一端插入纵向连接块（9）中，用第四调节手轮（13）调节并固定焊枪调节轴（10）的位置；所述第二焊枪连接块（11b）上设有弧焊枪（12a），用第一焊枪连接块（11a）把弧焊枪（12a）固定在第二焊枪连接块（11b）上，所述激光器（15）下端部的激光器镜头（2b）与弧焊枪（12a）下端部的焊枪枪头（12b）的工作位置相配合。...

【技术特征摘要】
1.一种小功率激光-MAG复合自动焊焊枪专用夹具，它包括弧焊机器人（14）、激光器（15）和专用夹具（16），其特征是：所述激光器（15）通过连接法兰盘（1）固定连接在弧焊机器人（14）的第六轴上，所述专用夹具（16）固定在激光器壳体（2a）一侧的固定件（2c）上，所述专用夹具（16）包含第一调节机构、第二调节机构和第三调节机构；所述第一调节机构采用第一调节轴（5）插入固定在固定件（2c）上的横向连接块（3）中，用第一调节手轮（4）调节并固定第一调节轴（5）的位置；所述第二调节机构把第二调节轴（6）的一端与纵向连接块（9）固定连接，让第二调节轴（6）的另一端插入第一调节轴（5）端部的环形孔中，用第二调节手轮（7）、第三调节手轮...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁成钢，焦建强，郭帅，
申请(专利权)人：大连交通大学，
类型：新型
国别省市：辽宁,21