本发明专利技术公开了一种三维柔性焊接装置，包括三维焊接轨道、设置在三维焊接轨道内部的夹持结构，以及活动连接在所述三维焊接轨道上的激光焊接机构，所述夹持结构用于夹持待焊接的工件材料，所述激光焊接机构对所述工件材料进行激光辐射焊接，所述激光焊接机构在所述三维焊接轨道的行进轨迹与所述夹持结构的三维环绕方位相匹配。本发明专利技术中的夹持结构既包含有用于夹持工件材料的容置腔，又包含有用于焊接拼接端的立体焊接空间，焊接过程中不需要人员手动调整工件位置，整个焊接过程除了置料取料需要人员参与，其余时间不需要人员参与，避免焊接过程出现停顿或人员出现损伤，因而可以提高效率，降低生产成本。降低生产成本。降低生产成本。
【技术实现步骤摘要】
一种三维柔性焊接装置
[0001]本专利技术涉及柔性焊接
，尤其涉及一种三维柔性焊接装置。
技术介绍
[0002]激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法，激光焊接的焊接过程属热传导型，即激光辐射加热工件表面，表面热量通过热传导向内部扩散，通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数，使工件熔化，形成特定的熔池，可用于焊接薄壁材料或小型精密零件，目前常与三维柔性技术相结合，三维柔性技术顾名思义是一种三维立体式焊接技术，并在焊接过程中将焊接参数设定柔性化，即激光焊接参数上升和下降成抛物线型，实现焊接起弧收弧缓慢，从而提高焊接质量；
[0003]现在使用的三维柔性焊接装置是一个大型操作台平面，操作台面上包含各种固定架组合，用于对各种加工工件进行固定，调整固定架组合可实现对加工工件的形状进行三维调整，之后再配合外部的柔性焊接设备完成对加工工件立体式焊接；
[0004]现有三维柔性焊接装置中需要在焊接过程中对加工工件进行实时位置调整，以配合柔性焊接设备，导致焊接过程需要实时停顿，焊接效率较低，并且需要人员参与在焊接过程中，会对人员造成身体损害，如烧伤、吸入有毒气体或者视力损坏等，而且由于人员的参与也导致生产成本加高。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于提供一种三维柔性焊接装置，以解决现有技术中需要在焊接过程人员参与调整加工工件位置，焊接效率较低，生产成本加高的技术问题。
[0006]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]一种三维柔性焊接装置，包括三维焊接轨道、设置在所述三维焊接轨道内部的夹持结构，以及活动连接在所述三维焊接轨道上的激光焊接机构，所述夹持结构用于夹持待焊接的工件材料，所述激光焊接机构对所述工件材料进行激光辐射焊接，所述激光焊接机构在所述三维焊接轨道的行进轨迹与所述夹持结构的三维环绕方位相匹配；
[0008]所述三维焊接轨道包括横向环形轨道和纵向环形轨道，所述横向环形轨道和所述纵向环形轨道二者所在平面呈垂直相交，所述纵向环形轨道环绕在横向环形轨道的外部，并且横向环形轨道和纵向环形轨道相交处为十字交叉结构，在与横向环形轨道相交处的所述纵向环形轨道下方向外凸起有与横向环形轨道形状相匹配的拱弧，所述纵向环形轨道的上方设有环状排布的轨道齿轮；
[0009]所述夹持结构包括夹持台、设置在夹持台上方的夹持架，以及设置在夹持台底部的旋转驱动装置，所述旋转驱动装置的驱动轴与夹持台中心点传动连接，所述夹持台与所述旋转驱动装置的驱动轴保持同步运动状态，所述夹持架用于夹持并拼接待焊接的工件材料。
[0010]作为本专利技术的一种优选方案所述夹持台为圆盘结构，所述圆盘结构内嵌在所述横
向环形轨道内部，并且所述圆盘结构的外壁与所述横向环形轨道的内壁固定连接，所述横向环形轨道和所述圆盘结构保持同步运动状态。
[0011]作为本专利技术的一种优选方案所述夹持架包括垂直在夹持台两侧相互平行的两条主杆、在两条所述主杆的上方均设有拼接杆，以及用于将所述工件材料进行位置固定的限位机构；两条所述拼接杆位于同一水平线上，所述拼接杆内部开设有与所述工件材料形状相匹配的容置腔，两条所述主杆的所述容置腔之间留有焊接空间。
[0012]作为本专利技术的一种优选方案所述限位机构包括分别设置在容置腔上的固定限位块和活动限位块，所述固定限位块和所述活动限位块内表面均向内凹陷有与工件材料底部相匹配限位槽，所述固定限位块内部的限位槽中心朝活动限位块方向延伸有定位条，所述定位条横跨在两所述容置腔腔体内部，所述定位条外壁和所述容置腔内壁之间的距离与所述工件材料的管壁厚度相同，在所述定位条外壁和所述容置腔内壁之间安装有波浪形夹持簧板；所述工件材料在外力作用下被推入定位条外壁和所述波浪形夹持簧板之间，或从定位条外壁和所述波浪形夹持簧板之间被拉出。
[0013]作为本专利技术的一种优选方案所述活动限位块与所述容置腔采用弹性铰链连接，所述活动限位块在外力的作用下与所述容置腔相分离或在弹性铰链的弹力作用下与所述容置腔相连接。
[0014]作为本专利技术的一种优选方案所述激光焊接机构包括与所述轨道齿轮相啮合的驱动齿轮、用于为驱动齿轮提供动力的驱动装置，以及激光发射器；所述激光发射器安装在驱动装置的上方，所述激光发射器的运行轨迹与所述三维焊接轨道上的轨迹相一致，所述激光发射器的激光发射范围在焊接空间内部。
[0015]作为本专利技术的一种优选方案，所述拱弧和所述横向环形轨道之间设置有锁紧机构，所述锁紧机构包括设在所述拱弧内壁表面的电磁装置和在设所述横向环形轨道外壁表面与通电的所述电磁装置相互吸引的永磁体，所述电磁装置和所述永磁体之间存在间隙，所述拱弧和所述横向环形轨道于所述间隙内发生相对移动。
[0016]本专利技术还提供了一种用于所述的三维柔性焊接装置的三维焊接方法，包括以下步骤：
[0017]S100、将活动限位块用外力与容置腔分离开，将需要拼接的两个工件材料依次沿定位条向固定限位块推入，两个工件材料呈串行拼接被定位条外壁和容置腔内壁表面上的波浪形夹持簧板进行夹持固定，再将活动限位块释放掉让其与容置腔相连，将两个工件材料组成的拼接端进行压紧，两个工件材料组成的拼接端外露在焊接空间中；
[0018]S200、根据两个工件材料组成的拼接端形状，控制激光焊接机构在三维焊接轨道上的运行轨迹，使激光焊接机构中的激光发射器发射出的辐射激光焊接轨迹与拼接端形状保持一致，从而实现对拼接端的焊接，完成对两个工件材料的拼接操作；
[0019]S300、两个工件材料完成焊接后拼接成一体结构，再次用外力将活动限位块从容置腔上分离开，在用外力将一体结构从定位条外壁和容置腔内壁表面上的所述波浪形夹持簧板之间被拉出，获得焊接成品。
[0020]本专利技术与现有技术相比较具有如下有益效果：
[0021]本专利技术中的夹持结构既包含有用于夹持工件材料的容置腔，又包含有用于焊接拼接端的立体焊接空间，在焊接过程中只需要将焊接工件推入容置腔中进行焊接位置的拼接
和限位固定让拼接端位于焊接空间中，焊接完成后再将焊接工件拉出容置腔即可，置料和取料过程简单快捷，激光焊接机构在三维焊接轨道行动轨迹呈三维方式，可以使激光焊接机构行动轨迹按拼接端形状进行一体成型焊接，焊接过程中不需要人员手动调整工件位置，整个焊接过程除了置料取料需要人员参与，其余时间不需要人员参与，避免焊接过程出现停顿或人员出现损伤，因而可以提高效率，降低生产成本。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0023]本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本专利技术可实施的限定本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种三维柔性焊接装置，其特征在于：包括三维焊接轨道(1)、设置在所述三维焊接轨道(1)内部的夹持结构(2)，以及活动连接在所述三维焊接轨道(1)上的激光焊接机构(3)，所述夹持结构(2)用于夹持待焊接的工件材料，所述激光焊接机构(3)对所述工件材料进行激光辐射焊接，所述激光焊接机构(3)在所述三维焊接轨道(1)的行进轨迹与所述夹持结构(2)的三维环绕方位相匹配；所述三维焊接轨道(1)包括横向环形轨道(101)和纵向环形轨道(102)，所述横向环形轨道(101)和所述纵向环形轨道(102)二者所在平面呈垂直相交，所述纵向环形轨道(102)环绕在横向环形轨道(101)的外部，并且横向环形轨道(101)和纵向环形轨道(102)相交处为十字交叉结构，在与横向环形轨道(101)相交处的所述纵向环形轨道(102)下方向外凸起有与横向环形轨道(101)形状相匹配的拱弧(103)，所述纵向环形轨道(102)的上方设有环状排布的轨道齿轮(104)；所述夹持结构(2)包括夹持台(201)、设置在夹持台(201)上方的夹持架(202)，以及设置在夹持台(201)底部的旋转驱动装置(203)，所述旋转驱动装置(203)的驱动轴与夹持台(201)中心点传动连接，所述夹持台(201)与所述旋转驱动装置(203)的驱动轴保持同步运动状态，所述夹持架(202)用于夹持并拼接待焊接的工件材料。2.根据权利要求1所述的三维柔性焊接装置，其特征在于：所述夹持台(201)为圆盘结构，所述圆盘结构内嵌在所述横向环形轨道(101)内部，并且所述圆盘结构的外壁与所述横向环形轨道(101)的内壁固定连接，所述横向环形轨道(101)和所述圆盘结构保持同步运动状态。3.根据权利要求1所述的三维柔性焊接装置，其特征在于：所述夹持架(202)包括垂直在夹持台(201)两侧相互平行的两条主杆(2021)、在两条所述主杆(2021)的上方均设有拼接杆(2022)，以及用于将所述工件材料进行位置固定的限位机构(2023)；两条所述拼接杆(2022)位于同一水平线上，所述拼接杆(2022)内部开设有与所述工件材料形状相匹配的容置腔(2024)，两条所述主杆(2021)的所述容置腔(2024)之间留有焊接空间。4.根据权利要求3所述的三维柔性焊接装置，其特征在于：所述限位机构(2023)包括分别设置在容置腔(2024)上的固定限位块(2023A)和活动限位块(2023B)，所述固定限位块(2023A)和所述活动限位块(2023B)内表面均向内凹陷有与工件材料底部相匹配限位槽(2023C)，所述固定限位块(2023A)内部的限位槽(2023C)中心朝活动限位块(2023B)方向延伸有定位条(2023D)，所述定位条(202...
【专利技术属性】
技术研发人员：陶诚，张贤明，
申请(专利权)人：广东铭利达科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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