一种用于烘干架的激光焊接设备及焊接方法技术

一种烘干架用激光自动焊接设备，包括有：三维调节平台，依据程序控制激光焊接机的运动轨迹；多个激光焊接机，设置在进料传送装置侧，且分别设置在三维调节平台上，产生照射在烘干架焊接处的高能激光，用以焊接烘干架上横杆、竖杆的配合处；视觉跟踪系统，获取焊接位置的视频信息，用于跟踪焊接位并在电脑显示器上显示焊接过程。本发明专利技术依据烘干架的结构特征，可依据模型得出焊接轨迹进而采取易于程序控制的激光焊接的方式，提升了焊料塑料和质量；再依据结构特性设置了顶升机构和定位机构，实现激光焊接的可连续行，且在焊接过程中，后续烘干架能持续向前行进；综合效益上，焊接成本比原来的成本可降低70％，使用范围广且大大节约成本，效果显著。效果显著。效果显著。

【技术实现步骤摘要】
一种用于烘干架的激光焊接设备及焊接方法


[0001]本专利技术涉及焊接领域，具体涉及一种用于烘干架的激光焊接设备及焊接方法。

技术介绍

[0002]现有市场上的有着形式多样新颖的烘干架，外形美观有圆管、方管、扁管和腰形管等异型管；烘干架的主要生产材料也有低碳钢、不锈钢、铝合金和铜合金等多种材质；以集中供暖式和电加热元件作为热源对毛巾和衣物进行烘干杀菌。
[0003]烘干架原材料材质和壁厚的多样性，必然会导致其焊接工艺也有多种；目前主要有钎焊、手工气焊、氩弧焊和电阻焊四种焊接工艺，这几种焊接工艺存在以下缺陷：
[0004]1、钎焊要求竖管、横管和进出水口的螺纹堵座必须要紧配或者点焊固定。紧配固定对竖管内孔加工尺寸精度要求很高，生产成本高，经过高温后会发生焊接处脱落异常；而且钎焊焊接后的漏气率也高达3％以上；点焊固定对点焊工艺要求精准，点焊后配合处缝隙尺寸不能大于0.1mm，否则漏气率会高，存在巨大返工和报废的风险。高温钎焊后产品变形严重，需要进行整形作业；另外钎焊炉需要大量的天然气维持炉温和氮气来冷却产品，设备运行成本高，对烘干架生产批量的数量要求高。
[0005]2、手工气焊接要用可燃气体和氧气燃烧加热工件和熔化焊丝。这种手工焊接工艺对人工焊接技术要求高，焊接质量不稳定容易造成烘干架漏水及使用寿命低；焊接处焊料堆积不均匀，需要增加三道抛光工艺去除多余焊料，局部高温加热后产品变形严重，需要进行整形作业；生产效率低也不适应烘干架的大规模生产。
[0006]3、氩弧焊在加热焊接过程中需要氩气和二氧化碳进行保护，避免氧气氧化金属和合金。焊接过程中还是会产生气孔、虚焊、夹渣和漏焊，另外会产生电弧辐射、高频电磁辐射和有害气体。
[0007]4、电阻焊工艺对烘干架多根横管和竖管的多工位焊接无法满足需求，在烘干架的焊接工艺中有很大的局限，只能够应用于特定的烘干架。
[0008]有鉴于此，为了改进各种形状烘干架的焊接工艺通用性，降低加工精度和漏气率、提升生产效率、降低生产成本、提高焊接质量和降低环境污染。设计和制造一种烘干架激光焊接工艺及方法和焊接设备的应用十分必要。

技术实现思路

[0009]根据
技术介绍
提出的问题，本专利技术提供一种烘干架用激光自动焊接设备来解决，用视觉扫描跟踪焊接位和激光焊接同步同频，焊接处间隙可在0
‑
0.3mm范围内，焊接一次性良品率都能达到99.5％以上，确保烘干架不会漏气和漏水。接下来对本专利技术做进一步地阐述。
[0010]一种烘干架用激光自动焊接设备，包括有：
[0011]三维调节平台，依据程序控制激光焊接机的运动轨迹；
[0012]多个激光焊接机，设置在进料传送装置侧，且分别设置在三维调节平台上，产生照
射在烘干架焊接处的高能激光，用以焊接烘干架上横杆、竖杆的配合处；
[0013]视觉跟踪系统，获取焊接位置的视频信息，用于跟踪焊接位并在电脑显示器上显示焊接过程；
[0014]进料传送装置，用于向激光焊接机传送待焊接的烘干架，于激光焊接机处产生隔断；
[0015]出料传送装置，设于第二高度处，用于输出焊接完毕的烘干架，第二高度处等高设置有第二气缸，其输出连接有第二推板；
[0016]中间传送装置，设于进料传送装置的隔断处，形成有第一隔断和第二隔断，第一隔断、第二隔断和中间传送装置的总长小于单一烘干架的长度；
[0017]顶升机构，用于将烘干架顶升以脱离中间传送装置至第一高度或第二高度，包括顶升气缸，其输出连接有升降底台，升降底台两侧分别连接有撑杆，撑杆顶部分别连接有于第一隔断处升降动作的第一横板和于第二隔断处升降动作的第二横板；
[0018]阻料机构，设于第二隔断处，包括气缸和连接在其输出的阻料板，第二隔断处还设置有到位传感器用以探测烘干架是否到位，所述第二横板与阻料机构存在空间错位。
[0019]作为优选地，还包括有纵向定位机构，设置在第一高度处，包括一固定的纵向定位板组件和第一气缸，第一气缸的输出设置有第一推板；在烘干架达到第一高度时，第一气缸动作将第一推板推向烘干架端部，第一推板接触到烘干架端部的竖管后降烘干架推向并压紧在纵向定位板组件上，对其进行纵向定位。
[0020]作为优选地，还包括有横向定位机构，设于纵向定位板组件上，包括相对的卡爪和横向定位气缸，卡爪连接在横向定位气缸的输送轴上；在烘干架托举到第一高度被纵向定位后，横向定位气缸动作在横向上夹持烘干架，对其进行横向定位。
[0021]作为优选地，还设置有位于纵向定位板组件上的对中机构，包括基准板，基准板内部设有安装腔，其上设有滑槽，安装腔内置有中心齿轮，中心齿轮两侧啮合有相对地两边齿条，两边齿条分别通过滑槽与卡爪连接，卡爪在滑槽的导向下滑动且联动边齿条滑动；目的在于使得两侧卡爪同幅度相向或背向动作，进而保证纵向定位板组件的中心定位点位于所夹持的烘干架的对称中心线上，还使得横向定位气缸可仅设置有位于基准板上的一个。
[0022]作为优选地，所述纵向定位板组件连接设置在电机的输出上，纵向定位板组件可在电机的驱动下90
°
或180
°
转动；翻转90
°
用于使卡爪与烘干架错位，提供卡爪下移的避位空间，翻转180
°
用于翻转烘干架，使激光焊接机可先后连续激光焊接烘干架的两面。
[0023]作为优选地，所述出料传送装置的端部突出于纵向定位板组件且不突出于第二隔断的上方；作用在于顶升机构抬升烘干架时，烘干架不与出料传送装置碰撞，且烘干架在下降至第二高度时，烘干架左端部接触在出料传送装置上，利于第二气缸推动烘干架至出料传送装置上。
[0024]作为优选地，所述阻料机构的触发条件为到位传感器感受到传感器的到位以及顶升机构复位至中间传送装置下的逻辑“与”控制；目的在于能截留烘干架，然后抬升烘干架外露于中间传送装置，阻料机构复位，使得在激光焊接过程中后续烘干架能不受阻挡而能继续行进。
[0025]作为优选地，所述撑杆顶部连接有限位板，所述第一横板、第二横板分别转动连接在限位板上，第一横板、第二横板结构及连接方式一致，对于第一横板，限位板一侧突出有
限位台阶，第一横板通过连接臂枢接在限位板上，第一横板承载在限位台阶上；第一横板还通过弹簧连接在撑杆上。目的在于使转动设置的第一横板在于顶升机构下降时不受烘干架的干扰。
[0026]作为优选地，所述第一横板、第二横板上设置有下沉的限位槽，作用在于将烘干架限制在限位槽内，避免其在在抬升过程中侧移量过大设甚至滑落。
[0027]本专利技术还涉及一种烘干架激光焊接方法，包括以下步骤：
[0028]S1，来料截留，阻料机构位于中间传送装置下方，到位传感器感知到烘干架竖杆的端部，触发阻料机构动作，阻料板上移以截留烘干架；
[0029]S2，抬升、定位烘干架，顶升机构动作将烘干架抬升至第一高度，纵向定位机构动作，将烘干架前移压在纵向定位板组件上，纵向定位本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种烘干架用激光自动焊接设备，其特征在于包括有：三维调节平台(100)，依据程序控制激光焊接机的运动轨迹；多个激光焊接机(200)，设置在进料传送装置侧，且分别设置在三维调节平台上，产生照射在烘干架焊接处的高能激光，用以焊接烘干架上横杆、竖杆的配合处；视觉跟踪系统(300)，获取焊接位置的视频信息，用于跟踪焊接位并在电脑显示器上显示焊接过程；进料传送装置(400)，用于向激光焊接机传送待焊接的烘干架，于激光焊接机处产生隔断；出料传送装置(500)，设于第二高度处，用于输出焊接完毕的烘干架，第二高度处等高设置有第二气缸(15)，其输出连接有第二推板(16)；中间传送装置(600)，设于进料传送装置的隔断处，形成有第一隔断和第二隔断，第一隔断、第二隔断和中间传送装置的总长小于单一烘干架的长度；顶升机构(7)，用于将烘干架顶升以脱离中间传送装置至第一高度或第二高度，包括顶升气缸(701)，其输出连接有升降底台(702)，升降底台(702)两侧分别连接有撑杆(703)，撑杆(703)顶部分别连接有于第一隔断处升降动作的第一横板(704)和于第二隔断处升降动作的第二横板(705)；阻料机构(8)，设于第二隔断处，包括气缸(801)和连接在其输出的阻料板(802)，第二隔断处还设置有到位传感器用以探测烘干架是否到位，所述第二横板(705)与阻料机构(8)存在空间错位。2.根据权利要求1所述的激光自动焊接设备，其特征在于：还包括有设置在第一高度处的纵向定位机构，包括一固定的纵向定位板组件(9)和第一气缸(10)，第一气缸(10)的输出设置有第一推板(11)。3.根据权利要求2所述的激光自动焊接设备，其特征在于：还包括有设置在第一高度处的横向定位机构，设于纵向定位板组件(9)上，包括相对的卡爪(12)和横向定位气缸(13)，卡爪(12)连接在横向定位气缸(13)的输送轴上。4.根据权利要求3所述的激光自动焊接设备，其特征在于：纵向定位板组件(9)上设置有对中机构，包括基准板(901)，基准板(901)内部设有安装腔，其上设有滑槽，安装腔内置有中心齿轮(902)，中心齿轮(902)两侧啮合有相对地两边齿条(903)，两边齿条(903)分别通过滑槽与卡爪(12)连接，卡爪(12)在滑槽的导向下滑动且联动边齿条(903)滑动。5.根据权利要求4所述的激光自动焊接设备，其特征在于：所述纵向定位板组件(9)连接设置在电机(14)的输出上，纵向定位板组件(9)在电机(15)的驱动下90
°
或180
°
转动；所述出料传送装置(500)的端部突出于纵向定位板组件(9)且不突出于第二隔断的上方。6.根据权利要求5所述的激光自动焊接设备，其特征在于：所述阻料机构(8)的触发条件为到位传感器感受到传感器的到位以及顶升机构(7)复位至中间传送装置(600)下的逻辑“与”控制。7.根据权利要求6所述的激光自动焊接设备，其特征在于：所述撑杆(703)顶部连接有限位板(706)，所述第一横板(704)、第二横板(705)分别转动连接在限位板(706)上，第一横
板(704)、第二横板(705)结构及连接方式一致，对于第一横...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴剑斌，张卫，
申请(专利权)人：江西艾芬达暖通科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：