太阳能平板集热器激光焊接设备制造技术

本发明专利技术涉及一种太阳能平板集热器激光焊接设备，其特征在于包括机架、固体脉冲激光系统及控制系统，XY轴伺服驱动机构安装在机架上，Z轴升降机构及激光焊接机头通过拖板安装在XY轴伺服驱动机构上，激光焊接机头下方设有旋转工作台。本发明专利技术采用大功率固体脉冲激光系统，以高速精密线性模组作为XY轴传动导向部件，高速运行平稳，提高设备焊接速度，增加焊点密度，改善焊接质量，提高太阳能平板集热器的热量传递效果；Z轴升降机构采用三个气缸串联结构，使激光焊接机头分段平稳升降，减少铜管凹陷等损伤的发生，提高产品质量，降低生产成本；采用双工位旋转工作台结构，作业者不需要往返走动，降低劳动强度，提高生产效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及ー种激光焊接设备，尤其是涉及一种太阳能平板集热器激光焊接设备。
技术介绍
由铜管及铝板焊接构成的太阳能平板集热器，以其热交换效率高、机械强度高、使用寿命长等优点而得到越来越广泛的应用。但是，由于这种太阳能平板集热器的焊接难度较大，通常采用激光焊接设备来焊接，目前，受国内激光技术现状及国产激光系统的功率因素等的制约，用于太阳能平板集热器焊接的激光焊接设备，焊接速度、焊接点大小及焊接点密度都受到了制约，同吋，XY轴直线运动副采用钢结构件，构件的自重大，启停动作时惯性较大，运动速度和运动精度受到了较大的限制，也影响焊接的速度，设备焊接速度仅3m/min,焊点较小，焊点排列稀疏，焊接质量不稳定，从而使太阳能平板集热器的热量传递差，热效率低。同时，现有的太阳能平板集热器激光焊接设备，其激光焊接机头通常由ー个气缸来控制升降，在操作过程中，用于压紧铜管的滚轮极易造成压管，而使铜管产生凹陷等损伤，从而降低产品质量，甚至造成产品报废，浪费原材料，提高生产成本。另外，现有的太阳能平板集热器激光焊接设备所使用的装夹铝板及铜管的工作台大多为直线移动エ位的エ作台，在完成一台太阳能平板集热器的焊接后，作业者需要在两端往返走动，完成装夹和卸料，或者増加作业人员来解决这ー问题，作业劳动强度大，生产效率较低。
技术实现思路
本申请人针对上述的问题，进行了研究改进，提供一种太阳能平板集热器激光焊接设备，提高设备焊接速度，增加焊点密度，改善焊接质量，提高太阳能平板集热器的热量传递效果，提闻热效率；另外，减少铜管凹陷等损伤的发生，提闻广品质量，降低生广成本。为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下的技术方案一种太阳能平板集热器激光焊接设备，包括机架、固体脉冲激光系统及控制系统，XY轴伺服驱动机构安装在所述机架上，Z轴升降机构及激光焊接机头通过拖板安装在所述XY轴伺服驱动机构上，所述激光焊接机头下方设有旋转工作台；所述XY轴伺服驱动机构包括两个平行设置的Y轴直线模组，两个Y轴直线模组之间连接有Y轴同步联轴,所述Y轴直线模组通过同步带轮机构、减速器连接Y轴伺服电机；Y轴移动座板连接所述Y轴直线模组，两个平行设置的X轴直线模组连接所述Y轴移动座板，两个X轴直线模组之间连接有X轴同步联轴，所述X轴直线模组通过减速器连接X轴伺服电机；所述Z轴升降机构包括连接所述拖板的支架，第一气缸的缸体固定安装在所述支架上，第一气缸的活塞杆连接第二气缸的活塞杆，第二气缸的缸体与第三气缸的缸体背对背固定连接，第三气缸的活塞杆连接滑块，滑块滑动安装在所述支架的滑槽中；所述滑块的下端连接所述激光焊接机头；所述激光焊接机头包括方体支架，所述方体支架的两侧分别设有Z向手动直线位移平台，倾斜设置的斜向手动直线位移平台通过联接支架连接所述Z向手动直线位移平台，激光头分别安装在所述斜向手动直线位移平台上；所述方体支架的下端设有滚轮，所述滚轮上设有与铜管相匹配的圆弧槽。进ー步的所述滑块与所述激光焊接机头之间设有U轴步进旋转台。所述旋转工作台包括座架，工作台板通过平面轴承可转动安装在所述座架上，所述工作台板上设有两个エ位，所述每个エ位分别设有定位铝板的L形定位块，每个エ位两端的所述工作台板上设有装夹并定位铜管的夹管机构；所述工作台板两端分别设有限位机构，所述限位机构可使所述工作台板旋转180°后，两个エ位位置互换并定位。所述夹管机构包括铰接在所述工作台板上的转轴，所述转轴上固定安装有夹管板，所述夹管板的外端设有与铜管相匹配的圆弧槽，所述转轴的外端设有操作杆，拉簧的一 端连接所述操作杆，拉簧的另一端固定连接在所述工作台板的侧面。所述限位机构包括固定安装在所述工作台板ー侧下方的定位装置，所述工作台板两端背面分别设有与所述定位装置配合的挡块及定位套；所述定位装置包括座板，所述座板固定安装在固定梁上，定位气缸的缸体固定安装在所述座板上，所述定位气缸的活塞杆连接定位锥销，反向安装的两个缓冲器安装在所述定位气缸ー侧的所述座板上，在定位吋，所述定位锥销插入所述定位套。所述定位锥销滑套在固定安装在所述座板上的导向套中。所述工作台板的每个エ位的两端设有定位杆，所述定位杆上设有滑槽，定位滑块安装在所述定位杆的滑槽中，所述L形定位块固定连接所述定位滑块。所述机架上设有辐射隔离墙。本专利技术的技术效果在于本专利技术公开的ー种太阳能平板集热器激光焊接设备，采用大功率固体脉冲激光系统，以高速精密线性模组作为XY轴传动导向部件，高速运行平稳，提高设备焊接速度，増加焊点密度，改善焊接质量，提高太阳能平板集热器的热量传递效果，提高热效率ゾ轴升降机构采用三个气缸串联结构，使激光焊接机头分段平稳升降，减少铜管凹陷等损伤的发生，提高产品质量，降低生产成本；采用双エ位旋转工作台结构，作业者不需要往返走动，降低劳动强度，同时减少了作业准备时间，提高生产效率。附图说明图I为本专利技术的三维结构示意图。图2为本专利技术的主视图。图3为Z轴升降机构及激光焊接机头的主视图。图4为Z轴升降机构及激光焊接机头的三维结构示意图。图5为旋转工作台的主视图。图6为图5的俯视图。图7为图5的左视图。图8为定位装置的三维结构示意图。图9为限位机构在定位状态时的三维结构示意图。图10为夹管机构的夹管板的三维结构示意图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进ー步详细的说明。如图1、2所示，本专利技术包括机架I、固体脉冲激光系统2及控制系统3，XY轴伺服驱动机构4安装在机架I上，机架I的主体由标准铝合金型材、角部加强构件等制作，采用高強度螺栓、垫圈联接紧固，在机架I上部的平面为安装XY轴伺服驱动机构4的基准平面。Z轴升降机构5及激光焊接机头7通过拖板6安装在XY轴伺服驱动机构上4，激光焊接机头7下方设有旋转工作台8，机架I上设有辐射隔离墙10，辐射隔离墙10用于遮挡焊接时的激光辐射，保护操作人员的身体健康。XY轴伺服驱动机构4包括两个平行设置的Y轴直线模组401，两个Y轴直线模组401安装在机架I的基准平面上，两个Y轴直线模组401之·间连接有Y轴同步联轴402，Y轴直线模组401通过同步带轮机构403、减速器404连接Y轴伺服电机405。Y轴移动座板406连接Y轴直线模组401上的滑块，两支相互平行的铝型材的两端固定连接Y轴移动座板406，构成移动龙门，两个平行设置的X轴直线模组407固定安装两支相互平行的铝型材上，两个X轴直线模组407之间连接有X轴同步联轴408，X轴直线模组407通过减速器409连接X轴伺服电机410，拖板6安装在X轴直线模组407的滑块上，Y轴直线模组401及X轴直线模组407均采用进ロ精密直线模组，确保XY轴方向运动的精密稳定。当Z轴升降机构5及激光焊接机头7需要沿Y轴工作吋，由Y轴伺服电机405驱动减速器404,通过同步带轮机构403及Y轴同步联轴402,同步驱动两侧的Y轴直线模组401的滑块并带动两侧的Y轴移动座板406同步移动，同时，固定在Y轴移动座板406上的龙门及拖板6作沿Y轴方向的运动。当Z轴升降机构5及激光焊接机头7需要沿X轴工作吋，由X轴伺服电机410驱动减速器409，通过X轴同步联轴408，同步驱动前后两侧的X轴直线模组407的滑块同步移动，同时拖板6作沿X轴方向的运动。如图I 4所示，Z轴升降机构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能平板集热器激光焊接设备，其特征在于：包括机架、固体脉冲激光系统及控制系统，XY轴伺服驱动机构安装在所述机架上，Z轴升降机构及激光焊接机头通过拖板安装在所述XY轴伺服驱动机构上，所述激光焊接机头下方设有旋转工作台；所述XY轴伺服驱动机构包括两个平行设置的Y轴直线模组，两个Y轴直线模组之间连接有Y轴同步联轴，所述Y轴直线模组通过同步带轮机构、减速器连接Y轴伺服电机；Y轴移动座板连接所述Y轴直线模组，两个平行设置的X轴直线模组连接所述Y轴移动座板，两个X轴直线模组之间连接有X轴同步联轴，所述X轴直线模组通过减速器连接X轴伺服电机；所述Z轴升降机构包括连接所述拖板的支架，第一气缸的缸体固定安装在所述支架上，第一气缸的活塞杆连接第二气缸的活塞杆，第二气缸的缸体与第三气缸的缸体背对背固定连接，第三气缸的活塞杆连接滑块，滑块滑动安装在所述支架的滑槽中；所述滑块的下端连接所述激光焊接机头；所述激光焊接机头包括方体支架，所述方体支架的两侧分别设有Z向手动直线位移平台，倾斜设置的斜向手动直线位移平台通过联接支架连接所述Z向手动直线位移平台，激光头分别安装在所述斜向手动直线位移平台上；所述方体支架的下端设有滚轮，所述滚轮上设有与铜管相匹配的圆弧槽。...

【技术特征摘要】
1.一种太阳能平板集热器激光焊接设备，其特征在于包括机架、固体脉冲激光系统及控制系统，XY轴伺服驱动机构安装在所述机架上，Z轴升降机构及激光焊接机头通过拖板安装在所述XY轴伺服驱动机构上，所述激光焊接机头下方设有旋转工作台； 所述XY轴伺服驱动机构包括两个平行设置的Y轴直线模组，两个Y轴直线模组之间连接有Y轴同步联轴,所述Y轴直线模组通过同步带轮机构、减速器连接Y轴伺服电机；Y轴移动座板连接所述Y轴直线模组，两个平行设置的X轴直线模组连接所述Y轴移动座板，两个X轴直线模组之间连接有X轴同步联轴，所述X轴直线模组通过减速器连接X轴伺服电机； 所述Z轴升降机构包括连接所述拖板的支架，第一气缸的 缸体固定安装在所述支架上，第一气缸的活塞杆连接第二气缸的活塞杆，第二气缸的缸体与第三气缸的缸体背对背固定连接，第三气缸的活塞杆连接滑块，滑块滑动安装在所述支架的滑槽中；所述滑块的下端连接所述激光焊接机头； 所述激光焊接机头包括方体支架，所述方体支架的两侧分别设有Z向手动直线位移平台，倾斜设置的斜向手动直线位移平台通过联接支架连接所述Z向手动直线位移平台，激光头分别安装在所述斜向手动直线位移平台上；所述方体支架的下端设有滚轮，所述滚轮上设有与铜管相匹配的圆弧槽。2.按照权利要求I所述的太阳能平板集热器激光焊接设备，其特征在于所述滑块与所述激光焊接机头之间设有U轴步进旋转台。3.按照权利要求I所述的太阳能平板集热器激光焊接设备，其特征在于所述旋转エ作台包括座架，工作台板通过平面轴承可转动安装在所述座...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁宝兴，
申请(专利权)人：无锡市奇能焊接设备有限公司，
类型：发明
国别省市：