数控暖气片激光叠焊机制造技术

一种数控暖气片激光叠焊机，由高功率激光器、导光装置、供安装暖气片叠加模具的模具台和计算机组成，所述的导光装置包括水平丝杠导轨、第一数控电机、滑动板、中空圆管和旋转聚焦装置，所述的暖气片叠加模具由上模具板和下模具板组成，所述的下模具板是安装在一模具座上，该模具座和下模具板之间安装有气缸，在所述的模具台的底座上安装有竖直的丝杆和模具座导轨。本实用新型专利技术通过数控编程，控制激光焊接头做旋转和横向移位运动，工装夹具做上下运动，完成暖气片的炮台叠焊。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及激光焊接机，特别是一种适用于用激光焊接电暖器 (包括油汀、水汀)等薄板材的数控暖气片激光叠焊机。 技术背景电暖器的暖气片组件经过激光焊接后，还需将暖气片组件串接起来， 对炮台面进行密封焊接，以及两端端盖的密封焊接，见图1。为此需要 一种炮台面的激光快速悍接设备，最终完成高强度密封电暖汀的激光封 焊。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种数控暖气片激光叠焊机，最终完成 高强度密封电暖汀的激光封焊。本技术的技术解决方案如下一种数控暖气片激光叠焊机，包括高功率激光器和计算机，其特征 在于还有导光装置和供安装暖气片叠加模具的模具台所述的导光装置包括水平丝杠导轨、第一数控电机、滑动板、中空 圆管和旋转聚焦装置，第一数控电机驱动水平丝杠导轨带动所述的滑动 板作水平方向运动，该滑动板上设有反射镜、中空圆管及驱动该中空圆 管旋转的第二数控电机，该中空圆管再固定连接一旋转聚焦装置，该旋 转聚焦装置包括具有筒式入光口和出光口的箱体及固定在该箱体内的第 一水冷平面反射镜、第二水冷平面反射镜和抛物面聚焦镜组成，所述的 筒式入光口和出光口的中心位于该旋转聚焦装置的旋转轴线上，第一水 冷平面反射镜和抛物面聚焦镜面的中心亦位于该旋转轴线上，该旋转聚 焦装置的筒式入光口与所述的中空圆管固定连接，所述的旋转聚焦装置 的旋转轴和所述的中空圆管的旋转轴共轴，由高功率激光器输出的激光 束经所述的反射镜反射后进入中空圆管，通过旋转聚焦装置聚焦在两暖 气片组待焊接的两炮台面上；所述的暖气片叠加模具由上模具板和下模具板组成，所述的上模具 板相对于暖气片组二端的炮台面的位置处各开设有一个与所述暖气片组炮台面形状相吻合的凹坑通孔，并固定在所述的模具台上；所述的下模具板是一块根据暖气片组二端的炮台面的形状镂有凹坑的平板，所述的下模具板是安装在一模具座上，该模具座和下模具板之间安装有气缸，在该气缸的驱动下，所述的下模具板沿导轨向上运动，该凹坑正好定位暖气片组的炮台，并使暖气片组的炮台面进入所述的上模具板的凹坑通孔中，以确保待焊接的两炮台面之间贴紧，保证焊接质量；在所述的模具台的底座上安装有竖直的丝杆和模具座导轨，所述的 模具座由第三数控电机驱动的丝杆控制，沿模具座导轨作上下升降运动。所述的导光装置在焊接暖气片炮台面时，由计算机控制第一数控电 机驱动丝杠导轨带动所述的滑动板实现所述的旋转聚焦装置两个焊接位 置的交替换位。调节所述的抛物面聚焦镜面与所述的光束轴线的夹角，改变光束的 焦点围绕旋转轴线旋转圆周的直径。主要采取以下几项技术措施，达到本技术目的。1. 本技术根据电暖汀的悍接要求，把焊接成型的暖气片组件依 次叠起来，炮台面对炮台面施力贴紧，聚焦激光束从中间圆孔射到炮台 面焊接位置进行焊接。2. 本技术暖气片组件叠加的方式采用下降方式即焊完一件暖 气片组件后，再叠加一件暖气片组件，使焊接面的位置保持不变，以保 证焊接质量。 3、 本技术采用旋转聚焦光头，使光束聚焦光点围着暖气片组件 的炮台面轴线旋转，在暖气片炮台的圆周面上实现上下两个暖气片组件 的炮台面的封焊。4、 本技术采用导光头移动来完成暖气片2个孔的炮台面激光焊接。附图说明图1是本技术焊接的暖气汀的暖气片组件及其焊接位置示意图图2是图1的第一个暖气片组件101的俯视图图3是本技术数控暖气片激光叠焊机的导光光路和机床结构示意图图4是本技术旋转聚焦装置结构及光路图具体实施方式下面结合实施例和附图对本技术作进一步说明，但不应以此限 制本技术的保护范围。先请参阅图1和图2，图1是本技术焊接的暖气汀的暖气片组 件及其焊接位置示意图，图2是图1的第一个暖气片组件101的俯视图。 由图可见，本技术所焊接的暖气汀(水汀或油汀)是由一片片中空 夹缝中通水或油的暖气片组件101、 102、 103、 104、 105、 106、 107和 108叠起来密封焊接而成，暖气片组件两端各有中间开通孔两面凸起的 炮台面，激光焊接是把暖气片组件101和暖气片组件102，暖气片组件 102和暖气片组件103，……等的炮台面的平面对平面，焊接封闭而成。 焊缝分别对应为1012、 1023……1078等圆周焊一圈。请参阅图3，图3是本技术数控暖气片激光叠焊机的导光光路 和机床结构示意图，由图可见，本技术数控暖气片激光叠焊机，包 括高功率激光器和计算机，还有导光装置和包括暖气片组叠加模具的模具台所述的导光装置包括水平丝杠导轨3、第一数控电机2、滑动板6、 中空圆管7和旋转聚焦装置8，第一数控电机2驱动水平丝杠导轨3带 动所述的滑动板6作水平方向运动，该滑动板6上设有反射镜5、中空 圆管7及驱动该中空圆管7旋转的第二数控电机4，该中空圆管7的下 端再固定连接一旋转聚焦装置8，该旋转聚焦装置8参见图4，包括一具 有筒式入光口 81和出光口 86的箱体82及固定在该箱体82内的第一水 冷平面反射镜83、第二水冷平面反射镜84和抛物面聚焦镜85组成，所 述的筒式入光口 81和出光口 86的中心位于该旋转聚焦装置8的旋转轴 线上，第一水冷平面反射镜82和抛物面聚焦镜面85的中心亦位于该旋 转轴线上，该旋转聚焦装置8的筒式入光口 81与所述的中空圆管7固定 连接，所述的旋转聚焦装置8的旋转轴和所述的中空圆管7的旋转轴共 轴，由高功率激光器输出的激光束1经所述的反射镜5反射后进入中空 圆管7，通过旋转聚焦装置8后聚焦在两暖气片组101、 102待焊接的两 炮台面1012上;所述的暖气片组叠加模具由上模具板9和下模具板10组成，所述的 上模具板9相对于暖气片组件二端的炮台面的位置处各开设有一个与所 述暖气片组件炮台面形状相吻合的凹坑通孔，并固定在所述的模具台的 台面上;所述的下模具板10是一块根据暖气片组件二端的炮台面的形状 镂有凹坑的平板，所述的下模具板10是安装在模具座13上，该模具座 13和下模具板IO之间安装有气缸11，在该气缸11的驱动下，所述的下 模具板IO沿导轨12向上运动，所述的凹坑正好定位暖气片组件的炮台， 并使暖气片组件的炮台面进入所述的上模具板9的凹坑通孔中，以确保 待焊接的两炮台面之间贴紧，保证焊接质量；在所述的模具台的底座14上安装有竖直的丝杆16和模具座导轨15，所述的模具座13由第三数控电机17驱动的丝杆16带动沿模具座导 轨15作上下升降运动。所述的导光装置6在焊接暖气片炮台面时，由计算机控制第一数控 电机2驱动丝杠导轨3带动所述的滑动板6实现所述的旋转聚焦装置8 两个焊接位置的交替运动。所述的抛物面聚焦镜面85有角度调节机构，调节与所述的光束轴线 的夹角，改变光束的焦点围绕旋转轴线旋转圆周的直径。本技术装置的工作过程如下1、 启动高功率C(V激光器和计算机，调整好光路和机械设备并处于 工作状态，计算机启动第一数控电机2，第一数控电机2驱动水平丝杠 导轨3带动所述的滑动板6作水平方向运动，使所述的旋转聚焦装置8 处于第一工位，左工位或右工位均可，所述的模具座13由第三数控电机 17驱动的丝杆16带动沿模具座导轨15作上升运动至最高确定的位置；2、 将第一暖气片组件101置入下模具板10中，所述的凹坑正好定 位第一暧气片组本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数控暖气片激光叠焊机，包括高功率激光器和计算机，其特征在于还有导光装置和供安装暖气片叠加模具的模具台：　所述的导光装置包括水平丝杠导轨（３）、第一数控电机（２）、滑动板（６）、中空圆管（７）和旋转聚焦装置（８），第一数控电机（２）驱动水平丝杠导轨（３）带动所述的滑动板（６）作水平方向运动，该滑动板（６）上设有反射镜（５）、中空圆管（７）及驱动该中空圆管（７）旋转的第二数控电机（４），该中空圆管（７）再固定连接一旋转聚焦装置（８），该旋转聚焦装置（８）包括具有筒式入光口（８１）和出光口（８６）的箱体（８２）及固定在该箱体（８２）内的第一水冷平面反射镜（８３）、第二水冷平面反射镜（８４）和抛物面聚焦镜（８５）组成，所述的筒式入光口（８１）和出光口（８６）的中心位于该旋转聚焦装置（８）的旋转轴线上，第一水冷平面反射镜（８２）和抛物面聚焦镜面（８５）的中心亦位于该旋转轴线上，该旋转聚焦装置（８）的筒式入光口（８１）与所述的中空圆管（７）固定连接，所述的旋转聚焦装置（８）的旋转轴和所述的中空圆管（７）的旋转轴共轴，由高功率激光器输出的激光束（１）经所述的反射镜（５）反射后进入中空圆管（７），通过旋转聚焦装置（８）聚焦在两暖气片组（１０１、１０２）待焊接的两炮台面（１０１２）上；　所述的模具台包括暖气片组叠加模具、模具座（１３）和底座（１４），　所述的暖气片组叠加模具由上模具板（９）和下模具板（１０）组成，所述的上模具板（９）相对于暖气片组二端的炮台面的位置处各开设有一个与所述暖气片组炮台面形状相吻合的凹坑通孔，并固定在所述的模具台的台面上；所述的下模具板（１０）是一块根据暖气片组二端的炮台面的形状镂有凹坑的平板，所述的下模具板（１０）是安装在模具座（１３）上，该模具座（１３）和下模具板（１０）之间安装有气缸（１１），在该气缸（１１）的驱动下，所述的下模具板（１０）沿导轨（１２）向上运动，所述的凹坑正好定位暖气片组的炮台，并使暖气片组的炮台面进入所述的上模具板（９）的凹坑通孔中，以确保待焊接的两炮台面之间贴紧，保证焊接质量；在所述的底座（１４）上安装有竖直的丝杆（１６）和模具座导轨（１５），所述的模具座（１３）由第三数控电机（１７）驱动的丝杆（１６）带动沿模具座导轨（１５）作上下升降运动。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：沈华勤，归振兴，钱红斌，李刚，吴德民，陆鸿飞，朱健，王伟，
申请(专利权)人：中国科学院上海光学精密机械研究所，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]