[发明专利]一种面向自由曲线激光焊接压紧工作头

说明书

技术领域

本发明涉及一种激光焊接压紧工作头，具体的说就是一种面向自由曲线激光焊接过程中保持恒定压力的压紧工作头，属于激光制造技术及设备领域

背景技术

激光焊接技术作为一种先进的焊接技术，目前在汽车、能源、航空航天等领域得到了越来越广泛的应用和发展。其中，在汽车行业应用也车身各零部件的焊接制造，以代替传统的电阻点焊，其接头形式大部分为搭接焊接。由于汽车零部件为钣金接头，装配精度低，焊接区域间隙较大，焊缝轨迹多为自由曲线。所以亟待一种附带压紧装置的焊接工作头，既可实现焊接过程中对钣金零部件的压紧贴实，又可实现空间自由曲线的激光焊接。

发明内容

本发明的目的就是为了克服现有工程技术存在的上述问题，提出一种面向自由曲线激光焊接压紧工作头，以解决自由曲线曲面的板材压紧困难和激光头与焊接区域距离难以固定的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种面向自由曲线激光焊接压紧工作头，其特征在于：包含：

电动机，其两端分别装有电机编码器和减速器；

直线运动模组，包括一丝杠，通过联轴器与减速器连接；一直线运动模组机架，用以固定电动机和安装丝杠；一滑块，安装在丝杠上；

弹簧装置，包括一弹簧外壳，为中空的长方体结构，弹簧外壳一侧通过螺栓与直线运动模组中的滑块相连接，弹簧外壳与滑块相对的另一侧用以安装激光头，弹簧外壳的另外两侧面上各开有一个腰形的减重槽，弹簧外壳内部中间部位加工有台阶，所述的弹簧外壳中空部由台阶分为两个相连通的圆柱空间，上侧圆柱空间具有给弹簧变形导向的作用，下侧圆柱空间安装滚动花键副及滚动花键副壳体；

弹簧外壳内部下侧加工有键槽；一弹簧外壳上端盖，安装在弹簧外壳的上端；一弹簧外壳下端盖，安装在弹簧外壳的下端；一钢丝螺套安装在弹簧外壳上端盖上；一调整螺栓，安装在钢丝螺套上，调整螺栓上安装有固定螺母；一弹簧上支撑，位于弹簧外壳内部的上侧，靠近上端盖处；一弹簧，位于弹簧上支撑下方；一弹簧下支撑，位于弹簧下方；两限位器，分别位于弹簧下支撑的上下两侧，安装在弹簧外壳减重槽上，一滚动花键副，上端通过第一螺栓与弹簧下支撑相连接，一滚动花键副壳体通过平键安装在弹簧外壳中空部分的键槽上，限制滚动花键副的自由转动；

连接装置，包括一连接块，为直角块状结构，连接块一侧加工有沉头孔，另一侧加工有螺纹孔；加工有沉头孔的一侧通过内六角螺栓与滚动花键副下端相连接，加工有螺纹孔的一侧通过螺栓与压轮装置的压轮安装板相连接；

压轮装置，包括一压轮安装板，通过螺栓固定在连接块上；一压轮轴，固定在压轮安装板上；一圆锥滚子轴承，安装在压轮轴的另一端上；一压轮，通过螺栓和轴承端盖安装在圆锥滚子轴承上。

安装激光头的弹簧外壳侧壁上加工有装配条形槽，留作装配滑块连接螺钉的空间。

其中，所述弹簧装置中弹簧上支撑21的位置可由调整螺钉9调节。

本发明与现有压紧工作头相比，具有以下突出优点和效果：

1、能够完成自由曲线板材的压紧任务。本发明中压轮能够在复杂曲线上自由滚动，弹簧装置可以保证压轮对板材有足够的压紧力，同时激光头与加工区域保持恒定的距离。

2、对自由曲线曲面的各部分压紧力保持恒定。本发明中弹簧装置中安装位置传感器，位置传感器会反馈信号给直线运动模组，直线运动模组由电机驱动带动弹簧装置上下往复运动，使弹簧回到初始预紧力的状态。

3、本发明结构简单、工作稳定、控制精度高、压紧力可调。

附图说明

图1是本发明所提供的一种面向自由曲线激光焊接压紧工作头的装配图；

图2是本发明中直线运动模组的装配爆炸图图，

图3a是本发明中弹簧装置的装配爆炸图，图3b是弹簧调整装置的装配爆照图，图3c是弹簧装置弹簧外壳的结构示意图，图3d是弹簧装置弹簧外壳的结构示意图；图3e是弹簧装置弹簧外壳的剖面图

图4是本发明连接装置结构示意图。

图5a是本发明中压轮装置的装配爆炸图，图5b是压轮轴的机构示意图；

图中所示标号说明：