技术领域
[0001] 本实用新型涉及
激光焊接辅助设备领域，特别涉及一种高精度激光对焊机的定位装置。
背景技术
[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。激光焊接是激光材料加工技术应用的重要方面之一。20世纪70年代主要用于焊接薄壁材料和低速焊接，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。由于其独特的优点，已成功应用于微、小型零件的精密焊接中。激光对焊即是采用激光束为热源，并将两个焊件分别置于一个夹紧装置内，使两个焊件的端面对准，再通过两个夹紧装置的相向运动，使得两个焊件的端面对称式
接触，并且接触区域通过激光束做功以此实现焊接。对焊要求焊件接触处的截面尺寸、形状相同或相近，以保证焊件接触面加热均匀。同时激光对焊过程中，所采用的夹紧装置也是极其重要，因为其直接决定了两个预焊接的基材在对接后，二者
焊缝是否过大、上下表面是否达到设定的平整要求，这些都是决定最后的激光焊接
质量的重要条件。
[0003] 根据上述问题，经检索，中国
专利号：CN201210411216的一种薄板对焊夹具，包括
支撑板，所述支撑板
侧壁设置有滑动槽，所述支撑板上端设置有安装槽，相对设置的两所述支撑板的安装槽内设置有
散热板，所述支撑板一侧设置有U型
压板，所述U型压板的左支腿设置于支撑板上侧，所述U型压板的右支腿滑动叉装于滑动槽内部，所述U型压板与支撑板侧壁之间设置有用于拉紧薄板工件的拉紧
螺栓，所述U型压板的右支腿与薄板工件通过多个螺钉连接。本实用新型具有以下特点：焊接质量高，焊缝整齐美观，设计合理，结构简单，使用方便，体积小，重量轻，易于搬运，生产成本低，便于推广使用。
[0004] 上述方案的缺点在于：再将两个预焊接的基材在对拼接过程中，并没有说明如何确保二者对接中对碰的
稳定性，同时对接过程中，活动距离能够否得到精准控制，当活动距离超出对接距离后，可能会发生对碰折弯或重叠的问题，同时上述方案不够自动化。实用新型内容
[0005] 本实用新型的目的在于针对
现有技术的不足，提供一种高精度激光对焊机的定位装置。
[0006] 为解决上述问题，本实用新型提供以下技术方案：
[0007] 一种高精度激光对焊机的定位装置，包括底座、主
控制器、动
力机构、两个对接机构和对称设于底座顶部的两个定位机构，两个对接机构对称设于两个定位机构的正中间，两个对接机构分别对应一个定位机构的前后两侧，两个定位机构的结构相同，定位机构包括导向座、定位夹具、阻截部件和按压部件，定位夹具通过一个拉簧能够活动的设于导向座的上方，两个阻截部件分别设于两个定位夹具将近的一端，阻截部件通过旋转
电机能够朝向底座顶部方向转动设置，阻截部件内设有限位
开关，所有限位开关均与
主控制器电性连接，两个按压部件分别设于两个定位夹具相近一端的上方，两个对接机构分别与两个定位夹具相近的一端相连接，动力机构与两个对接机构传动连接，并且通过两个对接机构促使两个定位夹具相向运动。
[0008] 进一步地，所述定位夹具为长条形结构的
钢材，并且其顶部对称设有两个限位档条，两个限位档条构成一个用以
水平放置预焊接基材的限位料道，定位夹具的底部轴接有梯形
丝杠，梯形丝杠上套设有
螺母块，螺母块的顶端由下至上贯穿定位夹具、并且与两个限位档条中的其中一个限位档条底部传动连接，该限位档条通过该螺母块能够径直向另一个限位档条方向活动。
[0009] 进一步地，所述阻截部件包括中空板以及L型结构的拦截板，中空板的一端轴接在定位夹具的外侧，旋转电机设于定位夹具的外侧，并且其输出
转子与中空板的轴接端传动连接，拦截板的长边端能够活动的插设在中空板的自由端内，拦截板的短边端在其常态下正对定位夹具设置，并且还与定位夹具留有间距，限位开关设于拦截板短边端的外侧，拦截板的短边端的内侧开设有通孔，通孔正对限位开关，通孔内通过
压缩弹簧能够活动的设有一个顶针。
[0010] 进一步地，所述拦截板短边端的内侧设有至少两个缓冲盘片，两个缓冲盘片对称设于通孔的周边，每个缓冲盘片均与拦截板轴接配合，每个缓冲盘片的盘面均朝向定位夹具设置。
[0011] 进一步地，每个所述定位夹具的上方均设有多个沿限位料道的递料方向间隔分布的压紧件，所有压紧件均用以将处于其下方的预焊接基材下表面与定位夹具的上端面相紧贴，压紧件包括压迫辊、预压弹簧和U型板，U型板的开口面朝向限位料道，并且其顶部通过预压弹簧能够竖直活动设置，压迫辊轴接在U型板的开口内，压迫辊的轴向垂直于限位料道的递料方向。
[0012] 进一步地，所述按压部件包括按压臂和按压电机，按压电机设于定位夹具的外侧，按压臂的一端通过延伸杆与按压电机的输出转子传动连接，按压臂的自由端对应定位夹具的端部，并且按压臂的自由端焊接有V型结构的夹块。
[0013] 进一步地，两个所述对接机构的结构相同，对接机构包括靠山块、左侧摆臂和右侧摆臂，靠山块的内侧开设有凹口，左侧摆臂和右侧摆臂呈上下对称设于该凹口内，左侧摆臂和右侧摆臂的中段均通过一根双向轴铰接设置，且左侧摆臂和右侧摆臂的转动方向始终相反，左侧摆臂和右侧摆臂均为能够被动式伸缩的伸缩柱，左侧摆臂与右侧摆臂的伸缩端分别设有一个呈竖直的固定杆，左侧摆臂和右侧摆臂分别通过一个固定杆与一个定位夹具的底部轴接配合，动力机构与两个双向轴传动连接。
[0014] 进一步地，所述双向轴包括
主轴和两个
副轴，两个副轴分别套设在主轴的上下两端，两个副轴分别与左侧摆臂和右侧摆臂固定连接，两个副轴上分别套设有一个伞齿一，动力机构包括动力电机和两个驱动杆，两个驱动杆分别轴接在一个主轴旁侧，两个驱动杆上分别套设有一个伞齿二，每个伞齿二分别与各自
位置的两个伞齿一相
啮合，动力电机通过
同步带与两个驱动杆传动连接。
[0015] 进一步地，每个所述靠山块的顶部均对称设有两个弧形滑轨，每个靠山块上的两个弧形滑轨分别与左侧摆臂和右侧摆臂远离定位夹具的一端活动连接。
[0016] 有益效果：本实用新型的一种高精度激光对焊机的定位装置，本实用新型主要用于激光焊接方面，每个定位机构相互远离的一端分别设有一个进料装置，进料装置主要为滑道、滑道上方设有拨料组件，拨料组件通过十字型
驱动器带
动能够竖直和平移活动的给料辊以及驱动给料辊绕自身轴线转动的
电动机构成；并且其中一个进料装置的旁侧设有一个排料装置，排料装置由排料滑道构成以及其上方设有一个与拨料组件相同功能及其结构的卸料组件，目的用以对两个焊接后的基材进行朝排料滑道内拨动，达到下料目的；进料装置和定位机构的间距乃是对接机构预工作的行程距离；进料装置和排料装置的正中间设有激光焊接主机，激光焊接主机的激光发生器呈倒置，并且还能够竖直活动，底座的下表面设有一个伺服驱动器，该伺服驱动器的目的用以将底座、两个定位机构、两个对接机构以及一个动力机构同步朝向排料装置方向移动，并且移动到激光焊接主机位置停下；也就是激光发生器的激光头此时正对的乃是两个定位机构的正中间，当两个基材顺利对接后，激光发生器竖直下降，激光发生器的激光头与两个基材上表面留有一定间隙，然后对两个基材拼接区域发射激光，以此达到焊接目的，焊接完毕后，伺服驱动器继续驱动底座以及两个定位机构带着焊接好的材料移动至正对排料装置，然后其中一个远离排料装置的定位机构内的按压部件停止按压工作，然后两个对接机构工作，促使另一个定位机构向排料装置方向靠近，并且与之连通，进而达到下料目的；上述中，激光焊接主机、排料装置、进料装置和伺服驱动器均为现有技术，所以在此不对其结构进行充分的描述；本实用新型的定位装置的具体工作步骤是：两个基材分别呈水平置入一个定位机构内的限位料道后，会在限位料道内进行活动，方向是相向的，均朝向各自位置的阻截部件方向，移动过程中，两个基材分别通过各自位置的压紧件实现压直，并始终与限位料道的底部相紧贴，基材端部达到阻截部件位置后，由于阻截部件的设置，使得基材预焊接的端部得到良好的限定，这两控制了两个基材之间的间距在设定范围值内，然后基材端部会抵触到限位开关，限位开关接受到
信号后，传递给主控制器，且该过程中，按压部件会对基材的端部实施按压，防止后续两个基材对碰时产生微动，影响对接后的水平度；并且当两个限位开关均将信号传递给主控制器后，主控制器则事先与动力电机电性连接，此时主控制器则指示动力电机开始工作，并且该之前，每个阻隔部件均受各自位置的旋转电机朝下转动，以此达到对基材避让的目的，动力电机此时促使两个对接机构运动，运动力将两个定位机构实施相向运动，最后使得两个预焊接的基材端部达到相紧密贴合的目的，本实用新型能够自动将预焊接的两个基材准确的实施对接，杜绝对接后产生缝隙过大、表面不平整的问题，以此提高后续焊接质量。
附图说明
[0017] 图1为本实用新型的立体结构示意图一；
[0018] 图2为图1中A处的放大图；
[0019] 图3为图1中B处的放大图；
[0020] 图4为本实用新型的平面示意图一；
[0021] 图5为本实用新型的平面示意图二；
[0022] 图6为本实用新型的立体结构示意图二；
[0023] 图7为图6中C处的放大图；
[0024] 图8为图6中D处的放大图；
[0025] 图9为本实用新型的局部立体结构示意图一；
[0026] 图10为图9中E处的放大图；
[0027] 图11为本实用新型的局部立体结构示意图二；
[0028] 附图标记说明：底座1，压迫辊1a，预压弹簧1b，U型板1c。
[0029] 定位机构2，导向座2a，定位夹具2b，限位档条2c，拉簧2d，梯形丝杠2e，螺母块2f。
[0030] 按压部件3，夹块3a，按压臂3b，按压电机3c。
[0031] 阻截部件4，中空板4a，拦截板4b，通孔4c，
压缩弹簧4d，顶针4e，旋转电机4f，限位开关4g，缓冲盘片4m。
[0032] 对接机构5，靠山块5a，左侧摆臂5b，右侧摆臂5c，固定杆5d，主轴5t，副轴5n，伞齿一5m，弧形滑轨5r。
[0033] 动力机构6，动力电机6a，驱动杆6b，伞齿二6c。
[0034] 基材7。
[0035] 进料装置8，排料装置9，激光发生器10，伺服驱动器11，拨料组件12。
具体实施方式
[0036] 下面结合
说明书附图和
实施例，对本实用新型的具体实施例做进一步详细描述：
[0037] 参照图1至图11所示的一种高精度激光对焊机的定位装置，包括底座1、主控制器、动力机构6、两个对接机构5和对称设于底座1顶部的两个定位机构2，两个对接机构5对称设于两个定位机构2的正中间，两个对接机构5分别对应一个定位机构2的前后两侧，两个定位机构2的结构相同，定位机构2包括导向座2a、定位夹具2b、阻截部件4和按压部件3，定位夹具2b通过一个拉簧2d能够活动的设于导向座2a的上方，两个阻截部件4分别设于两个定位夹具2b将近的一端，阻截部件4通过旋转电机4f能够朝向底座1顶部方向转动设置，阻截部件4内设有限位开关4g，所有限位开关4g均与主控制器电性连接，两个按压部件3分别设于两个定位夹具2b相近一端的上方，两个对接机构5分别与两个定位夹具2b相近的一端相连接，动力机构6与两个对接机构5传动连接，并且通过两个对接机构5促使两个定位夹具2b相向运动。
[0038] 所述定位夹具2b为长条形结构的钢材，并且其顶部对称设有两个限位档条2c，两个限位档条2c构成一个用以水平放置预焊接基材的限位料道，定位夹具2b的底部轴接有梯形丝杠2e，梯形丝杠2e上套设有螺母块2f，螺母块2f的顶端由下至上贯穿定位夹具2b、并且与两个限位档条2c中的其中一个限位档条2c底部传动连接，该限位档条2c通过该螺母块2f能够径直向另一个限位档条2c方向活动；定位夹具2b用以承托预焊接的基材7；两个限位档条2c构成的限位料道促使基材7可以稳定的处于限位料道内，并且两个限位档条2c的内侧边均贴设有
橡胶层，以避免与基材7的侧边接触，导致基材7受损；人工通过旋动梯形丝杠2e促使螺母块2f沿之轴向运动，进而将一个限位档条2c驱动，目的将两个限位档条2c之间的限位料道的间距发生改变，可以适应宽度不同的基材7的摆放及其限位。
[0039] 所述阻截部件4包括中空板4a以及L型结构的拦截板4b，中空板4a的一端轴接在定位夹具2b的外侧，旋转电机4f设于定位夹具2b的外侧，并且其输出转子与中空板4a的轴接端传动连接，拦截板4b的长边端能够活动的插设在中空板4a的自由端内，拦截板4b的短边端在其常态下正对定位夹具2b设置，并且还与定位夹具2b留有间距，限位开关4g设于拦截板4b短边端的外侧，拦截板4b的短边端的内侧开设有通孔4c，通孔4c正对限位开关4g，通孔4c内通过压缩弹簧4d能够活动的设有一个顶针4e；基材7处于限位料道内后，基材7预焊接的一端朝其位置的阻截部件4方向径直行进，该基材7端部会接触到该拦截板4b短边端的内侧面，该过程中，首先会接触到顶针4e，顶针4e依靠压缩弹簧4d径直向与之对应的限位开关
4g的方向活动，顶针4e端部接触到限位开关4g的感应端，限位开关4g接受到信号后，将
电信号传递给主控制器，并且此时旋转电机4f会驱动中空板4a朝下转动，继而带动拦截板4b同步朝下转动，目的使得基材7端部前方没有障碍物，后续对接得以顺利进行；并且当两个限位开关4g均感应到后，并且将电信号均传递给主控制器后，主控制器则指示动力机构6通过两个对接机构5将两个定位机构2实施相靠近，进而使得两个基材7端部紧密相贴合，进而可以实施焊接。
[0040] 所述拦截板4b短边端的内侧设有至少两个缓冲盘片4m，两个缓冲盘片4m对称设于通孔4c的周边，每个缓冲盘片4m均与拦截板4b轴接配合，每个缓冲盘片4m的盘面均朝向定位夹具2b设置；当基材7端部接触到顶针4e后，并促使顶针4e接触到其位置的限位开关4g后，此时的基材7端部表面即也是与缓冲盘片4m的盘面相贴紧的，后续中空板4a通过旋转电机4f朝下避让式转动时，拦截板4b朝下活动时，缓冲盘片4m则与基材7端部产生摩擦，此时缓冲盘片4m发生绕自身轴线转动，以此减小基材7和拦截板4b脱离时的
摩擦力。
[0041] 每个所述定位夹具2b的上方均设有多个沿限位料道的递料方向间隔分布的压紧件，所有压紧件均用以将处于其下方的预焊接基材下表面与定位夹具2b的上端面相紧贴，压紧件包括压迫辊1a、预压弹簧1b和U型板1c，U型板1c的开口面朝向限位料道，并且其顶部通过预压弹簧1b能够竖直活动设置，压迫辊1a轴接在U型板1c的开口内，压迫辊1a的轴向垂直于限位料道的递料方向；基材7呈水平进入限位料道内后，会压迫辊1a的外表面产生接触，接触力
挤压压迫辊1a依靠U型板1c朝上活动一点，给予基材7可以顺利挤入至压迫辊1a的正下方，此时基材7持续推进，压迫辊1a被迫绕自身轴线转动，继而稳定的使得基材7可以持续推进，也确保了基材7在推进过程中，其下表面与定位夹具2b的上表面保持紧贴，以此确保两个预对接、焊接的基材7的水平度得到保障，进而确保焊接质量，使得焊接后的基材7的焊口平整度较好，不会发生阶梯口。
[0042] 所述按压部件3包括按压臂3b和按压电机3c，按压电机3c设于定位夹具2b的外侧，按压臂3b的一端通过延伸杆与按压电机3c的输出转子传动连接，按压臂3b的自由端对应定位夹具2b的端部，并且按压臂3b的自由端焊接有V型结构的夹块3a；当基材7接触到顶针4e、缓冲盘片4m后，此时按压电机3c促使按压臂3b的自由端转动，促使按压臂3b的自由端的夹块3a可以顺利接触到基材7该端部的上表面，确保基材7端部区域得到有效的上方限位，防止拦截板4b后续朝下转动时，基材7端部发生微动，以此发生水平度无法得到保障；并且后续两个基材7对接过程中，也防止了接触力使得两个基材7对接不稳定、不平整的问题。
[0043] 两个所述对接机构5的结构相同，对接机构5包括靠山块5a、左侧摆臂5b和右侧摆臂5c，靠山块5a的内侧开设有凹口，左侧摆臂5b和右侧摆臂5c呈上下对称设于该凹口内，左侧摆臂5b和右侧摆臂5c的中段均通过一根双向轴铰接设置，且左侧摆臂5b和右侧摆臂5c的转动方向始终相反，左侧摆臂5b和右侧摆臂5c均为能够被动式伸缩的伸缩柱，左侧摆臂5b与右侧摆臂5c的伸缩端分别设有一个呈竖直的固定杆5d，左侧摆臂5b和右侧摆臂5c分别通过一个固定杆5d与一个定位夹具2b的底部轴接配合，动力机构6与两个双向轴传动连接；当两个基材7均到达设定位置后，并且主控制器相继接受到限位开关4g所传递的电信号后，此时动力机构6则驱动左侧摆臂5b和右侧摆臂5c同步相反式运动，转动
角度为：10°，该运动过程中，左侧摆臂5b和右侧摆臂5c的神缩端分别通过固定杆5d带动定位夹具2b水平式活动，且左侧摆臂5b和右侧摆臂5c的可伸缩性，补偿了其转动过程中的长度逐渐变小问题，且固定杆5d与定位夹具2b底部轴接配合使得
固定板在拉动定位夹具2b活动中，不会发生卡死。
[0044] 所述双向轴包括主轴5t和两个副轴5n，两个副轴5n分别套设在主轴5t的上下两端，两个副轴5n分别与左侧摆臂5b和右侧摆臂5c固定连接，两个副轴5n上分别套设有一个伞齿一5m，动力机构6包括动力电机6a和两个驱动杆6b，两个驱动杆6b分别轴接在一个主轴5t旁侧，两个驱动杆6b上分别套设有一个伞齿二6c，每个伞齿二6c分别与各自位置的两个伞齿一5m相啮合，动力电机6a通过同步带与两个驱动杆6b传动连接；动力电机6a工作中，驱使两个驱动杆6b绕自身轴线转动，并且通过两个伞齿二6c分别啮合两个伞齿一5m，由于相对的两个伞齿一5m受到啮合力，则发生同步相反的转动，继而使得左侧摆臂5b和右侧摆臂
5c同步并且分别依靠一个副轴5n绕主轴5t的周向转动，以此实现同轴正反转。
[0045] 每个所述靠山块5a的顶部均对称设有两个弧形滑轨5r，每个靠山块5a上的两个弧形滑轨5r分别与左侧摆臂5b和右侧摆臂5c远离定位夹具2b的一端活动连接；相对的左侧摆臂5b和右侧摆臂5c转动中，其远离定位夹具2b的一端依靠弧形滑轨5r做稳定的弧线运动，进而确保左侧摆臂5b和右侧摆臂5c在转动中的稳定性。
[0046] 工作原理：本实用新型主要用于激光焊接方面，每个定位机构2相互远离的一端分别设有一个进料装置8，进料装置8主要为滑道、滑道上方设有拨料组件12，拨料组件12通过十字型驱动器带动能够竖直和平移活动的给料辊以及驱动给料辊绕自身轴线转动的电动机构成；并且其中一个进料装置8的旁侧设有一个排料装置9，排料装置9由排料滑道构成以及其上方设有一个与拨料组件12相同功能及其结构的卸料组件，目的用以对两个焊接后的基材7进行朝排料滑道内拨动，达到下料目的；进料装置8和定位机构2的间距乃是对接机构5预工作的行程距离；进料装置8和排料装置9的正中间设有激光焊接主机，激光焊接主机的激光发生器10呈倒置，并且还能够竖直活动，底座1的下表面设有一个伺服驱动器11，该伺服驱动器11的目的用以将底座1、两个定位机构2、两个对接机构5以及一个动力机构6同步朝向排料装置9方向移动，并且移动到激光焊接主机位置停下；也就是激光发生器10的激光头此时正对的乃是两个定位机构2的正中间，当两个基材7顺利对接后，激光发生器10竖直下降，激光发生器10的激光头与两个基材7上表面留有一定间隙，然后对两个基材7拼接区域发射激光，以此达到焊接目的，焊接完毕后，伺服驱动器11继续驱动底座1以及两个定位机构2带着焊接好的材料移动至正对排料装置9，然后其中一个远离排料装置9的定位机构2内的按压部件3停止按压工作，然后两个对接机构5工作，促使另一个定位机构2向排料装置
9方向靠近，并且与之连通，进而达到下料目的；上述中，激光焊接主机、排料装置9、进料装置8和伺服驱动器11均为现有技术，所以在此不对其结构进行充分的描述；本实用新型的定位装置的具体工作步骤是：两个基材7分别呈水平置入一个定位机构2内的限位料道后，会在限位料道内进行活动，方向是相向的，均朝向各自位置的阻截部件4方向，移动过程中，两个基材7分别通过各自位置的压紧件实现压直，并始终与限位料道的底部相紧贴，基材7端部达到阻截部件4位置后，由于阻截部件4的设置，使得基材7预焊接的端部得到良好的限定，这两控制了两个基材7之间的间距在设定范围值内，然后基材7端部会抵触到限位开关
4g，限位开关4g接受到信号后，传递给主控制器，且该过程中，按压部件3会对基材7的端部实施按压，防止后续两个基材7对碰时产生微动，影响对接后的水平度；并且当两个限位开关4g均将信号传递给主控制器后，主控制器则事先与动力电机6a电性连接，此时主控制器则指示动力电机6a开始工作，并且该之前，每个阻隔部件均受各自位置的旋转电机4f朝下转动，以此达到对基材7避让的目的，动力电机6a此时促使两个对接机构5运动，运动力将两个定位机构2实施相向运动，最后使得两个预焊接的基材7端部达到相紧密贴合的目的。
[0047] 以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作出任何限制，故凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微
修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型的技术方案的范围内。
