铝合金薄板T型接头激光焊接机器人臂端焊接执行端
阅读：1030发布：2020-10-11
专利汇可以提供铝合金薄板T型接头激光焊接机器人臂端焊接执行端专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种 铝 合金 薄板T型接头 激光 焊接 机器人 臂端焊接执行端，包括 框架 、框架顶部的快速装接头、框架底部的送气送丝 支架 ，框架包括左右侧翼板和 背板 ，背板上固定有手摇滑台，快速装接头包括对接的转接凸端和转接凹端，对中准确、快速；送气送丝支架可以实现送丝和送气装置具有一个转动和三个平动的 自由度 ，在送气送丝支架的前端设有用于 跟踪 焊缝 的 位置 传感器 。本发明整体灵活性性强、适用范围广，送丝管和送气管调节方便、 精度 高；安装卸载快速，自动化程度高；T型接头焊接中送丝位置和送气结构分别位于焊接熔池的前面和后面，且三者在同一平面内，实现滑动 定位 ，可以满足双光束 激光焊接 工艺条件，保证焊接 质量 。，下面是铝合金薄板T型接头激光焊接机器人臂端焊接执行端专利的具体信息内容。
1.一种铝合金薄板T型接头激光焊接机器人臂端焊接执行端，包括框架，所述框架包括左侧翼板(3)和右侧翼板(8)，所述左侧翼板(3)和所述右侧翼板(8)的同一侧之间连接有一个背板(9)，所述背板(9)上且位于所述左侧翼板(3)与所述右侧翼板(8)之间的空间内固定有手摇滑台(10)，所述框架的顶端固定有上顶盖(7)，所述上顶盖(7)上设有快速装接头，所述框架的底端固定有下端盖(4)，所述下端盖(4)的底部连接有送气送丝支架；
所述快速装接头包括第一接头(2)和第二接头(1)，所述第一接头(2)固定在所述上顶盖(7)上，所述第一接头(2)设有底座(2-1)，所述底座(2-1)上设置连接轴(2-2)，所述连接轴(2-2)上设有轴肩(2-3)和一圈卡槽(2-4)，所述轴肩(2-3)上设有径向均布的两个凹槽(2-5)；所述第二接头(1)设有连接板(1-1)，所述连接板(1-1)上设有连接套筒(1-2)，所述连接套筒(1-2)的端部径向均布的两个凸块(1-3)，所述连接套筒(1-2)与所述连接轴(2-2)配合，所述两个凸块(1-3)与所述两个凹槽(2-5)配合；所述连接套筒(1-2)上设有第一螺纹孔(1-4)，所述第一螺纹孔(1-4)的位置与所述连接轴(2-2)上卡槽(2-4)的位置对应；
所述送气送丝支架包括与所述下端盖(4)连接的连接套(11)，所述连接套(11)的底部设有送丝管支架(11-4)和送气管支架(11-2)，所述送丝管支架(11-4)位于所述送气管支架(11-2)的前端，所述送丝管支架(11-4)的前端固定有一位置传感器(12)，所述送丝管支架(11-4)和所述送气管支架(11-2)上均设有可上下调整的叉架(6)，所述叉架(6)上装配有可前后调整的管口固定滑块(5)，所述叉架(6)的顶部为导杆(6-1)，所述叉架(6)的底端为两个横向导轨(6-2)，其中一个横向导轨(6-2)上设有第二螺纹孔(6-3)，所述管口固定滑块(5)的两侧设有分别与两个横向导轨(6-2)配合的滑槽(5-1)，所述管口固定滑块(5)上设有纵向通孔(5-2)，所述管口固定滑块(5)上设有与所述纵向通孔(5-2)所贯通的第三螺纹孔(5-3)，所述第一螺纹孔(1-4)、所述第二螺纹孔(6-3)和所述第三螺纹孔(5-3)内均设有紧定螺钉。
2.根据权利要求1所述铝合金薄板T型接头激光焊接机器人臂端焊接执行端，其特征在于，所述快速装接头的中心线与所述送气送丝支架中连接套(11)的中心线在同一平面内且呈135°夹角。
3.根据权利要求1所述铝合金薄板T型接头激光焊接机器人臂端焊接执行端，其特征在于，送丝管穿过所述送丝管支架(11-4)中的管口固定滑块(5)的纵向通孔并用紧定螺钉固定；送气管穿过所述送气管支架(11-2)中的管口固定滑块(5)的纵向通孔并用紧定螺钉固定；所述位置传感器(12)的探头、所述送丝管的端部和所述送气管的端部在同一平面内。
铝合金薄板T型接头激光焊接机器人臂端焊接执行端
技术领域
背景技术
[0002] 目前，飞机制造领域内开始逐渐应用双光束激光焊接机身壁板代替传统铆接连接工艺，虽然铆接工艺具有工艺稳定性高、连接过程成熟、连接强度高等特点，但是又由于使用了大量铆钉使得铆接结构结构重量大、生产效率低，同时铆接工艺需要在桁条上预制基孔，进而导致壁板结构整体性较差、刚度降低。而双光束激光焊接工艺焊接机身壁板T型接头具有结构强度高、热输入小、焊接变形小、生产效率高、密封性好等优点，相比于铆接工艺具有显著优势。因而可以在壁板T型接头制造中获得广泛应用。国外航空工业应用实例表明，采用双光束激光焊接技术替代传统的铆接技术，不仅有效降低机身结构重量和制造成本，大幅度提高生产效率，为研制开发先进的飞机机身结构提供关键基础。
[0003] 而在双光束激光焊接工艺中，需要稳定且精确的各种参数的调节功能，同时也要保证实现双光束激光同步性的精确控制，研究发现目前国内针对飞机壁板T型接头的双光束激光焊接工艺研究还处于探索阶段，没有得到成熟的焊接工艺和研发出用于实际生产的焊接执行端集成机构。已知焊接执行端集成机构的稳定性和精确性直接决定了双光束激光焊接工艺的焊接过程，如焊丝传送过程、焊缝成型及保护气体流量的准确性和精确性，对T型接头角焊缝成型及焊接质量有直接影响。而目前国内一些科研单位也对焊接执行端进行了研究，发现大部分装置安装在专用大型机床等平台之上，整体体积庞大、不易操作、造价较高，不能适应于常态工作状态下的实验要求，增加了工作的繁琐性。并且在焊接过程中这种装备的灵活性操作性差、适用范围有限，只适用于平面板T型接头的焊接，对于弯曲面板的焊接还有某些特殊形式的焊接均不理想。
[0004] 同时机身壁板属于T型接头结构，使得送丝、送气位置存在很大的局限性，大尺寸机身壁板焊接变形易造成焊接路径偏差和送丝位置发生偏离，这些因素会导致激光焊接过程稳定性恶化，焊接工艺难以有效控制，易产生塌陷、未熔合与咬边等焊接缺陷。在飞机机身壁板的制造过程中不只是针对单一的T型接头进行焊接，而是需要将底板和多根加强筋式长桁连接起来，需要焊接执行端在焊接过程中变换方位，不同的位置和时间需要的角度和方向均不相同，需要焊接装置具有很强的灵活性和准确性，本设计装置采用机器人手臂作为操作平台符合实验工艺的基本要求，具有很强的灵活性和准确性，这就对焊接端头装置提出了很大的要求，此装置需要可以和任意机器人进行快速配合，具有很强的适应性。同时为保证必须设计开发专用的焊接执行端集成机构，此集成机构集成了送丝功模块、送气模块系统、焊缝跟踪监测系统、焊缝滚压系统和焊接所用到的激光器等。
发明内容
[0005] 针对目前双光束激光焊接执行端所存在的不足，例如整体灵活性性较差、适用范围有限、送丝管和送气端调节精确较差、送丝管和送气管调节方式较少、安装卸载效率低、自动化能力不足等，研制满足双光束激光焊接工艺条件的焊接执行端，研究具有以下功能的执行端：
[0006] (1)保证焊接过程中两侧焊接执行端机构的同步性；
[0007] (2)保证焊接过程中距焊缝距离的一致性、要求具有实时调整功能；
[0008] (3)执行端集成机构具有灵活且精准的焊接角度调整能力；
[0009] (4)执行端集成机构具有灵活且精确的激光器位置调节功能；
[0010] (5)执行端集成机构具有灵活精准的送气、送丝装置头位置调节能力；
[0011] (6)执行端集成机构随焊滚压头具有位置调节和压力控制功能；
[0012] 此外，设计的焊接执行端采用机器人手臂进行操作移动，充分利用机器人增加焊接执行端的适用范围，同时为了方便执行端与机器人的快速安装和拆卸，设计快速装接头装置，提高工作效率。
[0013] 为了解决上述技术问题，本发明提出的一种铝合金薄板T型接头激光焊接机器人臂端焊接执行端，包括框架，所述框架包括左侧翼板和右侧翼板，所述左侧翼板和所述右侧翼板的同一侧之间连接有一个背板，所述背板上且位于所述左侧翼板与所述右侧翼板之间的空间内固定有手摇滑台，所述框架的顶端固定有上顶盖，所述上顶盖上设有快速装接头，所述框架的底端固定有下端盖，所述下端盖的底部连接有送气送丝支架；所述快速装接头包括第一接头和第二接头，所述第一接头固定在所述上顶盖上，所述第一接头设有底座，所述底座上设置连接轴，所述连接轴上设有轴肩和一圈卡槽，所述轴肩上设有径向均布的两个凹槽；所述第二接头设有连接板，所述连接板上设有连接套筒，所述连接套筒的端部径向均布的两个凸块，所述连接套筒与所述连接轴配合，所述两个凸块与所述两个凹槽配合；所述连接套筒上设有第一螺纹孔，所述第一螺纹孔的位置与所述连接轴上卡槽的位置对应；所述送气送丝支架包括与所述下端盖连接的连接套，所述连接套的底部设有送丝管支架和送气管支架，所述送丝管支架位于所述送气管支架的前端，所述送丝管支架的前端固定有一位置传感器，所述送丝管支架和所述送气管支架上均设有可上下调整的叉架，所述叉架上装配有可前后调整的管口固定滑块，所述叉架的顶部为导杆，所述叉架的底端为两个横向导轨，其中一个横向导轨上设有第二螺纹孔，所述管口固定滑块的两侧设有分别与两个横向导轨配合的滑槽，所述管口固定滑块上设有纵向通孔，所述管口固定滑块上设有与所述纵向通孔所贯通的第三螺纹孔，所述第一螺纹孔、所述第二螺纹孔和所述第三螺纹孔内均设有紧定螺钉。
[0014] 进一步讲，本发明中，所述快速装接头的中心线与所述送气送丝支架中连接套的中心线在同一平面内且呈135°夹角。
[0015] 送丝管穿过所述送丝管支架中的管口固定滑块的纵向通孔并用紧定螺钉固定；送气管穿过所述送气管支架中的管口固定滑块的纵向通孔并用紧定螺钉固定；所述位置传感器的探头、所述送丝管的端部和所述送气管的端部在同一平面内。
[0016] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0017] 1)本发明焊接执行端具有标准化和模块化等特点，整体结构简单、零部件少、加工制造成本低，安装维护操作使用方便，与机器人配合使用扩大使用范围，提高了自动化水平。
[0018] 2)本发明焊接执行端能实现送气、送丝结构的精确调节功能，并且可实现送气、送丝、焊缝跟踪传感器水平方向的三维方向准确位置的调节，T型接头焊接过程中，送丝位置和送气结构分别位于焊接熔池的前面和后面，且三者在同一平面内，实现滑动定位，机构在设计时预留出滚压装置接口，适用非平面机身壁板及复杂曲面机身壁板的T型接头双光束激光焊接。
[0019] 3)由于采用标准化和模块化设计特点，并能与机器人手臂快速安装及更换，本发明焊接执行端具有广泛的适用性，可用于各种尺寸铝合金薄板T型结构的激光焊接加工制造，有效保证T型接头角焊缝激光焊接工艺过程的稳定性。
[0020] 总之，为了实现铝合金薄板T型接头及结构的机器人双光束激光焊接过程制造，本发明提出的一种专用铝合金薄板T型接头焊接执行端，实现送丝和送气装置具有一个转动和三个平动的自由度，对开发基于双光束激光焊接工艺的机身壁板T型焊接结构制造技术具有极高的重要意义。附图说明
[0021] 图1是本发明铝合金薄板T型接头激光焊接机器人臂端焊接执行端主视图；
[0022] 图2是图1所示激光焊接机器人焊接执行端后视图；
[0023] 图3是图1所示激光焊接机器人焊接执行端左视图；
[0024] 图4是图1所示激光焊接机器人焊接执行端右视图；
[0025] 图5是本发明铝合金薄板T型接头激光焊接机器人臂端焊接执行端的立体图；
[0026] 图6是图5所示激光焊接机器人焊接执行端工作位置的侧视图；
[0027] 图7是图1所述激光焊接机器人焊接执行端俯视图；
[0028] 图8是本发明中快速装接头中第二接头的结构示意图；
[0029] 图9是本发明中快速装接头中第一接头的结构示意图；
[0030] 图10是本发明中下端盖的结构示意图；
[0031] 图11是本发明中送丝管支架的结构示意图；
[0032] 图12是本发明中送丝管支架中叉架的结构示意图；
[0033] 图13是本发明中送丝管支架中管口固定滑块的结构示意图；
[0034] 图14是焊接工件的结构示意图；
[0035] 图15是利用本发明进行焊接工件的焊接状态示意图。
[0036] 图中，1-第二接头，2-第一接头，3-左侧翼板，4-下端盖，5-管口固定滑块，6-叉架， 7-上顶盖，8-右侧翼板，9-背板，10-手摇滑台，11-连接套，12-位置传感器，13-焊接工件，
14-机器人底座，15-机器人手臂，16-机器人端部。
14-机器人底座，15-机器人手臂，16-机器人端部。
具体实施方式
[0037] 下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案作进一步详细描述，所描述的具体实施例仅对本发明进行解释说明，并不用以限制本发明。
[0038] 本发明铝合金薄板T型接头激光焊接机器人臂端焊接执行端的设计思路是：为了实现铝合金薄板T型接头及结构的机器人双光束激光焊接过程制造，该执行装置的整体定位精度由机器人手臂进行控制，并考虑到模块化和标准化等特点，具有执行双光束激光焊接工艺参数调节的全部功能和精准且灵活的送丝、送气功能，并设计了用于安装焊缝跟踪位置的传感器的位置。
[0039] 如图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7所示，本发明提出的一种铝合金薄板T型接头激光焊接机器人臂端焊接执行端，包括框架，所述框架包括左侧翼板3和右侧翼板8，所述左侧翼板3和所述右侧翼板8的同一侧之间连接有一个背板9。
[0040] 焊接执行端是在机器人手臂的操作下完成焊接的过程，在过程中需要利用机器人手臂进行角度及焊接位置的调整，但又由于机器人手臂自身具有一定的移动和转动范围，为了避免出现机器人距离或空间的干涉等问题，需要将左右侧壁板设计具有一定角度，设计角度可以根据实际情况进行改进范围可在90°到180°，此次为了适应双光束激光焊接T型接头过程，角度设计为135°。本发明中，所述快速装接头的中心线与所述送气送丝支架中连接套11的中心线在同一平面内且呈135°夹角，如图15所示。
[0041] 两侧设计有凸出的翼板，用于安装左右侧翼板，所述背板9上且位于所述左侧翼板3 与所述右侧翼板8之间的空间内固定有手摇滑台10，该手摇滑台10上安装激光器用于微调激光器焦点距离。所述框架的顶端固定有上顶盖7，框架上顶盖7造型简单，两侧设计有凸出的翼板，用于安装左右侧翼板，并且在右侧翼板3上设计有方形孔，主要是为采用直角形激光器进行设计的。如图1所示，其两侧分别通过螺钉与框架的左侧翼板3和右侧翼板8 固定在一起，如图5所示；所述上顶盖7上设有快速装接头，所述框架的底端固定有下端盖4，所述下端盖4的底部通过螺纹连接有送气送丝支架，如图10所示，所述下端盖4两侧设计有用于连接左右侧翼板的凸出翼板位置，并通过螺钉固定在框架的底端；同时在下端盖4底板的中间留有直径在150mm的孔，用于放入激光器。另外，下端盖4的底板设计有中空的高度为
30mm的环形凸台，凸台上面设计有卡槽。
30mm的环形凸台，凸台上面设计有卡槽。
[0042] 为了机器人手臂端安装、操作及更换的方便，设计了快速安装转接机构，即设置在本发明框架的上顶盖7上的快速装接头，所述快速装接头包括第一接头2和第二接头1，如图 9所示，所述第一接头2固定在所述上顶盖7上，所述第一接头2设有底座2-1，所述底座 2-1上设置连接轴2-2，所述连接轴2-2上设有轴肩2-3和一圈卡槽2-4，所述轴肩2-3上设有径向均布的两个凹槽2-5。如图8所示，所述第二接头1设有连接板1-1，所述连接板1-1 上设有连接套筒1-2，所述连接套筒1-2的端部径向均布的两个凸块1-3，所述连接套筒1-2 与所述连接轴2-2配合，所述两个凸块1-3与所述两个凹槽2-5配合；所述连接套筒1-2上设有第一螺纹孔1-4，所述第一螺纹孔1-4的位置与所述连接轴2-2上卡槽2-4的位置对应，所述第一螺纹孔1-4内设有紧定螺钉。所述快速装接头的第一接头2通过所述底座2-1与所述上顶盖7之间的螺纹连接固定在一起，如图7所示。该快速装接头采用紧定螺钉与卡槽 2-4相结合的方式实现焊接夹具的快速安装和更换，并在第一接头2和第二接头1的结合处分别设计凸块1-
3和凹槽2-5用于限位和防止发生滑移，保证了焊接夹具的定位精度和固定刚度。本发明中的快速装接头适合于通用的KUKA机器人手臂端固定安装，也可适合与其它工业领域应用的各种标准化机器人结构。使用该快速装接头时，将第二接头1安装在机器人端部16安装处，机器人手臂15将第一接头2和第二接头1对轴使之处于同一轴线，然后控制机器人将第一接头2的凹槽与第二接头1的凸块对准，并嵌入装配，然后扭动第一螺纹孔1-4中的紧定螺丝进行锁定
3和凹槽2-5用于限位和防止发生滑移，保证了焊接夹具的定位精度和固定刚度。本发明中的快速装接头适合于通用的KUKA机器人手臂端固定安装，也可适合与其它工业领域应用的各种标准化机器人结构。使用该快速装接头时，将第二接头1安装在机器人端部16安装处，机器人手臂15将第一接头2和第二接头1对轴使之处于同一轴线，然后控制机器人将第一接头2的凹槽与第二接头1的凸块对准，并嵌入装配，然后扭动第一螺纹孔1-4中的紧定螺丝进行锁定
[0043] 所述送气送丝支架包括与所述下端盖4连接的连接套11，如图11所示，所述连接套11 的底部设有送丝管支架11-4和送气管支架11-2，所述送丝管支架11-4位于所述送气管支架 11-2的前端，所述送丝管支架11-4的前端固定有一位置传感器12，所述送丝管支架
11-4 和所述送气管支架11-2上均设有可上下调整的叉架6，如图11所述，所述送丝管支架
11-4 和所述送气管支架11-2上均设有用于安装叉架6的孔，而且在所述送丝管支架11-4和所述送气管支架11-2上均设有螺纹孔。如图12所示，所述叉架6上装配有可前后调整的管口固定滑块5，所述叉架6的顶部为导杆6-1，所述叉架6的底端为两个横向导轨6-2，其中一个横向导轨6-2上设有第二螺纹孔6-3，所述第二螺纹孔6-3内设有紧定螺钉。如图13所示，所述管口固定滑块5的两侧设有分别与两个横向导轨6-2配合的滑槽5-1，所述管口固定滑块5上设有纵向通孔5-2，所述管口固定滑块5上设有与所述纵向通孔5-2所贯通的第三螺纹孔
5-3，所述第三螺纹孔5-3内均设有紧定螺钉。
11-4 和所述送气管支架11-2上均设有可上下调整的叉架6，如图11所述，所述送丝管支架
11-4 和所述送气管支架11-2上均设有用于安装叉架6的孔，而且在所述送丝管支架11-4和所述送气管支架11-2上均设有螺纹孔。如图12所示，所述叉架6上装配有可前后调整的管口固定滑块5，所述叉架6的顶部为导杆6-1，所述叉架6的底端为两个横向导轨6-2，其中一个横向导轨6-2上设有第二螺纹孔6-3，所述第二螺纹孔6-3内设有紧定螺钉。如图13所示，所述管口固定滑块5的两侧设有分别与两个横向导轨6-2配合的滑槽5-1，所述管口固定滑块5上设有纵向通孔5-2，所述管口固定滑块5上设有与所述纵向通孔5-2所贯通的第三螺纹孔
5-3，所述第三螺纹孔5-3内均设有紧定螺钉。
[0044] 本发明的所述送气送丝支架属于高度集成的组件，其整体结构为一环形，外径为 170mm，内径为150mm，其两侧设计有对称的螺纹孔11-1，用来与下端盖4的凸台上的卡槽配合使用。所述送气送丝支架中，连接套11两侧设计的竖直的凸台状的送丝管支架11-4 和送气管支架11-2用于安装送丝装置、安装送气装置等，位于前侧的所述送丝管支架11-4 的前端向外突出，呈三角形状，作为安装实现焊缝跟踪的位置传感器12的支架，此外，所述送气送丝支架与下端盖4配合使用实现环向旋转功能。如图1、图2和图5所示，送丝管穿过所述送丝管支架11-4中的管口固定滑块5的纵向通孔并用紧定螺钉固定；送气管穿过所述送气管支架11-2中的管口固定滑块5的纵向通孔并用紧定螺钉固定；所述位置传感器 12的探头、所述送丝管的端部和所述送气管的端部在同一平面内。本发明中所述的送丝管支架11-4和送气管支架11-2采用滑杆结构，安装在送丝管支架11-4和送气管支架11-2上的导杆6-1与所述的送丝管支架11-4和送气管支架11-2上的导杆6-1的安装孔相配合来调节送丝、送气的上下距离，并通过管口固定滑块5来调节横向距离，横向调节距离为0到 40mm。送气装置、送丝装置、焊缝跟踪的位置传感器均安装在所述送气送丝支架上，并处于同一平面，并随着的旋转整个平面同时转动，根据焊接工艺的不同需求进行定位。
[0045] 以装配送气管支架11-2及送气管为例说明本发明中送气管的安装过程：首先，将叉架 6上端的导杆6-1插入到所述送气管支架11-2的安装孔中，在所述送气管支架11-2上的螺纹孔中先预紧上一个紧定螺钉；然后，将所述管口固定滑块5通过其两侧的滑槽5-1与叉架 6上的两个横向导轨6-2的配合插装到叉架6上，并在叉架6的横向导轨6-2上的第二螺纹孔6-3中预紧上一个紧定螺钉；最后，将送气管的端部穿过所述管口固定滑块5的纵向通孔 5-2，通过调整所述送气送丝支架连接套11与下端盖4的相对位置使得所述送气送丝支架绕下端盖4的环形凸台旋转到合适的位置，同时调整叉架6上导杆6-1的上下位置、管口固定滑块5的前后位置及送气管的上下位置最终将送气管的送气口位置调整至工作位置。
[0046] 本发明焊接执行端采用机器人手臂进行操作，全部零件按要求装配完毕，由机器人控制将其放在焊接工件上13(如图14所示)，将其调整到合适位置，即激光束与焊接工件处于特定角度，本焊接执行端适合各种T型结构的双光束激光焊接加工过程，并且具有以下功能特点：
[0047] 1)标准化，尽量选用标准零件设计。
[0049] 3)采用机器人操作控制较灵活。
[0050] 4)可以实现快速安装与更换。
[0051] 本发明焊接执行端针对不同尺寸的桁条与蒙皮组成的T型结构形式，适用于图13所示的焊接工件，并且不限于所示工件。本发明焊接执行端适用工件范围较广，针对于薄板T 型接头结构，其中铝合金蒙皮厚度和L型桁条高度适用范围没有限制，适用于各种T型接头的焊接过程，但对T型板结构中T桁条的间距是适用范围在至少要大于100mm，这样才能在焊接执行端与工件形成一定角度时不发生干涉，焊接执行端具有一定范围的适用性和实用性。
[0052] 实例：
[0053] 利用本发明焊接执行端并采用机器人手臂实现激光焊接过程，机器人选用KUKA kr120 型号，充分利用机器人手臂的柔性扩大焊接执行端的适用范围，图5显示出了本发明焊接执行端造型紧凑且零件较少，焊接执行端主要用于双光束激光焊接工艺，此工艺需利用机器人同步操作形成两侧对称的具有一定角度的焊接姿势，这时为了避免机器人手臂发生干涉，将焊接执行端中的左右侧壁板设计成具有一定角度，如图3所示，方便机器人姿势调整。同时为了提高焊接执行端与机器人安装和拆卸的效率，设计了快速装接头，快速装接头的材质选用6061材质，第一接头2(即转接凸端，如图9所示)和第二接头1(即转接凹端，如图8所示)分别连接焊接执行端框架的上顶盖7和机器人手臂端部。
[0054] 第二接头1的端部直径150mm，厚度设计为20mm，中间还有直径为70mm的通孔用于与第一接头2的凸端配合，第二接头1中，在半径62.5mm处设计有12个直径为10mm 的安装孔，采用与机器人端部安装孔距相同的设计。在第二接头1小头的端部径向均布有两个凸块1-3。第一接头2的端部直径也为150mm，端部厚度也为20mm，并设计有直径 70mm、长50mm的凸台，凸台上设计有一圈卡槽2-4，用于与第二接头1的紧定螺丝配合使用进行锁定。此外，第一接头2的端部设计有对称的凹台2-5，与第二接头1小头端的两个凸块1-3配合使用用于限位。将第一接头2与框架上顶盖7通过直径120mm分布的安装孔连接，框架上顶盖7的材质选用6061铝合金，厚度15mm，两侧的厚度设计为15mm，长60mm用于连接带有一定角度的左右侧翼板，左右侧翼板的材质选用6061铝合金。
[0055] 背板9用于安装手摇滑台10用于激光器焦距调节送气送丝支架上设计有各种功能模块的接口，拥有送气送丝装置接口及用于安装导杆6-1的安装孔，可以控制送气送丝的上下距离微调节，调节距离范围为0mm-80mm。横向调节功能由管口固定滑块5来调整，调节距离在0mm-40mm。本发明焊接执行端适用的焊接工件为由桁条和蒙皮组成的机身壁板结构，如图13所示。
[0056] 利用本发明焊接执行端，并采用焊接机器人进行焊接的过程是：准备薄板T型接头，放置在工作台上，焊前准备需要利用快速装接头，将本发明焊接执行端与机器人端部16连接，并将焊接执行端的所有零件进行组装。装配出两台图15所示的焊接机器人(包括机器人底座14、机器人手臂15和机器人端部为16)，然后调节机器人参数，利用机器人将焊接执行端放到T型接头上方，调整为工艺参数决定的入射角度，由于本实施例中是采用双光束激光焊接，所以要两侧对称呈一定角度，送气、送丝、位置传感器、激光束应属于同一平面。准备好上述条件后，两台机器人设置好合适参数，随着焊接的开始而启动。
[0057] 本实施例是针对铝合金薄板T型接头的桁条的焊接执行端，而在T型板结构中T桁条的间距是适用范围在至少在100mm。在上述范围内使用均能获得良好效果。
[0058] 本发明焊接执行端可直接与机器人手臂端结合，与机器人手臂端的安装、更换及操作方便，焊接工艺过程稳定、焊接变形小及焊接效率高，可实现铝合金薄板双光束激光焊接T 型接头角焊缝的焊接制造。
[0059] 尽管上面结合附图对本发明进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨的情况下，还可以做出很多变形，这些均属于本发明的保护之内。
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