一種激光焊接頭調焦裝置的制作方法

本發明屬于激光焊接技術領域，特別涉及一種激光焊接頭調焦裝置。

背景技術：

近些年，隨著汽車和金屬鈑金等行業的發展，激光焊接頭和工業機械臂的結合成為焊接領域最為青睞的方式。針對焊縫的不同變化，調整激光焦點的位置成為實現自動化焊接最為關鍵的技術之一，但現有的激光焊接頭調焦裝置，在一些使用功能上存在缺陷。例如，只能進行豎直調焦而無法進行水平調焦，豎直調焦精度不高等等。同時，傳統的激光焊接頭調焦裝置成本高昂，精度差，特別是無法滿足對激光焊接起伏不定、寬窄不一的焊縫的調焦要求。因此，開發出一種成本低，精度高，具有水平調焦功能，且能夠滿足對針對激光焊接起伏不定、寬窄不一的焊縫調焦要求的激光焊接頭調焦裝置具有重要的市場價值和實際意義。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種能夠適應不同變化焊縫的激光焊接頭調焦裝置，以解決上述背景技術中提出的只能進行豎直調焦而無法進行左右調焦，豎直調焦精度不高等問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種激光焊接頭調焦裝置，包括豎直調焦機構、水平調焦機構、調節偏心距機構和鏡筒，其特征在于，所述的豎直調焦機構包括研磨絲杠、導向粗光桿、導向細光桿和豎調支撐架，研磨絲杠與豎調支撐架上的螺紋孔配合，為了保證與鏡筒的同軸度，兩根導向粗光桿與豎調支撐架上的兩個粗圓通孔配合，兩根導向細光桿與豎調支撐架上的兩個細圓通孔配合，豎調支撐架放置在鏡筒中；所述的水平調焦機構包括蝸桿和偏心蝸輪，蝸桿與偏心蝸輪外嚙合旋轉，蝸桿與偏心蝸輪均放置于橫調支撐架中；所述的調節偏心距機構包括梯形塊、推桿、彈簧和導向滑塊，梯形塊與橫調支撐架通過鋼球接觸，均放置于豎調支撐架中，彈簧與橫調支撐架相連接，導向滑塊與后端蓋上開設的槽相配合。

優選的，所述的偏心蝸輪底面增設一圓凸臺，偏心蝸輪中間開設有一偏心凸臺孔，其中放置透鏡并用透鏡擋圈固定。

優選的，所述的豎調支撐架底部開一槽口，所述的圓凸臺與所述的槽口相配合。

優選的，所述的豎直調焦機構還包括豎調伺服電機、減速器、聯軸器、深溝球軸承、螺釘、螺栓螺母和鍵，所述的深溝球軸承安置在所述的鏡筒上，所述的減速器通過螺釘固定在所述的鏡筒上。

優選的，所述的水平調焦機構還包括橫調伺服電機、聯軸器、深溝球軸承、螺釘和鍵，所述的深溝球軸承安置在所述的橫調支撐架上，所述的伺服電機通過螺釘固定在所述的橫調支撐架上。

優選的，所述的調節偏心距機構還包括推桿電機、鋼球、螺釘和鍵，所述的梯形塊上兩側開設圓溝槽，與所述的鋼球配合減小摩擦，所述的推桿電機通過螺釘固定在所述的豎調支撐架上。

本發明的有益效果是：增加水平調焦功能和調整偏心距功能，同時使豎直調焦更加精確，通過研磨絲杠副調節豎調支撐架在鏡筒中的豎直運動，方便快捷，精度高，可實現反復雙向動作，且能自鎖；通過蝸桿來驅動偏心蝸輪，以實現透鏡垂直于主光軸的運動調節，但偏心距固定；通過推桿驅動梯形塊的平移，實現其垂直方向的微位移，從而控制激光焦點的可調偏心距的移動，來適應不同工況下變化的焊縫，具有廣闊的市場前景。所以本發明的設計克服了上述缺點，成本低，精度高，對激光焊接起伏不定、寬窄不一的焊縫具有重要意義。

附圖說明

圖1是本發明的水平調焦結構示意圖；

圖2是本發明的爆炸結構示意圖。

圖中，1、豎調支撐架，2、橫調上蓋板，3、鋼球，4、透鏡，5、蝸輪，6、蝸桿，7、橫調伺服電機，8、螺釘，9、導向滑塊，10、螺紋孔，11、粗圓通孔，12、彈簧，13、推桿電機，14、梯形塊，15、深溝球軸承，16、透鏡擋圈，17、細圓通孔，18、鏡筒，19、軸承，20、后端蓋，21、緊定螺釘，22、研磨絲杠，23、聯軸器，24、粗光桿，25、減速器，26、螺栓螺母，27、豎調伺服電機，28、細光桿，29、橫調支撐架。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

請參閱圖1-2，本發明提供一種技術方案：一種激光焊接頭調焦裝置，包括豎直調焦機構、水平調焦機構、調節偏心距機構和鏡筒18，所述的豎直調焦機構包括研磨絲杠22、導向粗光桿24、導向細光桿29和豎調支撐架1，豎調支撐架1底部開一槽口，所述的圓凸臺與所述的槽口相配合。豎直調焦機構還包括豎調伺服電機28、減速器25、聯軸器23、軸承19、螺釘8、螺栓螺母26和鍵，所述的軸承19安置在所述的鏡筒18上，所述的減速器25通過螺釘8固定在所述的鏡筒18上。研磨絲杠22與豎調支撐架1上的螺紋孔10配合，為了保證與鏡筒18的同軸度，兩根導向粗光桿24與豎調支撐架1上的兩個粗圓通孔11配合，兩根導向細光桿29與豎調支撐架1上的兩個細圓通孔27配合，豎調支撐架1放置在鏡筒18中；所述的水平調焦機構包括蝸桿6和偏心蝸輪5，偏心蝸輪5底面增設一圓凸臺，偏心蝸輪5中間開設有一偏心凸臺孔，其中放置透鏡4并用透鏡擋圈16固定。蝸桿6與偏心蝸輪5外嚙合旋轉，蝸桿6與偏心蝸輪5均放置于橫調支撐架中。水平調焦機構還包括橫調伺服電機7、聯軸器23、深溝球軸承15、螺釘21和鍵，所述的深溝球軸承15安置在所述的橫調支撐架29上，所述的橫調伺服電機17通過螺釘21固定在所述的橫調支撐架29上。所述的調節偏心距機構包括梯形塊14、推桿13、彈簧12和導向滑塊9，梯形塊14與橫調支撐架1通過鋼球3接觸，均放置于豎調支撐架1中，彈簧12與橫調支撐架1相連接，導向滑塊9與后端蓋20上開設的槽相配合。調節偏心距機構還包括推桿電機13、鋼球3、螺釘21和鍵，所述的梯形塊14上兩側開設圓溝槽，與所述的鋼球3配合減小摩擦，所述的推桿電機13通過螺釘21固定在所述的豎調支撐架1上。

工作原理：當應用本發明所設計的激光焊接頭進行焊接作業時，若焊縫起伏變化時，豎調伺服電機28啟動，帶動研磨絲杠22轉動，豎調支撐架1沿鏡筒18豎直運動，實現激光焦點豎直移動到焊縫上；若焊縫寬度變化時，達到最大的4mm左右時，推桿電機13定在初始位置不動作，此時梯形塊14位于靠近推桿電機13一側不動作，彈簧12處于微拉伸狀態，使橫調支撐架29位于最內側，橫調伺服電機7啟動，連接的蝸桿6帶動偏心蝸輪5旋轉，實現透鏡4的固定2mm偏心距的轉動，從而使激光焦點進行次擺線掃描；若焊縫寬度在4mm內變化，由大變小時，推桿電機13開始動作使推桿伸長，推動梯形塊14平移，彈簧12拉伸長度增大，使蝸輪5上凸臺沿豎調支撐架1底部的槽口滑動，以便其在垂直方向有微位移，實現偏心距的調小；當焊縫寬度由小變大時，推桿電機13啟動使推桿縮短，在彈簧12拉力的作用下，梯形塊14反方向平移，使蝸輪5上凸臺沿豎調支撐架1底部的槽口反方向滑動，實現偏心距的調大。綜上，本發明所設計的激光焊接頭調教裝置，能很好的適應焊接不同工況下的焊縫。

盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。