[發明專利]一種可調節激光焊接裝置

有效

• 申請號: 201610532605.4
• 申請日: 2016-07-07
• 公開（公告）號: CN106041333B
• 公開（公告）日: 2018-01-26
• 發明（設計）人: 王學東;陳俐;何恩光
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司北京航空制造工程研究所
• 主分類號: B23K26/70
• 分類號: B23K26/70;B23K26/21;B23K26/044
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司11127
• 代理人: 王濤

技術領域

本發明涉及激光焊接技術領域，尤其涉及一種可調節激光焊接裝置。

背景技術

隨著激光焊接技術的發展，激光焊接技術已經在航空航天、汽車、船舶等工業領域得到了廣泛應用。當前激光焊接技術可以按接頭型式分為對接(例如兩塊金屬板的邊緣拼接在一起，進行焊接)或T形接頭型式(例如筋條與平板的角接)。為了保證焊接質量，當前一般采用填絲激光焊接作為焊接的工藝手段，同時采用焊縫跟蹤技術來跟蹤焊縫。

由于激光焊接具有一定的特殊性，使得焊縫跟蹤、送絲的調節難度大，例如：作為激光焊接熱源的激光束，其焦點尺寸通常小于0.3mm，過小的加熱面積，容易使送絲位置和角度對焊絲熔化及焊接質量影響很大，這就要求送絲位置和送絲角度有一定的調節范圍且調節方便。另外，激光焊接工藝要求焊絲送進位置在激光束前方，同時，焊縫跟蹤也要求激光跟蹤傳感器配置在激光束前方，并且前瞻量(當采用激光跟蹤傳感器進行焊縫跟蹤時，傳感器結構光與激光焦點沿焊縫方向的距離為前瞻量，前瞻量不僅決定焊縫跟蹤算法參數，而且對減少等離子體干擾也具有重要作用)、縱向、橫向位置調節方便。此外，傳感器與焊縫的縱向距離、傳感器在垂直于焊縫方向的位置(橫向)都影響焊縫跟蹤效果，因此都需要方便調節。對對接和T形結構焊接，焊接裝置(激光頭、送絲、焊縫跟蹤等)與被焊工件的相對位置不同，當接頭型式改變時，焊接裝置的位置也要改變，由于同一焊件通常包含這兩種接頭型式，因此這種改變是比較頻繁的，要求兩種接頭型式轉換時焊接裝置能夠快速方便地改變，并滿足送絲與焊縫跟蹤功能要求。

然而，現有技術中，對前瞻量、激光跟蹤傳感器橫向位置和縱向位置、送絲位置和角度的調節以及對對接和T形接頭兩種接頭型式的轉換均較難控制。

發明內容

本發明的實施例提供一種可調節激光焊接裝置，以實現對激光焊接焊縫跟蹤、送絲以及接頭型式轉換的三位一體調節，避免了現有技術中，對前瞻量、激光跟蹤傳感器橫向位置和縱向位置、送絲位置和角度的調節以及對對接接頭和T形接頭兩種接頭型式的轉換均較難控制的問題。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種可調節激光焊接裝置，包括：一端與外部運動機構執行末端連接的支桿，所述支桿的另一端通過緊固螺釘與一安裝板可旋轉連接；所述安裝板與十字滑臺固連；所述十字滑臺與一激光頭安裝座連接；所述激光頭安裝座分別連接有送絲頭安裝板、激光頭以及固定支架，所述激光頭用于發出用于焊接的激光束，以照射待焊焊縫；所述送絲頭安裝板與送絲頭連接；所述送絲頭與送絲嘴組件之間接有送絲軟管；所述固定支架遠離激光頭安裝座的一端的兩側分別連接有送絲支架和傳感器支架；所述送絲支架連接有一送絲可調節結構，所述送絲可調節結構與所述送絲嘴組件連接，以調節所述送絲嘴組件的送絲角度和送絲位置；所述傳感器支架連接有一傳感器可調節結構，所述傳感器可調節結構與激光跟蹤傳感器連接，以調節所述激光跟蹤傳感器的橫向位置、縱向位置以及激光跟蹤傳感器的前瞻量。

具體的，所述支桿的另一端通過緊固螺釘與一安裝板可旋轉連接的旋轉角度為0°至360°。

此外，所述送絲可調節結構包括送絲導桿；所述送絲導桿與送絲支架的連接端設置有第一導軌槽；所述送絲支架上設置有多個沿送絲支架寬度方向的第二導軌槽；所述第一導軌槽和所述第二導軌槽通過螺釘固定；所述送絲導桿能相對于所述送絲支架沿所述第一導軌槽活動或者沿所述第二導軌槽活動。

具體的，所述送絲嘴組件包括轉接管、送絲套管、送絲嘴座、送絲嘴；所述轉接管的一端與所述送絲軟管連接，所述轉接管的另一端被所述送絲套管套接；所述送絲套管通過所述送絲嘴座與所述送絲嘴連接；所述送絲嘴用于傳送出用于焊接的焊絲。

具體的，所述送絲導桿設置一連接槽，所述送絲嘴座通過一固定螺釘固定于所述送絲導桿的所述連接槽處；所述送絲嘴座相對于所述送絲導桿的角度可調。

具體的，所述傳感器支架通過多個螺釘與所述固定支架連接；所述傳感器支架還設置有一連接面板；所述連接面板設置有上下兩組第三導軌槽。

具體的，所述傳感器可調節結構包括一與所述連接面板連接的傳感器滑板和套在所述傳感器滑板內的傳感器套板；所述傳感器套板套接于激光跟蹤傳感器外側。

具體的，所述傳感器滑板包括第一連接面、第二連接面以及第三連接面；所述第一連接面上設置有與所述兩組第三導軌槽分別對應且垂直的第四導軌槽；所述第三導軌槽與第四導軌槽通過螺釘固定；所述傳感器滑板能沿所述第三導軌槽活動；所述傳感器滑板還能沿所述第四導軌槽活動；