[發明專利]一種激光沖擊壓力焊接自動夾緊取件裝置及其方法

有效

• 申請號: 201810953200.7
• 申請日: 2018-08-21
• 公開（公告）號: CN109048029B
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發明（設計）人: 王霄;唐恒;馬友娟;沈宗寶;劉會霞
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: B23K20/00
• 分類號: B23K20/00;B23K20/06;B23K20/08;B23K20/26;B23K26/00
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本發明公開了一種激光沖擊壓力焊接自動夾緊取件裝置及其方法，涉及高速沖擊焊接領域，包括激光發生裝置、焊接裝置、三坐標移動平臺裝置、控制裝置；所述激光發射裝置包括脈沖激光器、反射鏡、聚焦透鏡、聚焦透鏡支架、聚焦透鏡支架位置調節裝置；所述控制系統包括激光控制器、計算機、三維移動平臺控制器、位置傳感器；所述焊接夾緊裝置包括約束層、吸收層、沖擊版、約束層支架、約束層支架位置調節裝置、基板、旋轉桿、連接桿、壓塊組成的夾緊裝置；本發明采用脈沖激光作為能量源，實現金屬板與板的固態焊接；本發明中自動夾緊裝置，利用連桿機構與斜楔機構，實現取件時，壓塊自動松開，焊接時，壓塊自動夾緊，自動化程度高，方便快捷。

技術領域

本發明屬于機械制造中激光沖擊壓力焊接領域，尤其是涉及到一種激光沖擊壓力焊接自動夾緊取件裝置及其方法。

背景技術

近年來，隨著微電子、醫療器件、精密儀器等產業的高速發展,金屬薄板連接在微器件的制造和組裝中應用越來越廣泛。因此，與之相關的微器件焊接技術的研究顯得愈加重要。然而傳統的金屬箔材連接技術已經無法滿足應用于微零件的新型金屬箔材的發展需求，解決好應用于微零件的兩層金屬箔材連接的問題對于現代工業產品的質量提高和成本降低具有重要意義，其中，激光沖擊焊接以其焊接之后很少存在熱影響區和金屬間化合物的特點，已經成為一種新穎高速沖擊焊接技術，在金屬薄板的連接上具有獨特的技術優勢，微器件的制造和組裝中具有十分廣闊的應用前景。

申請號為201710623103.7的中國專利提出了一種新型激光沖擊點焊裝置。該發明通過改變墊片的厚度可對飛板的飛行距離進行精確控制,飛板和基板置于直流電場之間對焊接產生的等離子體具有強化作用,可以提供更大的焊接力。然而該發明中并未設計專用夾緊裝置，而且取件時需要先等溫度冷卻再人工取下壓蓋，操作繁瑣，精度低，效率低下。申請號為201710694725.的中國專利提出了超聲振動輔助高速沖擊壓力焊接金屬箔板的裝置及方法，該發明在超聲振動下,添加自動夾緊裝置和反饋系統,通過加載激光對兩層箔板進行沖擊焊接。但是并未設計焊接件取出裝置，操作繁瑣，自動化程度低。

發明內容

針對現有技術中激光沖擊焊接的不足，本發明提供了一種激光沖擊壓力焊接自動夾緊取件裝置及其方法，本發明通過活塞運動，從而推動連桿機構運動，在實現工件的自動松開與夾緊的同時，實現工作臺槽的升降，整個焊接過程自動化程度高，操作簡便，精度高，有效的提高焊接質量與效率。

本發明是通過以下技術手段實現上述技術目的的：

一種激光沖擊壓力焊接自動夾緊取件裝置，包括激光發射系統、控制系統、夾緊系統和焊接系統；

所述激光發射系統包括脈沖激光器、激光束、反射鏡、聚焦透鏡、聚焦透鏡支架、聚焦透鏡位置調節裝置；所述激光控制器分別與計算機和脈沖激光器通過電信號相連接，所述聚焦透鏡通過聚焦透鏡支架連接聚焦透鏡位置調節裝置，聚焦透鏡位置調節裝置安裝在L型底座側板上；所述反射鏡位于聚焦透鏡的上方，所述脈沖激光器發出激光束經過反射鏡和聚焦透鏡聚焦在吸收層上。

所述焊接系統包括約束層、吸收層、沖擊板、約束層支架、約束層支架位置調節裝置、壓塊、基板、工作臺、三坐標移動平臺和L型底座；所述約束層吸收層沖擊板通過約束層支架與約束層支架位置調節裝置相連接，約束層支架位置調節裝置安裝在三坐標移動平臺側板上；所述三坐標移動平臺安裝在L型底座上；所述基板通過壓塊壓緊在工作臺槽內；

所述自動夾緊系統包括工作臺、壓塊、銷、滑柱、斜楔、隔板、氣缸、工作臺槽、左下連桿、連接螺栓、推桿、連接螺母、右上連桿、支撐板、限位板、右活塞、旋轉桿、左活塞、彈簧、支撐桿、左活塞、斜楔面和孔；