[發(fā)明專利]一種自動化激光焊接裝置及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811030959.4
• 申請日: 2018-09-05
• 公開（公告）號: CN110877152A
• 公開（公告）日: 2020-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 聶官運
• 申請（專利權(quán)）人: 中航貴州飛機有限責任公司
• 主分類號: B23K26/21
• 分類號: B23K26/21;B23K26/12;B23K26/70;B23K37/04
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

一種自動化激光焊接裝置，包括蝶形工藝螺桿一、夾緊機構(gòu)、蝶形工藝螺桿二、激光焊頭、背面氣體保護型腔、蝶形工藝螺桿三、可壓縮密封墊、焊接臺面、卡槽、工藝銷子、延遲保護氣體噴頭、側(cè)吹保護氣體噴頭、進氣管、激光焊接機頭，卡槽位于焊接臺面兩側(cè)并與焊接臺面固定為一個整體，夾緊機構(gòu)與卡槽均留有與工藝銷子裝配定位的孔并通過工藝銷子便可將夾緊機構(gòu)與卡槽連接于焊接臺面?zhèn)让嫔希喂に嚶輻U一與蝶形工藝螺桿二安裝在夾緊機構(gòu)上并通過與夾緊機構(gòu)上的螺紋孔擰緊實現(xiàn)緊固待焊零件一和待焊零件二。該自動化激光焊接裝置能夠有效避免零件在批量化生產(chǎn)過程中重復定位問題，能夠避免施焊時出現(xiàn)定位精度不高、焊縫位置氣體保護效果不佳。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于自動化激光焊接加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種在自動化激光焊接過程中的定位修配、氣體保護，避免零件在進行批量生產(chǎn)時重復定位或焊接過程中出現(xiàn)定位精度不高、焊縫部位氣體保護效果不佳、焊縫組織成型不穩(wěn)定的方法。

背景技術(shù)

自動化激光焊焊接因其具有焊接速度快、熱影響區(qū)小、焊縫成型均勻、焊縫余高矮、變形小等諸多優(yōu)點，受到了制造業(yè)的高度重視。將其代替?zhèn)鹘y(tǒng)的焊接和鉚接，能夠有效降低零件的整體重量，提高零件的整體質(zhì)量。但是，因激光焊接對焊縫配合間隙和錯邊量要求非常嚴格，以及焊接時零件的變形等因素影響，使得普通的焊接定位裝置無法滿足激光焊接對縫要求，從而影響激光焊接焊縫成型質(zhì)量。并且，由于自動化激光焊接時焊縫部位保護不佳，經(jīng)常出現(xiàn)焊縫氧化情況，導致焊縫成型達不到標準要求。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，通過增加自動化激光焊接機器人的輔助裝置：氣體流量分散器、焊縫修配定位裝置、可壓縮密封墊、夾緊機構(gòu)、調(diào)節(jié)焊縫錯邊量的蝶形工藝螺桿三、背面氣體保護型腔、焊接熔池側(cè)吹保護氣裝置、延遲保護氣體噴頭、氣體流量檢測儀及保護氣體純度檢測儀，從而實現(xiàn)零件在批量化生產(chǎn)過程中重復定位問題，從而有效提高零件批量化生產(chǎn)需求，能夠避免施焊時出現(xiàn)定位精度不準確、焊縫部位氣體保護效果不佳、焊縫組織成型不穩(wěn)定等情況。

一種自動化激光焊接裝置，包括蝶形工藝螺桿一、夾緊機構(gòu)、蝶形工藝螺桿二、激光焊頭、背面氣體保護型腔、蝶形工藝螺桿三、可壓縮密封墊、焊接臺面、卡槽、工藝銷子、延遲保護氣體噴頭、側(cè)吹保護氣體噴頭、進氣管、激光焊接機頭，卡槽位于焊接臺面兩側(cè)并與焊接臺面固定為一個整體，夾緊機構(gòu)與卡槽均留有與工藝銷子裝配定位的孔并通過工藝銷子便可將夾緊機構(gòu)與卡槽連接于焊接臺面?zhèn)让嫔希喂に嚶輻U一與蝶形工藝螺桿二安裝在夾緊機構(gòu)上并通過與夾緊機構(gòu)上的螺紋孔擰緊實現(xiàn)緊固待焊零件一和待焊零件二，背面氣體保護型腔設(shè)置在焊接臺面上，進氣管與背面氣體保護型腔連接，蝶形工藝螺桿三安裝在焊接臺面底部，可壓縮密封墊安裝在背面氣體保護型腔上，延遲保護氣體噴頭、側(cè)吹保護氣體噴頭和激光焊頭設(shè)置在激光焊接機頭上。

一種自動化激光焊接方法，包括以下步驟：(1)修配零件：通過對實際待焊零件焊接位置焊縫軌跡進行修配，實現(xiàn)焊縫的配合；修配焊縫時借助于一套焊縫修配定位裝置進行修配，確保焊縫的空間位置始終保持不變；(2)安裝可壓縮密封墊：在密封槽中安裝可壓縮密封墊，安裝時保證可壓縮密封墊表面齊平，不應(yīng)有破損；(3)安裝零件：先保持待焊零件一的焊縫位置與焊縫修配定位裝置的定位型面貼合，同時通過調(diào)整夾緊機構(gòu)上的蝶形工藝螺桿一和蝶形工藝螺桿二及其它輔助壓緊定位裝置壓緊待焊零件一，將已定位夾緊的待焊零件一的焊縫部位作為基準，將已經(jīng)修配好待焊零件二與待焊零件一形成焊縫組合，同時通過調(diào)整夾緊機構(gòu)上的蝶形工藝螺桿一和蝶形工藝螺桿二及其它輔助壓緊定位裝置壓緊待焊零件二，同時通過調(diào)整蝶形工藝螺桿三，控制對縫處的錯邊量，使待焊零件一和待焊零件二形成符合焊接標準要求的焊縫；(4)充氣：接通背面保護氣體裝置，沖入背面保護氣體；(5)啟動激光焊機：移動激光焊機機頭：將激光焊機機頭移至焊接起點，并調(diào)整側(cè)吹保護氣裝置，延遲保護氣體噴頭，使之更好地達到對焊接熔池的保護；(6)啟動保護氣體流量檢測儀和純度檢測儀：將氣體流量安裝在流量進氣口位置，將純度檢測儀安裝于背面保護氣體腔體內(nèi)，啟動保護氣體流量檢測儀和純度檢測儀，實時監(jiān)測背面保護氣體流量大小及純度變化；(7)焊接：定位，編程，確定焊接軌跡，啟動程序進行焊接。