[發明專利]一種帶有輔助定位軌道的手持式激光焊接裝置

有效

• 申請號: 202010785952.4
• 申請日: 2020-08-06
• 公開（公告）號: CN111843189B
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發明（設計）人: 曹宇;朱立新;薛偉;吳讓大;李銀華;陳潔;朱德華
• 申請（專利權）人: 溫州大學激光與光電智能制造研究院
• 主分類號: B23K26/00
• 分類號: B23K26/00;B23K26/21
• 代理公司: 北京中北知識產權代理有限公司 11253
• 代理人: 陳孝政

本發明提供了一種帶有輔助定位軌道的手持式激光焊接裝置，包括激光焊接頭、輔助定位軌道和支撐行走機構；所述支撐行走機構包括行走支架、兩個萬向滾輪、手持部和焊接頭升降組件，兩個萬向滾輪分別安裝在行走支架的兩條支腿底部，手持部固定安裝在行走支架上端或側面；所述輔助定位軌道為兩條，且互相平行設置，用于為手持焊接過程提供定位軌道，所述支撐行走機構的萬向滾輪能夠在兩條輔助定位軌道上滾動。本發明依據工件的焊縫軌跡，預先排布輔助定位軌道，可實現精準的焊接軌跡控制，支持了重復的走位調試或多道堆焊，能夠大大減輕焊接操作人員對焊接移動軌跡的操作難度，完全解決了平板對接焊、搭接焊等無現成定位機構的手持激光焊接難題。

技術領域

本發明屬于激光焊接領域，具體涉及一種帶有輔助定位軌道的手持式激光焊接裝置。

背景技術

手持式激光焊接的原理是將高能激光束耦合進入光纖，通過準直鏡準直為平行光，再聚焦于工件上實施焊接的一種激光焊接機設備。手持式激光焊接設備通過一根光纖將激光焊接頭和激光器連接，實現了激光的遠距離傳輸，對焊接難以接近的部位，施行柔性傳輸非接觸焊接。傳統的激光焊接機都是將產品放入工裝夾具才能實現自動焊接，而手持式激光焊接機只需將產品放在平整的地面，就可以實現焊接。由于采用手拿激光焊接頭進行焊接軌跡運動操作，具有很大的靈活性。客戶在操作該設備時就如同操作氬弧焊機一樣，可以實現所有產品的點焊、直縫焊、重疊焊、圓周焊及任意軌跡的焊接，并且還可以添加焊絲。手持式激光焊接機的靈活性，使其適用于不銹鋼、金、銀、銅、合金、鋼、金鋼石等同材焊接或不同材料焊接，廣泛應用于手機電池、傳感器、工藝禮品、鐘表、電子元件、傳感器、精密機械、通信等行業。

然而，當前的手持式激光焊接設備都非常依賴施焊人員的手工操作水平，帶來如下兩個重要不足：(1)焊接速度依靠人手憑經驗移動，一方面對操作水平要求很高，另一方面沒有實時的速度值反饋而無法精準控制；(2)對于不是角焊縫的焊接結構(如對接焊等)，其焊接路徑上沒有現成的定位約束機構，單憑人手移動難以保證焊接軌跡精度，因為激光光斑十分細小，這使得目前手持式激光焊接在平板對接焊、搭接焊等無現成定位機構的場合基本上無法應用。

發明內容

本發明針對上述現有技術的不足，提供了一種帶有輔助定位軌道的手持式激光焊接裝置，該手持式激光焊接裝置能夠有效提高焊接軌跡的精度和焊接的效率，同時改善手工焊接的可操作性。

本發明是通過如下技術方案實現的：

一種帶有輔助定位軌道的手持式激光焊接裝置，包括激光焊接頭、輔助定位軌道和支撐行走機構；

所述支撐行走機構包括行走支架、兩個萬向滾輪、手持部和焊接頭升降組件，所述兩個萬向滾輪分別安裝在行走支架的兩條支腿底部，所述手持部固定安裝在行走支架上端或側面；

所述激光焊接頭通過焊接頭升降組件安裝在行走支架的中心位置，使得激光焊接頭在水平方向上與行走支架同步移動；在豎直方向上能夠通過焊接頭升降組件進行上下調節；

所述輔助定位軌道為兩條，且互相平行設置，用于為手持焊接過程提供定位軌道，所述支撐行走機構的萬向滾輪能夠在兩條輔助定位軌道上滾動；

所述輔助定位軌道包括軌道本體、若干個指示燈和控制系統，所述軌道本體能夠任意彎曲以適應焊縫方向；所述軌道本體的中心位置沿軸向設置有一軸向凹槽，用于與萬向滾輪配合，使得萬向滾輪能夠沿著軸向凹槽滾動；軌道本體的底部設置有一用于將其可拆卸的固定在待焊接工件上的連接件；所述若干個指示燈沿軸向均勻的設置在軌道本體的上表面，并位于軸向凹槽的同一側或者左右兩側；若軸向凹槽的左右兩側都設置有指示燈，則要求軸向凹槽左右兩側相對的兩個指示燈同步點亮或熄滅；所述控制系統與每個指示燈均連接，用于控制每個指示燈點亮的時間，每個指示燈點亮的時間均通過預設的焊接速度以及指示燈所在的位置計算得出，焊接過程中保證激光焊接頭所在位置始終與正在點亮的指示燈同步，即可實現手動焊接速度與預設焊接速度的一致。

本發明具有如下有益效果：