[發明專利]一種有焊縫跟蹤功能的激光焊接頭裝置

在審

• 申請號: 202011634206.1
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112719592A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 臧同樂;郝青;趙治軍;袁雷
• 申請（專利權）人: 唐山英萊科技有限公司
• 主分類號: B23K26/21
• 分類號: B23K26/21;B23K26/03;B23K26/70
• 代理公司: 北京眾達德權知識產權代理有限公司 11570
• 代理人: 徐彥圣

本發明公開了一種有焊縫跟蹤功能的激光焊接頭裝置，包括激光焊接頭、外置結構光部分和相機部分，外置結構光部分和相機部分分別固定設置在激光焊接頭的兩側，所述外置結構光部分包括殼體，殼體內部的中間固定連接有豎直向下照射激光的激光器，殼體內腔的左下角設置有旋轉塊，所述旋轉塊的右側固定連接有反光鏡，本發明涉及激光焊接技術領域。該有焊縫跟蹤功能的激光焊接頭裝置，通過采用外置結構光，借用一部分激光焊接頭的光路作為鏡頭部分，將圖像投影到外置的相機上，該裝置集焊縫跟蹤傳感器和激光焊接功能與一體，相對于焊縫跟蹤傳感器通過卡具固定在激光焊接頭的形式，該發明具有空間占用小，檢測前置距離小的優點。

技術領域

本發明涉及激光焊接技術領域，具體為一種有焊縫跟蹤功能的激光焊接頭裝置。

背景技術

與傳統的焊接方法相比，激光焊具有能量密度高、穿透力強、精度高、適應性強等優點。作為現代高科技產物的激光焊，已成為現代工業發展必不可少的加工工藝。隨著航空航天、電子汽車制造、醫療及核工業的迅猛發展，產品零件結構形狀越來越復雜，對材料性能的要求不斷提高，對加工精度和焊接質量的要求日益嚴格，同時企業對加工方法的生產效率、工作環境的要求也越來越高，焊縫跟蹤系統和激光焊接相結合的加工方式，也日益得到重視并逐步推廣使用。

在焊縫跟蹤功能與激光焊接頭相結合的方案中，目前主要有兩種：一種是焊縫跟蹤傳感器固定在激光焊接頭上，傳感器是一個獨立的設備，激光焊接頭是一個獨立的設備，二者用卡具連接固定在一起；另一種是外置結構光，借用一部分激光焊接頭的光路作為鏡頭部分，將圖像投影到外置的相機上。

第一種方法可以簡單的實現焊縫跟蹤激光焊接，但是存在裝置占用空間大，檢測位置與焊接位置距離(前置距離)大的問題，尤其在薄板焊接應用中，薄板受熱易變性，前置距離過大會導致實際焊接點的空間坐標與該點的檢測空間坐標不一致從而導致焊接失敗。

第二種方法可以有效解決占用空間大和前置距離大的問題，但是存在元器件裸露無防護的問題，在應用過程中容易受到高溫和飛濺、煙塵的影響。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種有焊縫跟蹤功能的激光焊接頭裝置，解決了將焊縫跟蹤傳感器固定在激光焊接頭上，檢測位置與焊接位置距離距離過大會導致實際焊接點的空間坐標與該點的檢測空間坐標不一致從而導致焊接失??；采用外置結構光的方式存在元器件裸露無防護的問題，在應用過程中容易受到高溫和飛濺、煙塵影響的問題。

為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：一種有焊縫跟蹤功能的激光焊接頭裝置，包括激光焊接頭、外置結構光部分和相機部分，所述外置結構光部分和相機部分分別固定設置在激光焊接頭的兩側，所述外置結構光部分包括殼體，所述殼體內部的中間固定連接有豎直向下照射激光的激光器，所述殼體內腔的左下角設置有旋轉塊，所述旋轉塊的右側固定連接有反光鏡。

所述激光焊接頭的底部固定連接有空心激光頭，所述空心激光頭的內部且位于空心激光頭的正上方固定連接有半反射鏡，所述激光焊接頭的右側且位于半反射鏡的正右方固定連接有可調焦距鏡頭，且可調焦距鏡頭的內部且位于半反射鏡的正右方固定連接有反射鏡，所述相機部分固定連接在可調焦距鏡頭頂部位于反射鏡正上方的位置。

優選的，所述外置結構光部分還包括固定連接在旋轉塊前側的調節旋鈕，所述調節旋鈕的前端貫穿殼體的前壁且與殼體前壁的內表面阻尼轉動連接，可以靈活調節結構光照射位置與焊接位置距離及前后位置關系。

優選的，所述殼體頂部的前側通過法蘭座固定連接有第一航插，所述殼體頂部的后側連通有接氣嘴，所述殼體內壁的右側設置有與接氣嘴底端相連通的冷卻吹掃氣道。

優選的，所述殼體內壁的左側且位于激光器的上方固定連接有電路板，電路板的右側電性連接有芯片。

優選的，所述殼體的底部固定連接有保護窗口，且保護窗口的內部固定連接有窗口鏡片，可以實現窗口鏡片的更換。