[發(fā)明專利]一種用于激光焊接焊縫增強的激光填粉裝置和填粉方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110549652.0
• 申請日: 2021-05-20
• 公開（公告）號: CN113319426B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發(fā)明（設計）人: 耿韶寧;趙津田;蔣平;許博安;王逸麟;任良原
• 申請（專利權(quán)）人: 華中科技大學
• 主分類號: B23K26/21
• 分類號: B23K26/21;B23K26/70
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 許恒恒

1.一種用于激光焊接焊縫增強的激光填粉裝置，其特征在于，包括：

固定臺（1）、設置于該固定臺（1）上的至少兩個圓弧軌道（2）、卡置在每個圓弧軌道（2）中的送粉管道（3）、與固定臺（1）連接的激光頭（4）；

其中，所述送粉管道（3）包括以套設的方式滑動連接的內(nèi)管道（301）和外管道（302），通過內(nèi)管道（301）和外管道（302）的相對滑動能夠改變送粉管道（3）的出粉口（303）與待焊接位置之間的豎直距離，所述送粉管道（3）能夠沿圓弧軌道（2）移動和自轉(zhuǎn)以改變出粉口（303）的出粉角度；所述至少兩個圓弧軌道（2）設置在同一個圓的弧線上，所述激光頭（4）連接于該圓的圓心處；

所述內(nèi)管道（301）的外徑與所述外管道（302）的內(nèi)徑相配合，所述內(nèi)管道（301）的一端與所述外管道（302）一端套設連接，所述內(nèi)管道（301）的另一端連通球部（304），在該球部（304）周向均勻連接至少兩個出粉管道（305），所述至少兩個出粉管道（305）的管徑不同；

所述裝置還包括：與送粉管道（3）連接的第一驅(qū)動電機（5）、第二驅(qū)動電機（6）和第三驅(qū)動電機（7），以及與所述第一驅(qū)動電機（5）、第二驅(qū)動電機（6）和第三驅(qū)動電機（7）電氣連接的控制器；

所述第一驅(qū)動電機（5）用于驅(qū)動所述內(nèi)管道（301）進入或伸出外管道（302）以實現(xiàn)二者的相對滑動，所述第二驅(qū)動電機（6）用于驅(qū)動所述送粉管道（3）沿圓弧軌道（2）移動，所述第三驅(qū)動電機（7）用于驅(qū)動所述球部（304）進行自轉(zhuǎn)。

2.如權(quán)利要求1所述的激光填粉裝置，其特征在于，在同一個圓的弧線上對稱設置兩個圓弧軌道（2），該兩個圓弧軌道（2）之間的最小距離為2-2.5cm。

3.如權(quán)利要求2所述的激光填粉裝置，其特征在于，所述兩個圓弧軌道（2）為具有兩條平行弧邊的貫通凹槽，所述外管道（302）卡置于該凹槽中，所述兩條平行弧邊所在的圓的直徑分別為12-13cm、16-17cm。

4.如權(quán)利要求1所述的激光填粉裝置，其特征在于，所述出粉管道（305）為3個，該3個出粉管道（305）的管徑分別為0.5mm、1mm、2mm。

5.一種如權(quán)利要求1-4任一項所述的激光填粉裝置的填粉方法，其特征在于，所述方法包括下列步驟：

S1，獲取待焊接零件的待焊接部位所需工藝參數(shù)，所述工藝參數(shù)包括每個出粉管道的初始送粉量、第一預設時間后送粉量、初始送粉距離、第二預設時間后送粉距離、初始送粉角度、第三預設時間后送粉角度；

S2，根據(jù)所述工藝參數(shù)控制器控制每個球部轉(zhuǎn)動，使初始時刻所需管徑的出粉管道對準待焊接零件的待焊接部位，控制每個所述送粉管道沿圓弧軌道移動至初始時刻所需送粉角度，同時控制每個內(nèi)管道進入或伸出其對應的外管道以使出粉口到達初始時刻所需送粉距離，在開啟激光頭的同時進行送粉；

S3，在經(jīng)過第一預設時間時，控制器控制每個球部轉(zhuǎn)動，使該時刻所需管徑的出粉管道對準待焊接零件的待焊接部位，在經(jīng)過第二預設時間時，控制器控制每個內(nèi)管道進入或伸出其對應的外管道以使出粉口到該時刻所需送粉距離，在經(jīng)過第三預設時間時，控制器控制每個所述送粉管道沿圓弧軌道移動至該時刻所需送粉角度，完成焊接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的填粉方法，其特征在于，所述第一預設時間、所述第二預設時間和所述第三預設時間相同。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的填粉方法，其特征在于，所述控制器控制其中一個送粉管道的開啟進行送粉，關閉其余送粉管道暫停送粉。