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CN103567635A - 自动激光焊接机的自动送丝系统 - Google Patents

自动激光焊接机的自动送丝系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种自动激光焊接机的自动送丝系统，与激光头配合使用，该自动激光焊接机的自动送丝系统依次包括设有缠绕焊丝的焊丝筒、用于导正焊丝的焊丝导正机构、焊丝校直机构、吹气送丝装置和精确控制送丝速度的末端送丝速度控制机构，以及与上述的焊丝导正机构、焊丝校直机构、吹气送丝装置和末端送丝速度控制机构连接，用于控制速度的控制驱动单元，吹气送丝装置设有用于吹送焊丝的吹丝管，吹气送丝装置与吹丝管的进丝孔连接，吹丝管末端设有焊丝出口端，该焊丝出口与端激光头固定连接，且焊丝出口端的端口轴线穿过激光头光轴上的激光聚光焊接焦点，本发明能够自动地将焊丝输送到焊接点，不需要操作人员用手输送焊丝，避免手动输送焊丝费时费力且不精确的情况，节省人力成本且便于保证焊接的质量，扩大激光焊接机的应用范围。

Description

自动激光焊接机的自动送丝系统
技术领域
本领域涉及一种激光焊接机的送丝系统，尤其涉及一种用于各种激光焊接机的自动送丝系统。
背景技术
激光焊接是一种新型焊接加工方式，利用高能量的激光脉冲对加工材料的微小区域内进行局部加热，强大的激光辐射能量所产生的热量将焊接位置处的材料熔化，材料熔化后形成特定的熔池以达到激光焊接的目的。目前的激光焊接主要是用于针对薄壁材料或精密零件的焊接，可用于各种对接焊、密封焊、点焊、叠焊等的，具有焊缝宽度小，焊缝深宽比高，热影响区小、变形小，焊接速度块，焊缝平整、美观，焊后无需处理或只需简单处理的优点，焊缝质量高，不会产生气孔，而且激光的聚焦光点小，因此可精确控制定位的精度，激光的光线照射位置便于控制，因而易实现焊接自动化，目前，在激光焊接的过程中都是通过手工来输送焊丝，因为手工输送的过程需要人的注意力高度集中，而且需要调整焊丝输送的速度和力度，要求工人掌握熟练的技能，并且需要人工输送焊丝，效率低下；因此不仅会增加人力的成本而且会影响焊接的质量和效率，这成为提高激光焊接效率和质量的一项难题。
发明内容
本发明是为了克服现有技术的缺点，提出了一种能够自动为激光焊接机输送焊丝以完成焊接的自动送丝系统。
为达到上述目的，本发明的自动激光焊接机的自动送丝系统采用如下技术方案：本发明涉及一种自动激光焊接机的自动送丝系统，与激光头配合使用，该自动激光焊接机的自动送丝系统依次包括设有缠绕焊丝的焊丝筒、用于导正焊丝的焊丝导正机构、焊丝校直机构、吹气送丝装置和精确控制送丝速度的末端送丝速度控制机构，以及与上述的焊丝导正机构、焊丝校直机构、吹气送丝装置和末端送丝速度控制机构连接，用于控制速度的控制驱动单元，吹气送丝装置设有用于吹送焊丝的吹丝管，吹气送丝装置与吹丝管的进丝孔连接，吹丝管末端设有焊丝出口端，该焊丝出口与端激光头固定连接，且焊丝出口端的端口轴线穿过激光头光轴上的激光聚光焊接焦点。
在本发明的自动激光焊接机的自动送丝系统中，还包括有数控旋转定位机构，上述的激光头、末端送丝速度控制机构和吹丝管的焊丝出口端均与所述的数控旋转定位机构固定连接。
在本发明的自动激光焊接机的自动送丝系统中，末端送丝速度控制机构处焊丝的线速度不大于吹气送丝装置处的焊丝吹出的速度。
在本发明的自动激光焊接机的自动送丝系统中，所述的吹气送丝装置和末端送丝速度控制机构之间还设有焊丝力度检测机构，以及与控制驱动装置相连接的信号电路，该焊丝力度检测机构包括检测机构箱体、设于检测机构箱体相对的前、后两端的进丝口、出丝口和位于出丝口和进丝口之间的检测机构腔，该进丝口处设有与焊丝导电接触的第一电极环，检测机构腔内设有环形封闭的第二电极环，所述的第一电极环和第二电极环与信号电路连接，该第二电极环的中心轴线与进丝口、出丝口的轴线保持在同一个轴线上，该第一电极环与第二电极相互保持绝缘，且第一电极环和第二电极分别与电源的两电极电性连接，上述的吹气送丝装置送出的焊丝依次穿过进丝口、第二电极环和出丝口后，进入所述的末端送丝速度控制机构。
在本发明的自动激光焊接机的自动送丝系统中，所述的进丝口电极的材质为耐磨的碳电极。
有益效果：
本发明的自动激光焊接机的自动送丝系统，采用了上述的技术方案，因此在焊接的过程中，系统能够准确地通过上述的装置自动输送焊丝从吹丝孔的焊丝出口端输出并保持一定推力，通过精确调整焊丝的输送速度，就能够不断地将焊丝自动输送到激光焊接机的焊接部位，完成自动的送丝过程，通过调整吹丝孔的焊丝出口端的角度，就能够精准定位到焊接点，保证焊接的平滑流畅；该统安装在自动激光焊机上，末端送丝速度控制机构及数控旋转定位机构受控于控制驱动单元，该数控旋转定位机根据控制驱动单元输入的控制信号进行旋转定位及送丝，并将焊丝通过同步吹气及导正机构准确地将焊丝输送到焊接点，不需要操作人员用手输送焊丝，自动地完成焊接过程，避免手动输送焊丝费时费力且不准确的情况，不仅节省人力成本，而且可以保证焊接的质量，增加激光焊的应用范围。
下面结合附图对本发明进行详细的描述，以使得本发明的上述优点更加明确。
附图说明
图1、为本发明的自动激光焊接机的结构原理示意图；
图2、为本发明的自动激光焊接机的焊丝力度检测机构的结构原理。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细的描述。
如图1所示，为达到上述目的，本发明的与激光头12配合使用的自动激光焊接机的自动送丝系统，依次包括了设有缠绕焊丝5的焊丝筒23、用于导正焊丝的焊丝导正机构24、焊丝校直机构25、吹气送丝装置、用于精确控制送丝速度的末端送丝速度控制机构22，以及与上述的焊丝导正机构、焊丝校直机构、吹气送丝装置和末端送丝速度控制机构连接，控制其运行速度的控制驱动单元，吹气送丝装置设有用于吹送焊丝的吹丝管20，吹气送丝装置与吹丝管的进丝孔连接，吹丝管末端设有焊丝出口端21，该焊丝出口与端激光12头固定连接，且焊丝出口端的端口轴线穿过激光头光轴上的激光聚光焊接焦点。
更进一步地，还包括有数控旋转定位机构11，上述的激光头、末端送丝速度控制机构和吹丝管的焊丝出口端均与所述的数控旋转定位机构固定连接，为了避免焊丝出现拉断的现象，末端送丝速度控制机构处焊丝的线速度不大于吹气送丝装置处的焊丝吹出的速度。
更进一步地，如图2所示，所述的吹气送丝装置和末端送丝速度控制机构之间还设有焊丝力度检测机构，以及与控制驱动装置相连接的信号电路，该焊丝力度检测机构包括检测机构箱体3、设于检测机构箱体相对的前、后两端的进丝口30、出丝口33和位于出丝口和进丝口之间的检测机构腔，该进丝口30处设有与焊丝导电接触的第一电极环31，检测机构腔内设有环形封闭的第二电极环32，所述的第一电极环和第二电极环与信号电路连接，该第二电极环的中心轴线与进丝口、出丝口的轴线保持在同一个轴线上，该第一电极环与第二电极相互保持绝缘，且第一电极环和第二电极分别与电源的正、负两电极电性连接，上述的吹气送丝装置送出的焊丝依次穿过进丝口、第二电极环和出丝口后，进入所述的末端送丝速度控制机构，当在激光焊接的过程当中，控制驱动单元的控制电路检测控制各部分的运行，吹气送丝装置为送丝机构供给焊丝，由图2所示的焊丝力度检测机构对吹气送丝装置的焊丝输送的速度进行判断：焊丝从焊丝力度检测机构的进丝口的第一电极环进入后穿过第二电极环，然后通过出丝口穿出，当吹气送丝装置送出的焊丝未被末端送丝速度控制机构的送丝轮输出时，因为焊丝是全硬或是半硬度金属丝，其具有较好的弹性，因此焊丝在焊丝力度检测机构内产生变曲，会导致与第一电极环和第二电极环电性连接的信号电路短路，从而使控制驱动单元改变吹气送丝装置的送丝速度，发生短路，则认为吹气送丝装置的焊丝输送速度过快，不发生短路，则认为吹气送丝装置速度不慢于末端送丝速度控制机构的送丝轮的速度，保持吹气送丝装置与末端送丝速度控制机构的送丝轮的速度相同或稍快一点的速度继续供丝。当信号电路的检测的频率足够高时，就可以满足使用的要求，例如本实施例当中，负责信号电路的检测的单片机以每秒钟100次以上的次数作扫描监测，就能够保证足够的焊丝供给精度，满足对吹气送丝装置和末端送丝速度控制机构的运转速度的精确协调。

Claims (5)

1.一种自动激光焊接机的自动送丝系统，与激光头配合使用，其特征在于：该自动激光焊接机的自动送丝系统依次包括设有缠绕焊丝的焊丝筒、用于导正焊丝的焊丝导正机构、焊丝校直机构、吹气送丝装置和精确控制送丝速度的末端送丝速度控制机构，以及与上述的焊丝导正机构、焊丝校直机构、吹气送丝装置和末端送丝速度控制机构连接，用于控制速度的控制驱动单元，吹气送丝装置设有用于吹送焊丝的吹丝管，吹气送丝装置与吹丝管的进丝孔连接，吹丝管末端设有焊丝出口端，该焊丝出口与端激光头固定连接，且焊丝出口端的端口轴线穿过激光头光轴上的激光聚光焊接焦点。
2.根据权利要求1所述的自动激光焊接机的自动送丝系统，其特征在于，还包括有数控旋转定位机构，上述的激光头、末端送丝速度控制机构和吹丝管的焊丝出口端均与所述的数控旋转定位机构固定连接。
3.根据权利要求1所述的自动激光焊接机的自动送丝系统，其特征在于，末端送丝速度控制机构处焊丝的线速度不大于吹气送丝装置处的焊丝吹出的速度。
4.根据权利要求1所述的自动激光焊接机的自动送丝系统，其特征在于，所述的吹气送丝装置和末端送丝速度控制机构之间还设有焊丝力度检测机构，以及与控制驱动装置相连接的信号电路，该焊丝力度检测机构包括检测机构箱体、设于检测机构箱体相对的前、后两端的进丝口、出丝口和位于出丝口和进丝口之间的检测机构腔，该进丝口处设有与焊丝导电接触的第一电极环，检测机构腔内设有环形封闭的第二电极环，所述的第一电极环和第二电极环与信号电路连接，该第二电极环的中心轴线与进丝口、出丝口的轴线保持在同一个轴线上，该第一电极环与第二电极相互保持绝缘，且第一电极环和第二电极分别与电源的两电极电性连接，上述的吹气送丝装置送出的焊丝依次穿过进丝口、第二电极环和出丝口后，进入所述的末端送丝速度控制机构。
5.根据权利要求1所述的自动激光焊接机的自动送丝系统，其特征在于，所述的进丝口电极的材质为耐磨的碳电极。
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