CN200948528Y - 带有自动跟踪系统的数控激光焊接机焊接头装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种带有自动跟踪系统的数控激光焊接机焊接头装置，跟踪系统通过连接板固定在焊接头的光头体上。跟踪系统包括杠杆式跟踪头及其连接体，跟踪系统连接体包括上横座、下横座及连接上、下横座的立柱，立柱与上横座、下横座可拆卸连接，按输出焦距不同，设有与之匹配的不同高度立柱互换。跟踪头位于杠杆的一侧，杠杆的支点通过轴连接在跟踪系统连接体下部，电感应器固定在连接体上，电感应器的驱动杆的下端抵于杠杆的另一侧。上横座内设有两路气体接口，其中一路由固定在上横座上压板和铜片之间形成的缝隙构成横向气帘通路，另一路由铜管通向焊接头工作面。焊接头的镜座后端装有水冷却进出接口。焊接头光头体与工作面之间设置中间有通光孔的防护板。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种带有自动跟踪系统的数控激光焊接机焊接头装置，该装置作为数控激光焊接机的配套装置，用以实现多种材料的焊接加工。
背景技术
激光焊接加工和其他焊接方式相比，具有生产效率高、加工精度好、焊道窄且表面质量好、焊缝强度高、易于实现自动化等优点，大批量生产使用激光焊接加工经济效益显著，还可实现异种材料的焊接，而焊接头作为激光焊接机的配套装置，可实现对输入的激光束通过内部光学镜片传输，并聚焦成加工工艺所要求的具有高功率密度的光束，从而实现对工件的焊接加工。
目前，国内外生产激光焊接机的公司大多均有自己设计的焊接头，其结构、功能也各有优缺点。在工业应用中，激光焊接机在使用过程中经常由于加工件的不同和离焦量的不同，而要上下移动工装，经常费事费力，而且精确度不高；而且，激光焊接加工质量与焦长的大小有密切的关系，焦长小可提高功率密度，但焦深小，加工件与焊接表面之间的可用距离小，除装卡工件不方便之外，还容易由熔融金属的飞溅或产生的金属蒸气而损伤聚焦镜，如焦长大，光学元件不易受污染，但是光斑直径大，影响聚焦点的能量密度，因此，在实际生产应用中需综合考虑焊接要求，对于不同材料、同种材料的不同厚度及不同类型激光器选择合适的焦长。
发明内容
为了提高国际化竞争力，结合国内外多家生产激光焊接机焊接头技术，以及实际工业生产所需，本实用新型全新设计一种带有自动跟踪系统的数控激光焊接机焊接头装置，适应在加工大范围的移动件上下移动工装，而小范围的移动(差异小的待加工工件和离焦量的变化)由程序控制电机带动本实用新型聚焦装置移动，可自动检测焊接头与工件的相对位置，并自动跟踪工件。
本实用新型的技术方案：本实用新型的带有自动跟踪系统的数控激光焊接机焊接头装置的跟踪系统固定在焊接头上，跟踪系统包括电感应器、杠杆式跟踪头及其连接体，跟踪头位于杠杆的一侧，杠杆的支点通过轴连接在跟踪系统连接体下部，电感应器固定在连接体侧，电感应器的驱动杆的下端抵于杠杆的另一侧。
所述的带有自动跟踪系统的数控激光焊接机焊接头装置，跟踪系统连接体包括上横座、下横座及连接上、下横座的立柱，立柱与上横座、下横座可拆卸连接，按输出焦距不同，设有与之匹配的不同高度立柱互换。
所述的带有自动跟踪系统的数控激光焊接机焊接头装置，上横座内设有两路气体接口，其中一路由固定在上横座上压板和铜片之间形成的缝隙构成横向气帘通路，另一路由铜管通向焊接头工作面。
所述的带有自动跟踪系统的数控激光焊接机焊接头装置，焊接头的镜座后端装有水冷却进出接口。
所述的带有自动跟踪系统的数控激光焊接机焊接头装置，在焊接头光头体与工作面之间设置中间有通光孔的防护板。
跟踪系统通过连接板固定在焊接头的光头体上。
本实用新型的优点：
自动检测焊接头与工件的相对位置，并自动跟踪工件，可方便的通过程序控制电机带动本实用新型跟随待加工工件，根据离焦量的变化而移动。
本焊接头可通过立柱零件的互换，实现输出多种焦长的激光束，适应在不同材料、同种材料的不同厚度及不同类型激光器焊接时选择不同焦长的需要。
激光焊接机在焊接过程中，工件易氧化，熔融金属的飞溅和金属蒸气易损伤聚焦镜片，且在高功率激光焊接时易产生光致等离子体阻碍工件对激光的吸收而导致焊接不能顺利进行，为了解决以上问题，采用通高压保护气措施。在焊接点附近装有保护气通气管，保护气通过气管吹出高速气流保护熔池及吹走飞溅物保护镜片；且在焊接头出光口附近设有一层保护气屏，通过气屏横向送出高速保护气驱散致密等离子体，从而确保焊接顺利进行及焊接质量。由于激光对镜片的辐射作用能引起镜片的热应力，导致镜片发生热畸变甚至破裂，因此要常对镜片进行冷却，而本焊接头预留有常温水冷却接口，通水即可冷却光学镜片。
该焊接头采用抛物镜聚焦系统，聚焦效果好，没有色差和离散，可对光束进行90°折射聚焦，无须反射镜，结构简单，对CO2激光的反射率达99％，特别适用于带CO2激光器的大功率激光焊接机。
该装置将其各种功能设计成一体化，结构简单轻巧、使用可靠、控制操作简单、实用性强、制造成本低、易于装配调试操作，它已用于实际工业生产中，使用效果非常好并取得了良好的经济效益。
附图说明
图1是本实用新型装置的整体剖面构造图。
图2是本实用新型装置的焊接头部件结构图。
图3是本实用新型装置的跟踪系统结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型装置进一步说明：
该装置作为数控激光焊接机的配套装置，用以将输入的激光束通过内部光学镜片传输，并聚焦成加工工艺所要求的具有高功率密度的光束，从而实现连续高速地对碳钢、低合金钢、不锈钢、铜、铝合金等金属板材以及管材的精密成形焊接加工。
如图1，该装置主要由焊接头1、跟踪系统2、连接板3等组成，跟踪系统2通过连接板3固定在焊接头1的光头体上。
如图2，焊接头1主要由光头体1.1、反射镜座1.2、反射镜1.3、聚焦镜座1.4、聚焦镜1.5等组成。激光束通过反射镜反射到抛物面聚焦镜上，后者将其聚焦成很小的具有高能密度的激光束从出光口1.8射出，从而确保输出的激光束能熔化、气化工件，实现焊接加工。反射镜、聚焦镜均固定在各自的镜座上，镜座后端装有水冷却进出接口1.6、1.7，加工时通水循环冷却镜片，防止镜片受热破裂。
如图3，跟踪系统2包括电感应器、跟踪头及其连接体，连接体主要由上横座2.13、下横座2.6及连接上、下横座的立柱2.12，立柱2.12与上横座、下横座可拆卸连接，按输出焦距不同，设不同高度立柱互换。如三种立柱互换，可实现输出焦长为125mm、150mm、200mm三种激光束，便于实际焊接加工中不同场合根据需要选择不同的焦长，更有利于加工。
上横座2.13与压板2.15连接处夹有一块小铜片2.14，从而使上横座2.13与压板2.15形成缝隙，当上横座2.13通保护气时，气体便从此缝隙处吹出，从而形成横向保护气帘。
上横座2.13内设有两路气体接口，其中一路气体经过铜管2.2喷射到工件焊接处，吹走焊接时产生的飞溅物，保护镜片及保护熔池(使工件不被氧化)，防护板2.1还可阻挡部分飞溅物，双重保护镜片；另一路气体经过由上横座2.13和压板2.15的缝隙处喷射出，形成气帘驱散焊接时产生的致密等离子体，使工件更好的吸收激光能量，保证加工顺利进行及焊接质量。
跟踪头2.16位于杠杆2.3的一侧，杠杆通过支点轴2.4连接在跟踪系统连接体下横座2.6下，2.17是轴架。电感应器固定在连接体下横座2.6侧，电感应器的驱动杆2.7的下端抵于杠杆2.3的另一侧。
跟踪头2.16因自重始终和工件表面接触，如图：跟踪头2.16即是杠杆2.3的折点。
电感应器包括外壳2.8、中心的内缸2.10，内缸中的驱动杆2.7，驱动杆上端的感应体2.11，外壳2.8与内缸2.10之间的感应线圈2.9。焊接加工时，跟踪头2.16与工件加工表面接触，若工件表面凸凹不平，则会上下移动，杠杆2.3随支点轴2.4转动，从而其另一端将带动驱动杆2.7上下移动，感应体2.11也在感应线圈2.9中上下移动，感应线圈的电信号的变化传到电气控制系统，控制伺服电机带动焊接头上下运动，以确保聚焦镜与工件维持恒定的距离，保证焊接质量。2.5是跟踪头外围挡板。
Claims (6)
1.一种带有自动跟踪系统的数控激光焊接机焊接头装置，包括焊接头，其特征在于：跟踪系统固定在焊接头上，跟踪系统包括电感应器、杠杆式跟踪头及其连接体，跟踪头位于杠杆的一侧，杠杆通过支点轴连接在连接体下部，电感应器固定在连接体侧，电感应器的驱动杆的下端抵于杠杆的另一侧。
2.根据权利要求1所述的带有自动跟踪系统的数控激光焊接机焊接头装置，其特征在于：跟踪系统的连接体包括上横座、下横座及连接上、下横座的立柱，立柱与上横座、下横座可拆卸连接，按输出焦距不同，设有与之匹配的不同高度立柱互换。
3.根据权利要求1或2所述的带有自动跟踪系统的数控激光焊接机焊接头装置，其特征在于：连接体上横座内设有两路气体接口，其中一路由固定在上横座上压板和铜片之间形成的缝隙构成横向气帘通路，另一路由铜管通向焊接头工作面。
4.根据权利要求1或2所述的带有自动跟踪系统的数控激光焊接机焊接头装置，其特征在于：焊接头的镜座后端装有水冷却进出接口。
5.根据权利要求1或2所述的带有自动跟踪系统的数控激光焊接机焊接头装置，其特征在于：在焊接头光头体与工作面之间设置中间有通光孔的防护板。
6.根据权利要求1或2所述的带有自动跟踪系统的数控激光焊接机焊接头装置，其特征在于：跟踪系统通过连接板固定在焊接头的光头体上。
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102281985A (zh) * | 2009-01-20 | 2011-12-14 | 本田技研工业株式会社 | 激光焊接方法 |
| CN102522620A (zh) * | 2011-12-27 | 2012-06-27 | 中国航空工业第六○七研究所 | 带状线功分器激光焊接前的调试方法 |
| CN104741789A (zh) * | 2015-03-30 | 2015-07-01 | 中国石油天然气集团公司 | 一种管道全位置激光电弧复合焊焊接系统 |
| CN108747024A (zh) * | 2018-05-17 | 2018-11-06 | 湖南科技大学 | 一种用于厚板焊接的感应加热与激光复合焊接装置与方法 |
| CN111331248A (zh) * | 2020-02-22 | 2020-06-26 | 武汉新耐视智能科技有限责任公司 | 一种触觉跟踪的激光搅拌焊接装置 |
| CN113857932A (zh) * | 2021-09-16 | 2021-12-31 | 山东雷德数控机械股份有限公司 | 一种用于数控机床的进料口压料装置 |
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Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102281985A (zh) * | 2009-01-20 | 2011-12-14 | 本田技研工业株式会社 | 激光焊接方法 |
| CN102281985B (zh) * | 2009-01-20 | 2014-06-25 | 本田技研工业株式会社 | 激光焊接方法 |
| CN102522620A (zh) * | 2011-12-27 | 2012-06-27 | 中国航空工业第六○七研究所 | 带状线功分器激光焊接前的调试方法 |
| CN104741789A (zh) * | 2015-03-30 | 2015-07-01 | 中国石油天然气集团公司 | 一种管道全位置激光电弧复合焊焊接系统 |
| CN108747024A (zh) * | 2018-05-17 | 2018-11-06 | 湖南科技大学 | 一种用于厚板焊接的感应加热与激光复合焊接装置与方法 |
| CN111331248A (zh) * | 2020-02-22 | 2020-06-26 | 武汉新耐视智能科技有限责任公司 | 一种触觉跟踪的激光搅拌焊接装置 |
| CN111331248B (zh) * | 2020-02-22 | 2022-03-29 | 武汉新耐视智能科技有限责任公司 | 一种触觉跟踪的激光搅拌焊接装置 |
| CN113857932A (zh) * | 2021-09-16 | 2021-12-31 | 山东雷德数控机械股份有限公司 | 一种用于数控机床的进料口压料装置 |
| CN113857932B (zh) * | 2021-09-16 | 2024-05-31 | 山东雷德数控机械股份有限公司 | 一种用于数控机床的进料口压料装置 |
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