CN103111781A - 一种激光-电弧复合焊接头调节装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及激光-电弧复合焊接领域,具体涉及一种激光-电弧复合焊接头调节装置,包括激光焊接头、弧焊枪、X轴调节机构、Y轴调节机构、Z轴调节机构及连接法兰,其特征在于,连接法兰与激光焊接头相连,X轴调节机构和角度调节板相连,角度调节板上设有两条同心的弧形长孔,弧形长孔内分别设有螺钉一和螺钉二,螺钉一和螺钉二分别与弧焊枪相连,螺钉一和螺钉二是沿焊枪的中心轴线分布的,调节焊枪相对于激光束的角度时,焊枪以焊丝尖端为中心旋转。与现有技术相比,本发明的有益效果是:能方便地调节焊枪相对于激光束的角度和在X,Y,Z方向的位置,最终实现激光热源和弧焊热源的良好结合,对保证复合焊接质量和良好的成型效果具有重要意义。
Description
技术领域
本发明涉及激光-电弧复合焊接领域,具体涉及一种激光-电弧复合焊接头调节装置。
背景技术
激光-电弧复合焊接技术是由英国学者W.steen于20世纪70年代末期首次提出来的。其主要思想是利用电弧能量,在较小的激光功率条件下获得较大的焊接熔深,同时提高激光焊接焊缝间隙的适应性,实现高效率、高质量的焊接。生产中,能方便地调节焊枪相对于激光束的角度和坐标,可以保证激光焊接头和焊枪处于合适的相对位置,保证复合焊接质量和良好的成型效果。
专利CN102380730A中公开了一种激光复合焊接头调整机构,其特征是在铝合金板孔内安装一个螺旋套,激光头安装在螺旋套上,套筒座通过螺钉固定在铝合金板上,导柱和齿条安装在套筒座的套筒内,齿轮镶嵌在旋钮上,夹套通过第一蝶形螺母与导柱相连,焊枪装在夹套上,通过第二蝶形螺母固定,其优点是可调整光——丝间距和焊枪角度,不足之处是焊枪相对激光束的三维坐标无法调节。
专利CN102785033A中公开了一种基于三维调节的激光、电弧复合焊接焊炬,其特征是激光焊枪与水平内外向调节机构相连,水平内外向调节机构与连接板相连,竖直向调节机构与连接板相连,水平左右向调节机构与竖直向调节机构相连,激光焊接头与不平左右向调节机构相连。其优点是实现焊枪与激光焊接头的同步移动,满足复合焊接过程中电弧和激光相对位置稳定方便可调及准确定位;其不足之处是激光焊枪相对电弧焊枪的角度是固定的无法调节,三维调节机构体积较大。
专利CN102059459B中公开了一种激光-MIG复合焊接头微调机构,其特征是,包括连接调整架、水平微调装置、垂直微调装置和焊枪夹紧装置,连接调整架固定在连接有激光焊接头的机床支座上,水平微调装置安装在连接调整架上,垂直微调装置上有焊枪夹紧装置,水平微调装置与垂直微调装置连接,两者微调方向垂直……。其优点是通过旋转螺钉实现连接块微动,节约调节时间;螺距控制位移精度高;位移量刻度标定,直观可见;螺钉滑块结构,装夹稳定。其不足之处是,只能实现两维的位置调整,同时激光焊枪相对电弧焊枪的角度也是固定的无法调节。
发明内容
本发明的目的是提供一种激光-电弧复合焊接头调节装置,使焊枪与激光束的相对位置实现三维坐标及角度的灵活调节,保证激光焊接头和焊枪处于最佳的相对位置,保证复合焊接质量和良好的成型效果。
为了达到上述目的,本发明采用如下技术方案实现:
一种激光-电弧复合焊接头调节装置,包括激光焊接头、弧焊枪、X轴调节机构、Y轴调节机构、Z轴调节机构及连接法兰,连接法兰与激光焊接头相连,角度调节板与X轴调节机构相连,角度调节板上设有两条同心的弧形长孔,弧形长孔内分别设有螺钉一和螺钉二,螺钉一和螺钉二分别与焊枪相连,螺钉一和螺钉二是沿焊枪的中心轴线分布的,调节焊枪相对于激光束的角度时,弧焊枪以焊丝尖端为中心旋转。
所述X轴调节机构是由X向滑动导轨、X向丝杠和X向滑块组成的丝杠滑块结构,X向滑块与角度调节板相连,X向丝杠端部设有X向调节旋钮,调节X向调节旋钮,实现弧焊枪的X向的手动调节。
所述Y轴调节机构是由Y向滑动导轨、Y向丝杠和Y向滑块组成的丝杠滑块结构,Y向滑块与X向滑动导轨相互垂直连接,Y向丝杠端部设有Y向调节旋钮,调节Y向调节旋钮,实现弧焊枪的Y向的手动调节
所述Z轴调节机构是由Z向滑动导轨、Z向丝杠和Z向滑块组成的丝杠滑块结构,Z向滑块与Y向滑动导轨是一体的,Z向丝杠端部设有Z向调节旋钮,调节Z向调节旋钮,实现弧焊枪的Z向的手动调节。
所述弧焊枪为TIG、MIG/MAG或等离子体焊枪中的一种。
所述激光焊接头的光源为CO2激光、YAG激光、光纤激光、碟片激光或半导体激光中的一种。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:能将激光焊接头和弧焊枪灵活地连接在一起,能方便地调节弧焊枪相对于激光束的角度,还可稳定、精确地调节弧焊枪相对于激光束在X,Y,Z方向的位置,最终实现激光热源和弧焊热源的良好结合,对保证复合焊接质量和良好的成型效果具有重要意义。
附图说明
图1是本发明实施例结构示意图;
图2是图1的俯视图;
图3为本发明实施例的立体三维视角一结构示意图;
图4为本发明实施例的立体三维视角二结构示意图;
其中:1-弧焊枪 2-激光焊接头 3-X轴调节机构 4-Y轴调节机构 5-Z轴调节机构 6-连接法兰 7-角度调节板 8-弧形长孔 9-螺钉一 10-螺钉二 31-X向滑动导轨 32-X向丝杠 33-X向滑块 34-X向调节旋钮 41- Y向滑动导轨42- Y向丝杠 43- Y向滑块 44-Y向调节旋钮 51-Z向滑动导轨 52- Z向丝杠 53-Z向滑块 54-Z向调节旋钮
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明:
如图1至图4,是本发明一种激光-电弧复合焊接头调节装置实施例结构示意图,包括激光焊接头2、弧焊枪1、X轴调节机构3、Y轴调节机构4、Z轴调节机构5及连接法兰6,连接法兰6与激光焊接头2相连,角度调节板7与X轴调节机构3相连,角度调节板7上设有两条同心的弧形长孔8,弧形长孔8内分别设有螺钉一9和螺钉二10,螺钉一9和螺钉二10分别与弧焊枪1相连,螺钉一9和螺钉二10是沿弧焊枪1的中心轴线分布的,调节弧焊枪1相对于激光束的角度时,弧焊枪1能以焊丝尖端为中心旋转,然后根据焊接需要确定离焦量的大小,并将激光束置于一个基准平面上,之后再确定弧焊枪的干伸长度。
X轴调节机构3是由X向滑动导轨31、X向丝杠32和X向滑块33组成的丝杠滑块结构,X向滑块33与角度调节板7相连,X向丝杠32端部设有X向调节旋钮34,调节X向调节旋钮34,实现弧焊枪的X向的前后手动调节,使焊丝与激光束置于同一平面,此平面与Y-Z平面平行。
Y轴调节机构4是由Y向滑动导轨41、Y向丝杠42和Y向滑块43组成的丝杠滑块结构,Y向滑块43与X向滑动导轨31相互垂直连接,Y向丝杠42端部设有Y向调节旋钮44,调节Y向调节旋钮44,实现弧焊枪的Y向的左右手动调节,调节复合焊接所需要的光丝间距。
Z轴调节机构5是由Z向滑动导51轨、Z向丝杠52和Z向滑块53组成的丝杠滑块结构,Z向滑块53与Y向滑动导轨41是一体的,Z向丝杠52端部设有Z向调节旋钮54,调节Z向调节旋钮54,实现弧焊枪的Z向的上下手动调节,使弧焊枪的尖端落到激光束所在的基准平面内。
实施例中弧焊枪为TIG、MIG/MAG或等离子体焊枪中的一种。激光焊接头的光源为CO2激光、YAG激光、光纤激光、碟片激光或半导体激光中的一种。
Claims (6)
1.一种激光-电弧复合焊接头调节装置,包括激光焊接头、弧焊枪、X轴调节机构、Y轴调节机构、Z轴调节机构及连接法兰,其特征在于,连接法兰与激光焊接头相连,角度调节板与X轴调节机构相连,角度调节板上设有两条同心的弧形长孔,弧形长孔内分别设有螺钉一和螺钉二,螺钉一和螺钉二分别与弧焊枪相连,螺钉一和螺钉二是沿弧焊枪的中心轴线分布的,调节弧焊枪相对于激光束的角度时,弧焊枪以焊丝尖端为中心旋转。
2.根据权利要求1所述的一种激光-电弧复合焊接头调节装置,其特征在于,所述X轴调节机构是由X向滑动导轨、X向丝杠和X向滑块组成的丝杠滑块结构,X向滑块与角度调节板相连,X向丝杠端部设有X向调节旋钮,调节X向调节旋钮,实现弧焊枪的X向的手动调节。
3.根据权利要求1所述的一种激光-电弧复合焊接头调节装置,其特征在于,所述Y轴调节机构是由Y向滑动导轨、Y向丝杠和Y向滑块组成的丝杠滑块结构,Y向滑块与X向滑动导轨相互垂直连接,Y向丝杠端部设有Y向调节旋钮,调节Y向调节旋钮,实现弧焊枪的Y向的手动调节。
4.根据权利要求1所述的一种激光-电弧复合焊接头调节装置,其特征在于,所述Z轴调节机构是由Z向滑动导轨、Z向丝杠和Z向滑块组成的丝杠滑块结构,Z向滑块与Y向滑动导轨是一体的,Z向丝杠端部设有Z向调节旋钮,调节Z向调节旋钮,实现弧焊枪的Z向的手动调节。
5.根据权利要求1所述的一种激光-电弧复合焊接头调节装置,其特征在于,所述弧焊枪为TIG、MIG/MAG或等离子体焊枪中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种激光-电弧复合焊接头调节装置,其特征在于,所述激光焊接头的光源为CO2激光、YAG激光、光纤激光、碟片激光或半导体激光中的一种。
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