CN106001823B - 激光送丝焊接方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于激光焊接技术领域。公开一种激光送丝焊接方法，包括以下步骤：激光照射工件待焊接部位，对其进行预热；送丝机构进给锡丝至工件表面；锡丝受激光辐射熔化，向工件表面过渡；达到预期送锡量，送丝机构停止送丝并快速回抽锡丝；回抽过程中，对锡丝进行冷却；锡丝回抽完成，停止冷却；激光停止辐射，工件上的熔融锡凝固成型。本发明通过在焊接即将完成、锡丝回抽时对锡丝进行同步冷却，导走锡丝末端多余的热量，防止了锡丝末端位置因被激光加热而回缩成球，从而避免了因回缩成球而造成的锡丝送丝不畅、卡丝、断丝等现象，提高了焊接过程的稳定性。

Description

激光送丝焊接方法及装置
技术领域
本发明涉及激光焊接技术领域，尤其涉及激光送丝焊接方法及装置。
背景技术
激光送丝焊接方法，是采用送丝机构将锡丝送至待焊接部位，在激光辐射作用下，锡丝熔化实现焊接，每一个焊接步骤结束，锡丝回抽，等待下一次被送出。当锡丝被激光加热后，如果熔融锡不能及时过渡到工件上，就极易在锡丝端部收缩凝结成球，结果会导致锡丝回抽时，由于锡丝端部直径变大、长度变短，而无法顺利通过送丝嘴，结果造成卡丝、断丝的现象。一旦发生上述现象，就需要人工手动停线进行检测维修，浪费大量时间和精力，极大地影响了生产效率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对现有技术的上述缺陷，提供一种激光送丝焊接的方法及装置，能够有效避免锡丝回抽时卡丝、断丝的现象。
本发明所提供的激光送丝焊接方法，包括以下步骤：
激光照射工件待焊接部位，对其进行预热；
送丝机构进给锡丝至工件表面；
锡丝受激光辐射熔化，向工件表面过渡；
达到预期送锡量，送丝机构停止送丝并快速回抽锡丝；
回抽过程中，对锡丝进行冷却；
锡丝回抽完成，停止冷却；
激光停止辐射，工件上的熔融锡凝固成型。
进一步地，所述对锡丝进行冷却的起始点是锡丝开始回抽的时间。
进一步地，所述对锡丝进行冷却的步骤是通过对送丝机构的送丝嘴进行冷却实现的。
进一步地，所述对送丝嘴进行冷却采用的是水循环冷却方式。
本发明所提供的激光送丝焊接装置，包括激光焊接设备及送丝机构，所述激光焊接设备包括控制单元，用于控制激光开关及锡丝进给回抽，其特征在于：所述送丝机构包括锡丝冷却装置，所述控制单元还用于控制锡丝冷却装置在锡丝回抽过程中启动制冷、在锡丝回抽结束时停止制冷。
进一步地，所述控制单元控制锡丝冷却装置在锡丝回抽时同步启动制冷。
进一步地，所述锡丝冷却装置对送丝机构的送丝嘴进行冷却。
进一步地，所述送丝嘴包括供锡丝穿过的内管、及套设于内管外部的外管，所述内管与外管在锡丝穿出的一端封闭连接，内管与外管之间设有用于容置冷却液的腔体，所述腔体与锡丝冷却装置连通。
本发明通过增加锡丝冷却装置，在焊接即将完成、锡丝回抽时对锡丝进行同步冷却，导走锡丝末端多余的热量，防止了锡丝末端位置因被激光加热而回缩成球，从而避免了因回缩成球而造成的锡丝送丝不畅、卡丝、断丝等现象，提高了焊接过程的稳定性。
附图说明
图1是本发明激光送丝焊接方法的流程图；
图2是本发明激光送丝焊接装置送丝嘴结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例，对本发明进行详细说明。
现有激光送丝焊接的过程中，锡丝回抽时，如果关闭激光，则会使熔融锡迅速凝固，而造成锡丝顶端与工件焊接位置粘连。因此，锡丝回抽时，仍有部分激光照射在锡丝上，结果导致锡丝末端过热熔化，而熔融锡又不能过渡到工件上，最终收缩结球。
为了避免上述问题，本发明的激光送丝焊接装置，在送丝机构中增加了用于对锡丝进行冷却的锡丝冷却装置，通过回抽过程中对锡丝的冷却，大大降低了锡丝端部回缩结球的概率，使送丝过程平稳顺畅，降低了生产过程中的故障率，有利于提高生产效率。
本发明的激光送丝焊接方法，包括以下步骤：
激光照射工件待焊接部位，对其进行预热；
送丝机构进给锡丝至工件表面；
锡丝受激光辐射熔化，向工件表面过渡；
达到预期送锡量，送丝机构停止送丝并快速回抽锡丝；
回抽过程中，对锡丝进行冷却；
锡丝回抽完成，停止冷却；
激光停止辐射，工件上的熔融锡凝固成型。
其中，对锡丝的冷却是在锡丝完成送丝、回抽的过程中进行的，这样可以迅速将锡丝上多余的热量导出，以有效防止锡丝末端收缩结球。对锡丝开始进行冷却的时间则与锡丝开始回抽的时间同步，对锡丝进行冷却的起始时间若早于锡丝开始回抽的时间，即发生于送丝过程中，则可能会导致锡丝熔化不良，造成卡丝问题；若晚于锡丝开始回抽的时间，则锡丝处于未冷却状态，被激光照射处仍会有部分熔化回缩成球，因此需要同步于锡丝回抽时间开始对锡丝进行冷却。
对锡丝进行冷却是通过对送丝机构的送丝嘴进行冷却来实现的，通过送丝嘴与锡丝的接触可以将锡丝上多余的热量导走。为了便于实现制冷以及获得更好的制冷效果，对送丝嘴进行冷却是通过水冷方式实现的。
本发明的激光送丝焊接装置，包括激光焊接设备及送丝机构，激光焊接设备包括控制单元，送丝机构包括锡丝冷却装置，控制单元用于控制激光开关、锡丝进给及回抽、以及锡丝冷却装置的启动及停止。待焊接工件放置于运动机构的平台上，由控制单元对运动机构进行编程，控制运动机构动作，同时控制激光光源发射激光对工件和锡丝进行加热；送丝机构同步对工件添加锡丝，控制单元控制锡丝冷却装置在锡丝回抽过程中启动制冷、在锡丝回抽结束时停止制冷。
控制单元控制锡丝冷却装置在锡丝回抽时同步启动制冷，以获得防止锡丝回缩成球的最佳效果。
如图2所示，送丝嘴2包括供锡丝穿过的内管、及套设于内管外部的外管，内管与外管在锡丝穿出的一端封闭连接，内管与外管之间设有用于容置冷却液的腔体1，腔体1与锡丝冷却装置连通。锡丝冷却装置通过对送丝机构的送丝嘴进行冷却来实现对锡丝3的冷却，其目的是通过送丝嘴2与锡丝3的接触将锡丝3上多余的热量导走。
锡丝冷却装置可以采用水循环制冷，或是其他冷媒进行制冷。
下面结合图1、图2对本发明激光送丝焊接装置进行焊接的过程进行说明：
首先，激光5照射工件4表面的待焊接部位，对工件4进行预热并达到一定温度(一般为锡丝熔点温度)；然后由送丝机构进给锡丝3到达工件4表面，锡丝3受激光照射及工件4导热，温度上升，发生熔化向工件4表面过渡；当达到预期送锡量后，送丝机构停止送丝并快速回抽锡丝3；在回抽的过程中，锡丝冷却装置启动对送丝嘴2制冷，送丝嘴2对位于送丝嘴2端部的锡丝3制冷，将多余的热量传导带走；锡丝3回抽完成，停止制冷，激光5停止加热工件，工件4上的熔融锡凝固成型，整个焊接过程完成。
本发明的激光送丝焊接方法，在焊接过程快完成、锡丝回抽时，通过制冷装置冷却送丝嘴，经热传导将锡丝端部附近的多余热量带走，减小了锡丝熔化结球的几率或所结球的直径，有利于送丝过程的平稳，防止卡丝、断丝等现象，减少了生产时停线检修的时间，提高了生产效率。

Claims (6)

1.一种激光送丝焊接方法，包括以下步骤：
激光照射工件待焊接部位，对其进行预热；
送丝机构进给锡丝至工件表面；
锡丝受激光辐射熔化，向工件表面过渡；
达到预期送锡量，送丝机构停止送丝并快速回抽锡丝；
回抽过程中，对锡丝进行冷却；
锡丝回抽完成，停止冷却；
激光停止辐射，工件上的熔融锡凝固成型；
其中，对锡丝进行冷却的起始时间与锡丝开始回抽的时间同步。
2.根据权利要求1所述的激光送丝焊接方法，其特征在于：所述对锡丝进行冷却的步骤是通过对送丝机构的送丝嘴进行冷却实现的。
3.根据权利要求2所述的激光送丝焊接方法，其特征在于：所述对送丝嘴进行冷却采用的是水循环冷却方式。
4.一种激光送丝焊接装置，包括激光焊接设备及送丝机构，所述激光焊接设备包括控制单元，用于控制激光开关及锡丝进给回抽，其特征在于：所述送丝机构包括锡丝冷却装置，所述控制单元还用于控制锡丝冷却装置在锡丝回抽时同步启动制冷、在锡丝回抽结束时停止制冷。
5.根据权利要求4所述的激光送丝焊接装置，其特征在于：所述锡丝冷却装置对送丝机构的送丝嘴进行冷却。
6.根据权利要求5所述的激光送丝焊接装置，其特征在于：所述送丝嘴包括供锡丝穿过的内管、及套设于内管外部的外管，所述内管与外管在锡丝穿出的一端封闭连接，内管与外管之间设有用于容置冷却液的腔体，所述腔体与锡丝冷却装置连通。
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