CN107309546A - 一种振镜激光叠焊设备 - Google Patents

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郭明华
车荣泓
林康鎬
蓝卓康
陈冠华
梅叶平
王进宝
雷新平
谢志宏
梁家辉
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Abstract

本发明涉及一种振镜激光叠焊设备，振镜激光叠焊设备，包括基座，基座上设有光纤激光器和与光纤激光器一端相接的激光振镜，光纤激光器将激光导向至激光振镜内，激光振镜内设有能反射激光的X轴场镜和Y轴场镜以及驱动X轴场镜转动的第一驱动电机和驱动Y轴场镜转动的第二驱动电机，激光振镜上设有供激光射出的镜头，基座上在镜头下方设有供激光射入的保护气装置，保护气装置的出气口下方设有工件台，其技术要点为，由第一驱动电机驱动转动的X轴场镜与由第二驱动电机驱动转动的Y轴场镜复合反射激光控制投射到工件表面的激光螺旋前进，激光螺旋前进轨迹具有重叠加工区。本发明结构简单，焊接精细，焊接质量好。

Description

一种振镜激光叠焊设备
【技术领域】
本发明涉及一种激光焊接工艺。
【背景技术】
激光焊接在焊接领域有着广泛应用，现有的激光在焊接时一般是使用激光线条样式进行加工，例如直线，曲线等。采用这样的方式焊接时，对应精细加工，难以满足小焊缝，高焊接强度的要求，特别是反射率高的材料，激光达到加工面时，容易产生反射，例如薄铝片或紫铜片，这样焊接焊缝粗大，热影响严重。
【发明内容】
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种焊接精细、焊接质量好的振镜激光叠焊设备。
为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案：
一种振镜激光叠焊设备，包括基座，所述的基座上设有光纤激光器和与所述的光纤激光器一端相接的激光振镜，所述的光纤激光器将激光导向至所述的激光振镜内，所述的激光振镜内设有能反射激光的X轴场镜和Y轴场镜以及驱动所述的X轴场镜转动的第一驱动电机和驱动所述的Y轴场镜转动的第二驱动电机，所述的激光振镜上设有供激光射出的镜头，所述的基座上在所述的镜头下方设有供激光射入的保护气装置，所述的保护气装置的出气口下方设有工件台，其特征在于：由所述的第一驱动电机驱动转动的X轴场镜与由所述的第二驱动电机驱动转动的Y轴场镜复合反射激光控制投射到工件表面的激光螺旋前进，激光螺旋前进轨迹具有重叠加工区。
如上所述的一种振镜激光叠焊设备，其特征在于：所述的保护气装置包括保护气腔，所述的保护气腔上设有盖板，所述的盖板上设有供激光穿透的透镜，所述的盖板上还设有与保护气腔内连通的进气口，所述的出气口设在保护气腔的底部。
如上所述的一种振镜激光叠焊设备，其特征在于：所述的保护气腔为倒锥形。
如上所述的一种振镜激光叠焊设备，其特征在于：所述的进气口内设有消声器。
如上所述的一种振镜激光叠焊设备，其特征在于：所述的进气口设有四个。
如上所述的一种振镜激光叠焊设备，其特征在于：所述的基座上设有升降台，所述的激光振镜的一端设在所述的升降台上。
如上所述的一种振镜激光叠焊设备，其特征在于：所述的升降台上设有用于安装所述的激光振镜的水平面板，所述的水平面板上设有水平调整板，所述的激光振镜固定在所述的水平调整板上，所述的水平调整板上设有螺纹孔，所述的螺纹孔内设有能顶所述的水平面板而调整水平调整板水平度的顶丝。
本发明的有益效果有：激光进入到光纤激光器后，通过X轴场镜和Y轴场镜的反射复合后，激光束投射到工件表面螺旋前进，激光螺旋转动转圈时，相邻的两圈之间具有一定的重叠区，激光束投射到工件表面的光斑本身就有一定直径，这样在加工时就有加工的重叠区，加工时就会有再次加工，一来避免激光点在同一位置长期烧灼扩大热影响区，螺旋的焊接路径会增大焊缝底部接触面积，二来缓流的保护气能均匀隔绝加工区域的外来空气，避免焊道氧化，抑制热影响区扩散，从而提高加工质量，特别适用于精细加工；保护气腔为倒锥形进气气流稳定，结构简单，可以有效保护焊机处。
【附图说明】
图1为本发明的工艺设备的立体图；
图2为本发明的工艺设备的爆炸图；
图3为本发明的保护气装置的部件立体图；
图4为本发明的激光振镜的工作原理图；
图5为本发明的激光运行轨迹的示意图。
【具体实施方式】
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
如图1至图5所示，一种振镜激光叠焊设备，包括基座10，基座10上设有光纤激光器1和与光纤激光器1一端相接的激光振镜2，光纤激光器1的纤芯直径为8至15μm，属于细小光纤，可以用于加工精细工件，光纤激光器1将激光导向至激光振镜2内，基座10上设有升降台6，激光振镜2的一端设在升降台6上，升降台6升降控制激光振镜2的高度，可以通过气缸、丝杆传动等驱动机构来实现升降，升降台6上设有用于安装激光振镜2的水平面板61，水平面板61上设有水平调整板62，激光振镜2固定在水平调整板62上，水平调整板62上设有螺纹孔63，螺纹孔63内设有能顶水平面板61而调整水平调整板62水平度的顶丝64，水平面板61和水平调整板62可以通过螺丝固定，从而确保镜头25水平镜面与待加工平面平行，补偿机加工件加工和安装可能产生的水平误差，拧紧固定螺丝锁死当前加工位置。激光振镜2内设有能反射激光的X轴场镜21和Y轴场镜22以及驱动X轴场镜21转动的第一驱动电机23和驱动所述的Y轴场镜22转动的第二驱动电机24，激光振镜2上设有供激光射出的镜头25，镜头25为透镜组件。基座10上在镜头25下方设有供激光射入的保护气装置3，保护气装置3的出气口32下方设有工件台4，由第一驱动电机23驱动转动的X轴场镜21与由第二驱动电机24驱动转动的Y轴场镜22复合反射激光控制投射到工件表面的激光螺旋前进，激光螺旋前进轨迹具有重叠加工区5，X轴场镜21和Y轴场镜22均为反射镜，激光投射后被反射，当激光射到X轴场镜21上后，反射，反射的激光在射到Y轴场镜22上，被反射，由于X轴场镜21和Y轴场镜22由电机驱动转动，这样反射的角度会随着改变，从而从两个方向改变激光的运行轨迹，从而形成螺旋前进，最后被反射的激光从镜头25射出。激光束在工件表面螺旋移动，当螺旋转动到一圈，再转动到下一圈时，具有一个重叠区，相邻两圈的重叠区，激光螺旋路径所形成的螺旋线的半径r小于等于激光到达工件表面时光斑直径D，这样重叠区面积可以占一圈面积的60％以上，由于激光到达工件表面时光斑具有一定直径，这样意味着激光在重叠区进行了再次加工，螺旋线相比直线路径更长，螺旋的焊接路径会增大焊缝底部接触面积，从而提高了焊接强度，提高焊接质量，尤其适用于板件厚度0.15-0.5mm，焊道宽度0.3mm以内的工件。
保护气装置3包括保护气腔30，保护气腔30上设有盖板33，盖板33上设有供激光穿透的透镜31，盖板33上还设有与保护气腔30内连通的进气口35，进气口35设有四个，出气口32设在保护气腔30的底部，保护气腔30为倒锥形。进气口35内设有消声器34。

Claims (7)

1.一种振镜激光叠焊设备，包括基座(10)，所述的基座(10)上设有光纤激光器(1)和与所述的光纤激光器(1)一端相接的激光振镜(2)，所述的光纤激光器(1)将激光导向至所述的激光振镜(2)内，所述的激光振镜(2)内设有能反射激光的X轴场镜(21)和Y轴场镜(22)以及驱动所述的X轴场镜(21)转动的第一驱动电机(23)和驱动所述的Y轴场镜(22)转动的第二驱动电机(24)，所述的激光振镜(2)上设有供激光射出的镜头(25)，所述的基座(10)上在所述的镜头(25)下方设有供激光射入的保护气装置(3)，所述的保护气装置(3)的出气口(32)下方设有工件台(4)，其特征在于：由所述的第一驱动电机(23)驱动转动的X轴场镜(21)与由所述的第二驱动电机(24)驱动转动的Y轴场镜(22)复合反射激光控制投射到工件表面的激光螺旋前进，激光螺旋前进轨迹具有重叠加工区(5)。
2.根据权利要求1所述的一种振镜激光叠焊设备，其特征在于：所述的保护气装置(3)包括保护气腔(30)，所述的保护气腔(30)上设有盖板(33)，所述的盖板(33)上设有供激光穿透的透镜(31)，所述的盖板(33)上还设有与保护气腔(30)内连通的进气口(35)，所述的出气口(32)设在保护气腔(30)的底部。
3.根据权利要求2所述的一种振镜激光叠焊设备，其特征在于：所述的保护气腔(30)为倒锥形。
4.根据权利要求2所述的一种振镜激光叠焊设备，其特征在于：所述的进气口(35)内设有消声器(34)。
5.根据权利要求2所述的一种振镜激光叠焊设备，其特征在于：所述的进气口(35)设有四个。
6.根据权利要求1所述的一种振镜激光叠焊设备，其特征在于：所述的基座(10)上设有升降台(6)，所述的激光振镜(2)的一端设在所述的升降台(6)上。
7.根据权利要求6所述的一种振镜激光叠焊设备，其特征在于：所述的升降台(6)上设有用于安装所述的激光振镜(2)的水平面板(61)，所述的水平面板(61)上设有水平调整板(62)，所述的激光振镜(2)固定在所述的水平调整板(62)上，所述的水平调整板(62)上设有螺纹孔(63)，所述的螺纹孔(63)内设有能顶所述的水平面板(61)而调整水平调整板(62)水平度的顶丝(64)。
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