CN107498197A - 一种大功率激光焊接房防护结构及其防护方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大功率激光焊接房防护结构，包括激光防护房、外连设备、激光光源，所述外连设备位于激光防护房外部，激光光源在激光防护房内部；所述激光防护房侧面包括壁面单元，所述壁面单元侧边首尾相接形成封闭的激光防护房的墙体，所述壁面单元内部具有空腔，所述空腔内安装有光电子传感器；所述激光光源、光电子传感器连接安全回路控制单元，激光光源、光电子传感器、安全回路控制单元连接外部电源。本发明作为一种激光工艺的主动安全机构，大大强化了激光焊接工艺的安全性能，灵敏度高，以测光的方式实现主动安全切断，反应及时，且造价低，便于推广。
Description
技术领域
本发明涉及激光制造领域，特别是一种大功率激光焊接房防护结构及其防护方法。
背景技术
汽车、高铁、航空、航天、船舶等大型装备制造业需要先进制造技术，大功率激光焊接激光房是重要的一种焊接工艺。传统的大功率激光焊接激光房的防护方法是根据系统故障时激光房能承受激光辐射的时间，通过增加激光房壁厚的方法实现防护。这种被动式激光防护方法，在采用短焦距激光加工头的工况下是经济有效的，但在远程激光焊接的方式下，照射到激光壁面的功率密度足以在极短时间内熔穿壁面，如果继续采用增加壁厚的防护方法，其成本与可制造性将变得不可接受。
因此，必须换被动式的防护方法为主动式，实现智能控制自动防护，减少事故发生的概率，提高操作可控性，对先进制造业具有重要的意义。
发明内容
发明目的：为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种大功率激光焊接房防护结构，防护为主动式，自动反应调控，大大提升系统安全性能，以解决现有技术中存在的问题。
发明内容：一种大功率激光焊接房防护结构，包括激光防护房、外连设备、激光光源，所述外连设备位于激光防护房外部，激光光源在激光防护房内部；所述激光防护房侧面包括壁面单元，所述壁面单元侧边首尾相接形成封闭的激光防护房的墙体，所述壁面单元内部具有空腔，所述空腔内安装有光电子传感器；所述激光光源、光电子传感器连接安全回路控制单元，激光光源、光电子传感器、安全回路控制单元连接外部电源。
作为优选，所述激光防护房顶部具有平顶、栏杆，所述外连设备安装在平顶。外连设备安装在平顶省空间，也提升安全性。
进一步，所述外连设备包括安全回路控制单元、外部电源。安全回路控制单元、外部电源作为外连设备的一部分便于管理。
作为优选，所述壁面单元呈竖直的长条形、在激光防护房的侧边横向排列，光电子传感器在每个壁面单元从上至下每隔0.3m设置至少一个。 每隔一段距离设置光电子传感器符合经济高效原则。
作为优选，所有所述光电子传感器串联连接，并在串联连接后接入安全回路控制单元。串联光电子传感器便于感知光信号传递，提高效率。
作为优选，所述壁面单元使用的材料为阻燃材料。阻燃材料保证万一避免单元被熔穿，也能使避免单元不燃烧，保障被动安全。
一种大功率激光焊接房防护结构的防护方法，包括以下步骤：
（1）、密闭激光防护房的出入口及漏光口，接通外部电源，激光光源、安全回路控制单元、光电子传感器正常工作，进行激光焊接操作；
（2）、当激光光源在工作时熔穿壁面单元任意部分，光电子传感器探测到光强度，随即判断漏光、指示壁面破损，光电子传感器的参数变化信号传导到安全回路控制单元；
（3）、安全回路控制单元控制激光光源的开关关闭，激光焊接操作结束。
本发明的有益效果在于：本发明的一种大功率激光焊接房防护结构，结构精巧，灵敏度高。壁面单元首尾相接的方式模块化，组装轻松简洁，节约成本，便于光电子传感器安装；光电子传感器内嵌于壁面单元内的空腔中，平时处于黑暗状态，感知到光即可传达到安全回路控制单元切断激光；阻燃材料保证一旦熔穿壁面单元可令火灾不发生或部蔓延。本发明作为一种激光工艺的主动安全机构，大大强化了激光焊接工艺的安全性能，灵敏度高，以测光的方式实现主动安全切断，反应及时，且造价低，便于推广。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图，图2是本发明壁面单元内空腔的结构示意图。
图中：1-激光防护房，10-壁面单元，101-空腔，11-平顶，12-栏杆，2-外连设备，3-激光光源，4-光电子传感器。
具体实施方式
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例作简单地介绍。
如图1~2，一种大功率激光焊接房防护结构，包括激光防护房1、外连设备2、激光光源3，所述外连设备2包括安全回路控制单元、外部电源，激光光源3在激光防护房1内部，所述激光防护房1顶部具有平顶11、栏杆12，所述外连设备2安装在平顶11；所述激光防护房1侧面包括壁面单元10，所述壁面单元10使用的材料为阻燃材料，所述壁面单元10侧边首尾相接形成封闭的激光防护房1的墙体，所述壁面单元10内部具有空腔101，所述空腔101内安装有光电子传感器4，所述壁面单元10呈纵向长条形、在激光防护房1的侧边横向排列，光电子传感器4在每个壁面单元10从上至下每隔0.3m设置至少一个，所有所述光电子传感器4串联连接，并在串联连接后接入安全回路控制单元；所述激光光源3、光电子传感器4连接安全回路控制单元，激光光源3、光电子传感器4、安全回路控制单元连接外部电源。
一种大功率激光焊接房防护结构的防护方法，包括以下步骤：
（1）、密闭激光防护房1的出入口及漏光口，接通外部电源，激光光源3、安全回路控制单元、光电子传感器4正常工作，进行激光焊接操作；
（2）、当激光光源3在工作时熔穿壁面单元10任意部分，光电子传感器4探测到光强度，随即判断漏光、指示壁面破损，光电子传感器4的参数变化信号传导到安全回路控制单元；
（3）、安全回路控制单元控制激光光源3的开关关闭，激光焊接操作结束。
以上实施例仅用以说明本发明的优选技术方案，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员而言，在不脱离本发明原理的前提下，所做出的若干改进或等同替换，均视为本发明的保护范围，仍应涵盖在本发明的权利要求范围中。
Claims (7)
1.一种大功率激光焊接房防护结构，其特征在于，包括激光防护房、外连设备、激光光源，所述外连设备位于激光防护房外部，激光光源在激光防护房内部；所述激光防护房侧面包括壁面单元，所述壁面单元侧边首尾相接形成封闭的激光防护房的墙体，所述壁面单元内部具有空腔，所述空腔内安装有光电子传感器；所述激光光源、光电子传感器连接安全回路控制单元，激光光源、光电子传感器、安全回路控制单元连接外部电源。
2.根据权利要求1所述的一种大功率激光焊接房防护结构，其特征在于，所述激光防护房顶部具有平顶、栏杆，所述外连设备安装在平顶。
3.根据权利要求2所述的一种大功率激光焊接房防护结构，其特征在于，所述外连设备包括安全回路控制单元、外部电源。
4.根据权利要求1所述的一种大功率激光焊接房防护结构，其特征在于，所述壁面单元呈竖直的长条形、在激光防护房的侧边横向排列，光电子传感器在每个壁面单元从上至下每隔0.3m设置至少一个。
5.根据权利要求1所述的一种大功率激光焊接房防护结构，其特征在于，所有所述光电子传感器串联连接，并在串联连接后接入安全回路控制单元。
6.根据权利要求1所述的一种大功率激光焊接房防护结构，其特征在于，所述壁面单元使用的材料为阻燃材料。
7.根据权利要求1~6任一项所述的一种大功率激光焊接房防护结构的防护方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）、密闭激光防护房的出入口及漏光口，接通外部电源，激光光源、安全回路控制单元、光电子传感器正常工作，进行激光焊接操作；
（2）、当激光光源在工作时熔穿壁面单元任意部分，光电子传感器探测到光强度，随即判断漏光、指示壁面破损，光电子传感器的参数变化信号传导到安全回路控制单元；
（3）、安全回路控制单元控制激光光源的开关关闭，激光焊接操作结束。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2017
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