CN110434466A - 一种激光焊接夹具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种激光焊接夹具，本申请提供的激光焊接夹具解决了传统焊接夹具智能化程度不高，不能对焊接质量实时监控的问题，在焊接前通过智能相机对焊接工件进行拍照定位，避免了因托盘或其他机械结构公差带来的影响，保证焊接位置精度。通过激光测距传感器监测焊接头与工件之间的距离，确保每次焊接都在焊接头的最佳焦距范围内，从源头上保证焊接质量一致性。在焊接过程中，通过焊中质量检测传感器实时反馈焊接数据，可对多种故障进行检测，并实时传输数据供技术人员分析故障原因。比起传统激光焊接夹具，可以实现智能化，参数化控制，更好的把控焊接过程，控制焊接质量。
Description
技术领域
本发明涉及焊接用设备技术领域，特别是涉及一种激光焊接夹具。
背景技术
激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法。激光焊接是激光材料加工技术应用的重要方面之一。20世纪70年代主要用于焊接薄壁材料和低速焊接，焊接过程属热传导型，即激光辐射加热工件表面，表面热量通过热传导向内部扩散，通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数，使工件熔化，形成特定的熔池。由于其独特的优点，已成功应用于微、小型零件的精密焊接中。
激光在制造业中发展迅速，激光焊接技术效率高，加工范围广，易于进行自动化控制，能实现柔性加工和智能加工，能解决传统焊接工艺中许多无法解决的难题。但是同时激光自动化焊接不可控因素较多，焊接质量不易掌控，焊接过程不易跟踪分析。
发明内容
本发明提供了一种激光焊接夹具。
本发明提供了如下方案：
一种激光焊接夹具，包括：
激光焊接头机构，所述激光焊接头机构的上部连接有焊中检测传感器；
检测机构，所述检测机构位于所述激光焊接头机构侧面且通过固定板与所述激光焊接头机构相连；
其中，所述检测机构包括智能相机以及激光测距传感器，所述智能相机用于实现对焊接工件进行拍照定位，所述激光测距传感器用于实现监测所述激光焊接头机构与焊接工件之间的距离；所述焊中检测传感器用于实现对焊接过程中的故障进行检测，并将将检测结果发送至监控设备。
优选地：还包括位于所述固定板上的焊渣清洁风管，所述焊渣清洁风管用于提供保护气，以便防止焊渣飞溅污染焊接头。
优选地：所述焊渣清洁风管采用不锈钢材质制作而成。
优选地：还包括与所述固定板相连的相机光源，所述相机光源用于为所述智能相机提供照明光源。
优选地：所述相机光源通过可调角度的光源支架与所述固定板相连。
优选地：所述智能相机封装于与所述固定板相连的防护罩内。
优选地：所述焊中检测传感器的光波段检测范围为320-1650纳米。
优选地：所述激光测距传感器的检测范围为70-130毫米，检测精度为0.01毫米。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
通过本发明，可以实现一种激光焊接夹具，在一种实现方式下，该夹具可以包括激光焊接头机构，所述激光焊接头机构的上部连接有焊中检测传感器；检测机构，所述检测机构位于所述激光焊接头机构侧面且通过固定板与所述激光焊接头机构相连；其中，所述检测机构包括智能相机以及激光测距传感器，所述智能相机用于实现对焊接工件进行拍照定位，所述激光测距传感器用于实现监测所述激光焊接头机构与焊接工件之间的距离；所述焊中检测传感器用于实现对焊接过程中的故障进行检测，并将将检测结果发送至监控设备。本申请提供的激光焊接夹具解决了传统焊接夹具智能化程度不高，不能对焊接质量实时监控的问题，在焊接前通过智能相机对焊接工件进行拍照定位，避免了因托盘或其他机械结构公差带来的影响，保证焊接位置精度。通过激光测距传感器监测焊接头与工件之间的距离，确保每次焊接都在焊接头的最佳焦距范围内，从源头上保证焊接质量一致性。在焊接过程中，通过焊中质量检测传感器实时反馈焊接数据，可对多种故障进行检测，例如：激光能量偏差造成的焊缝未焊透现象，偏离焦点位置造成的焊缝质量问题，工件表面污染造成焊接爆点问题都能有效检测，并实时传输数据供技术人员分析故障原因。比起传统激光焊接夹具，可以实现智能化，参数化控制，更好的把控焊接过程，控制焊接质量。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种激光焊接夹具的结构示意图;
图2是本发明实施例提供的一种激光焊接夹具的另一结构示意图。
图中：激光焊接头机构1、焊中检测传感器2、固定板3、智能相机4、激光测距传感器5、焊渣清洁风管6、相机光源7、防护罩8。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
参见图1、图2，为本发明实施例提供的一种激光焊接夹具，如图1、图2所示，该夹具包括激光焊接头机构1，所述激光焊接头机构1的上部连接有焊中检测传感器2；
检测机构，所述检测机构位于所述激光焊接头机构1侧面且通过固定板3与所述激光焊接头机构1相连；
其中，所述检测机构包括智能相机4以及激光测距传感器5，所述智能相机4用于实现对焊接工件进行拍照定位，所述激光测距传感器5用于实现监测所述激光焊接头机构1与焊接工件之间的距离；所述焊中检测传感器2用于实现对焊接过程中的故障进行检测，并将将检测结果发送至监控设备。
进一步的，还包括位于所述固定板3上的焊渣清洁风管6，所述焊渣清洁风管6用于提供保护气，以便防止焊渣飞溅污染焊接头。所述焊渣清洁风管6采用不锈钢材质制作而成。
进一步的，还包括与所述固定板3相连的相机光源7，所述相机光源7用于为所述智能相机提供照明光源。所述相机光源7通过可调角度的光源支架与所述固定板相连。所述智能相机4封装于与所述固定板1相连的防护罩8内。
本申请提供的焊中检测传感器的光波段检测范围为320-1650纳米。该焊中检测传感器可以选用品牌为 LESSMUELLER，型号是Weldcheck 4.0专门用于焊接设备的检测的传感器。为了保证测距获得的精度满足设计要求，所述激光测距传感器的检测范围为70-130毫米，检测精度为0.01毫米。
该夹具包括激光焊接头、智能相机、相机光源、激光测距传感器、焊中检测传感器，焊渣清洁风管以及保护罩。所述激光焊接头用于聚焦激光光束并进行焊接；所述智能相机用于焊接位置拍照定位，保证焊接精度；所述相机光源用于补光，避免外界光源对相机功能造成影响；所述激光测距传感器用于检测激光焊接头与被焊接工件之间的距离，确保每次焊接都在激光焊接头最佳焦距范围内，从而保证焊接质量；所述焊中检测传感器用于焊接过程中焊缝质量检测，通过对焊接过程中反射光波段的分析判断熔池深浅是否符合要求，检测有无因工件表面污染造成焊接爆点等，保证焊接可靠性；所述焊渣清洁风管用于收集焊接过程中的飞溅焊渣，保护被焊工件清洁，防止被焊工件因焊渣导致短路；所述保护罩用于保护智能相机，防止焊渣飞溅，污染相机镜头。优点与常规激光焊接夹具相比适应范围广（适用于不同材质的各种焊接工艺），精度及焊接可靠性更高，更智能。通过智能相机定位焊接位置，通过激光测距传感器判定焊接点与激光焊接头之间的准确距离，通过焊中检测传感器检测焊接质量，可远程实时监控焊接工艺并对焊接数据及焊接故障实时评估和检测。本申请提供的夹具，结构简单合理可靠，设计简化安装检修方便。并且能实时反馈焊接参数，实现智能化、参数化管理。
本申请提供的激光焊接夹具解决了传统焊接夹具智能化程度不高，不能对焊接质量实时监控的问题，在焊接前通过智能相机对焊接工件进行拍照定位，避免了因托盘或其他机械结构公差带来的影响，保证焊接位置精度。通过激光测距传感器监测焊接头与工件之间的距离，确保每次焊接都在焊接头的最佳焦距范围内，从源头上保证焊接质量一致性。在焊接过程中，通过焊中质量检测传感器实时反馈焊接数据，可对多种故障进行检测，例如：激光能量偏差造成的焊缝未焊透现象，偏离焦点位置造成的焊缝质量问题，工件表面污染造成焊接爆点问题都能有效检测，并实时传输数据供技术人员分析故障原因。比起传统激光焊接夹具，可以实现智能化，参数化控制，更好的把控焊接过程，控制焊接质量。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种激光焊接夹具，其特征在于，包括：
激光焊接头机构，所述激光焊接头机构的上部连接有焊中检测传感器；
检测机构，所述检测机构位于所述激光焊接头机构侧面且通过固定板与所述激光焊接头机构相连；
其中，所述检测机构包括智能相机以及激光测距传感器，所述智能相机用于实现对焊接工件进行拍照定位，所述激光测距传感器用于实现监测所述激光焊接头机构与焊接工件之间的距离；所述焊中检测传感器用于实现对焊接过程中的故障进行检测，并将将检测结果发送至监控设备。
2.根据权利要求1所述的激光焊接夹具，其特征在于，还包括位于所述固定板上的焊渣清洁风管，所述焊渣清洁风管用于提供保护气，以便防止焊渣飞溅污染焊接头。
3.根据权利要求2所述的激光焊接夹具，其特征在于，所述焊渣清洁风管采用不锈钢材质制作而成。
4.根据权利要求1所述的激光焊接夹具，其特征在于，还包括与所述固定板相连的相机光源，所述相机光源用于为所述智能相机提供照明光源。
5.根据权利要求4所述的激光焊接夹具，其特征在于，所述相机光源通过可调角度的光源支架与所述固定板相连。
6.根据权利要求4所述的激光焊接夹具，其特征在于，所述智能相机封装于与所述固定板相连的防护罩内。
7.根据权利要求1所述的激光焊接夹具，其特征在于，所述焊中检测传感器的光波段检测范围为320-1650纳米。
8.根据权利要求1所述的激光焊接夹具，其特征在于，所述激光测距传感器的检测范围为70-130毫米，检测精度为0.01毫米。
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11147187A (ja) * | 1997-11-13 | 1999-06-02 | Amada Co Ltd | Ｙａｇレーザ加工方法およびその装置 |
| KR100786757B1 (ko) * | 2006-12-22 | 2007-12-18 | 한국생산기술연구원 | 이미지센서를 이용한 레이저용접의 용접 품질 동축모니터링장치 |
| CN201988847U (zh) * | 2011-04-14 | 2011-09-28 | 神龙汽车有限公司 | 改善激光钎焊焊缝质量的喷吹结构 |
| CN203156232U (zh) * | 2013-03-21 | 2013-08-28 | 常州镭赛科技有限公司 | 激光焊接机 |
| CN208083671U (zh) * | 2018-01-24 | 2018-11-13 | 镭射谷科技（深圳）股份有限公司 | 激光焊接装置 |
| CN109967875A (zh) * | 2019-03-19 | 2019-07-05 | 上海航天精密机械研究所 | 复杂构件无人化激光智能焊接装置及方法 |
| CN210548858U (zh) * | 2019-09-19 | 2020-05-19 | 上海先惠自动化技术股份有限公司 | 一种激光焊接夹具 |
-
2019
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11147187A (ja) * | 1997-11-13 | 1999-06-02 | Amada Co Ltd | Ｙａｇレーザ加工方法およびその装置 |
| KR100786757B1 (ko) * | 2006-12-22 | 2007-12-18 | 한국생산기술연구원 | 이미지센서를 이용한 레이저용접의 용접 품질 동축모니터링장치 |
| CN201988847U (zh) * | 2011-04-14 | 2011-09-28 | 神龙汽车有限公司 | 改善激光钎焊焊缝质量的喷吹结构 |
| CN203156232U (zh) * | 2013-03-21 | 2013-08-28 | 常州镭赛科技有限公司 | 激光焊接机 |
| CN208083671U (zh) * | 2018-01-24 | 2018-11-13 | 镭射谷科技（深圳）股份有限公司 | 激光焊接装置 |
| CN109967875A (zh) * | 2019-03-19 | 2019-07-05 | 上海航天精密机械研究所 | 复杂构件无人化激光智能焊接装置及方法 |
| CN210548858U (zh) * | 2019-09-19 | 2020-05-19 | 上海先惠自动化技术股份有限公司 | 一种激光焊接夹具 |
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