CN111958112A - 一种汽车激光焊接头设备 - Google Patents

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翟豪瑞
熊新
石小龙
郑竹安
孙婷婷
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Abstract

本发明公开了一种汽车激光焊接头设备,包括汽车激光焊接头，汽车激光焊接头上设有激光枪枪杆，激光枪枪杆的内部侧壁设有驱动支架移动槽，驱动支架移动槽的底部设有弹簧，激光枪枪杆的内部设有一级聚焦镜，二级聚焦镜，二级聚焦镜在弹簧与驱动支架之间的协同作用在竖直方向上进行调节，改变激光的聚焦效果，激光枪枪杆的底端设有喷射头，喷射头对调节后的激光束进行再一次聚焦，保证最后喷出的激光束的效果好，该汽车激光焊接头设计合理，可以根据焊接精度的要求调节激光束喷射出的能量强度以及激光束的精度。

Description

一种汽车激光焊接头设备
技术领域
本发明涉及汽车激光焊接头技术领域，具体为一种汽车激光焊接头设备。
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。
中国的激光焊接处于世界先进水平，具备了使用激光成形超过12平方米的复杂钛合金构件的技术和能力，并投入多个国产航空科研项目的原型和产品制造中。2013年10月，中国焊接专家获得了焊接领域最高学术奖--布鲁克奖，中国激光焊接水平得到了世界的肯定。
激光焊接可以采用连续或脉冲激光束加以实现，激光焊接的原理可分为热传导型焊接和激光深熔焊接。功率密度小于104～105W/cm2为热传导焊，此时熔深浅、焊接速度慢；功率密度大于105～107W/cm2时，金属表面受热作用下凹成“孔穴”，形成深熔焊，具有焊接速度快、深宽比大的特点。
目前，激光焊接装置的内部结构复杂，激光焊接焦距调节的结构复杂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可以根据焊接精度的要求调节激光束喷射出的能量强度以及激光束的精度的汽车激光焊接头设备，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种汽车激光焊接头设备,包括汽车激光焊接头，所述汽车激光焊接头上设有激光枪枪杆，所述激光枪枪杆的内部设有驱动支架，驱动支架的下方设有反光镜，一级聚焦镜，二级聚焦镜，所述激光枪枪杆的一侧设有手柄，手柄与激光枪枪杆相互垂直，所述手柄与激光枪枪杆连通，手柄与激光枪枪杆连接处的外部设有固定连接件，固定连接件与手柄，激光枪枪杆之间焊接连接，所述激光枪枪杆的底端设有喷射头，喷射头与激光枪枪杆的底端之间采用螺丝固定连接，所述激光枪枪杆的顶端设有电机安装支架，电机安装支架与激光枪枪杆的顶端为一体结构，所述电机安装支架的顶端设有电机，电机与电机安装支架之间采用螺丝固定连接。
优选的，所述激光枪枪杆的内部侧壁对称设有驱动支架移动槽，驱动支架移动槽的槽底设有弹簧，所述驱动支架移动槽的内部设有驱动支架，驱动支架的底端与一级聚焦镜两侧边缘相互接触。
优选的，所述手柄为圆管状，手柄的内部设有激光发生器安装支架，所述激光发生器安装支架与手柄内壁之间焊接连接，所述激光发生器安装支架的内部中央设有激光发生器，激光发生器上设有电流整流器，所述手柄的一端设有螺纹连接端口。
优选的，所述驱动支架成门框状，驱动支架的顶部中央设有螺纹槽，所述螺纹槽的内部设有调节螺杆，调节螺杆的顶端与电机的转轴之间固定连接，调节螺杆的底端设有防脱边，所述防脱边与调节螺杆的底端之间焊接连接。
优选的，所述一级聚焦镜的焦距为二级聚焦镜焦距的两倍。
优选的，所述反光镜与水平面之间的夹角为45°。
优选的，所述喷射头的内部采用堆焊焊接。
优选的，一种汽车激光焊接头设备，其工作方法包括以下步骤：
A、将汽车激光焊接头内部的激光发生器通电，激光发生器发射激光束至反光镜；
B、反光镜将激光束反射至一级聚焦镜，一级聚焦镜将激光束进行调焦后传送至二级聚焦镜；
C、二级聚焦镜对激光束再次进行聚焦，增强激光能量，同时将激光束的光束进一步聚焦，最终从喷射有喷出；
D、当汽车激光焊接头喷射的激光束精度不够，使用驱动支架调节一级聚焦镜与二级聚焦镜之间的距离，改变激光束喷射处的强度，最终从喷射头喷出激光束。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)激光枪枪杆的内部侧壁对称设有驱动支架移动槽，驱动支架移动槽的槽底设有弹簧，驱动支架移动槽内部的驱动支架底端与一级聚焦镜两侧边缘相互接触，通过弹簧与驱动支架的协同作用，方便调节一级聚焦镜与二级聚焦镜之间的距离，从而方便调节激光束的聚焦；
(2)喷射头的内部采用堆焊焊接，有效提高喷射头的使用寿命；
(3)该汽车激光焊接头设计合理，可以根据焊接精度的要求调节激光束喷射出的能量强度以及激光束的精度，使汽车激光焊接头的结构简单化，激光调焦效果好。
附图说明
图1为本发明汽车激光焊接头剖视图。
图中：1、汽车激光焊接头；2、驱动支架移动槽；3、驱动支架；4、防脱边；5、反光镜；6、一级聚焦镜；7、弹簧；8、二级聚焦镜；9、喷射头固定边；10、喷射头；11、电机安装支架；12、电机；13、调节螺杆；14、激光枪枪杆；15、固定连接件；16、手柄；17、激光发生器安装支架；18、激光发生器。
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在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1,本发明提供一种技术方案：一种汽车激光焊接头设备,包括汽车激光焊接头1，汽车激光焊接头1上设有激光枪枪杆14，激光枪枪杆14的内部侧壁对称设有驱动支架移动槽2，驱动支架移动槽2的槽底设有弹簧7，驱动支架移动槽2的内部设有驱动支架3，驱动支架3成门框状，驱动支架3的顶部中央设有螺纹槽，螺纹槽的内部设有调节螺杆13，调节螺杆13的顶端与电机12的转轴之间固定连接，调节螺杆13的底端设有防脱边4，防脱边4与调节螺杆13的底端之间焊接连接，驱动支架3的底端与一级聚焦镜6两侧边缘相互接触，通过弹簧7与驱动支架3的协同作用，方便调节一级聚焦镜6与二级聚焦镜8之间的距离，从而方便调节激光束的聚焦。
激光枪枪杆14的内部设有驱动支架3，驱动支架3的下方设有反光镜5，一级聚焦镜6，二级聚焦镜8，反光镜5与水平面之间的夹角为45°，一级聚焦镜6的焦距为二级聚焦镜8焦距的两倍，激光枪枪杆14的一侧设有手柄16，手柄16为圆管状，手柄16的内部设有激光发生器安装支架17，激光发生器安装支架17与手柄16内壁之间焊接连接，激光发生器安装支架17的内部中央设有激光发生器18，激光发生器18上设有电流整流器，手柄16的一端设有螺纹连接端口。
手柄16与激光枪枪杆14相互垂直，手柄16与激光枪枪杆14连通，手柄16与激光枪枪杆14连接处的外部设有固定连接件15，固定连接件15与手柄16，激光枪枪杆14之间焊接连接，激光枪枪杆14的底端设有喷射头10，喷射头10的内部采用堆焊焊接，有效提高喷射头10使用寿命。
喷射头10与激光枪枪杆14的底端之间采用螺丝固定连接，激光枪枪杆14的顶端设有电机安装支架11，电机安装支架11与激光枪枪杆14的顶端为一体结构，电机安装支架11的顶端设有电机12，电机12与电机安装支架11之间采用螺丝固定连接。
汽车激光焊接头设备的工作方法：将汽车激光焊接头1内部的激光发生器18通电，激光发生器18发射激光束至反光镜5，反光镜5将激光束反射至一级聚焦镜6，一级聚焦镜6将激光束进行调焦后传送至二级聚焦镜8，二级聚焦镜8对激光束再次进行聚焦，增强激光能量，同时将激光束的光束进一步聚焦，最终从喷射有喷出，当汽车激光焊接头喷射的激光束精度不够，使用驱动支架调节3一级聚焦镜6与二级聚焦镜8之间的距离，改变激光束喷射处的强度，最终从喷射头10喷出激光束。
该汽车激光焊接头设计合理，可以根据焊接精度的要求调节激光束喷射出的能量强度以及激光束的精度，使汽车激光焊接头的结构简单化，激光调焦效果好。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种汽车激光焊接头设备,包括汽车激光焊接头(1)，其特征在于：所述汽车激光焊接头(1)上设有激光枪枪杆(14)，所述激光枪枪杆(14)的内部设有驱动支架(3)，驱动支架(3)的下方设有反光镜(5)，一级聚焦镜(6)，二级聚焦镜(8)，所述激光枪枪杆(14)的一侧设有手柄(16)，手柄(16)与激光枪枪杆(14)相互垂直，所述手柄(16)与激光枪枪杆(14)连通，手柄(16)与激光枪枪杆(14)连接处的外部设有固定连接件(15)，固定连接件(15)与手柄(16)，激光枪枪杆(14)之间焊接连接，所述激光枪枪杆(14)的底端设有喷射头(10)，喷射头(10)与激光枪枪杆(14)的底端之间采用螺丝固定连接，所述激光枪枪杆(14)的顶端设有电机安装支架(11)，电机安装支架(11)与激光枪枪杆(14)的顶端为一体结构，所述电机安装支架(11)的顶端设有电机(12)，电机(12)与电机安装支架(11)之间采用螺丝固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种汽车激光焊接头设备，其特征在于：所述激光枪枪杆(14)的内部侧壁对称设有驱动支架移动槽(2)，驱动支架移动槽(2)的槽底设有弹簧(7)，所述驱动支架移动槽(2)的内部设有驱动支架(3)，驱动支架(3)的底端与一级聚焦镜(6)两侧边缘相互接触。
3.根据权利要求1所述的一种汽车激光焊接头设备，其特征在于：所述手柄(16)为圆管状，手柄(16)的内部设有激光发生器安装支架(17)，所述激光发生器安装支架(17)与手柄(16)内壁之间焊接连接，所述激光发生器安装支架(17)的内部中央设有激光发生器(18)，激光发生器(18)上设有电流整流器，所述手柄(16)的一端设有螺纹连接端口。
4.根据权利要求2所述的一种汽车激光焊接头设备，其特征在于：所述驱动支架(3)成门框状，驱动支架(3)的顶部中央设有螺纹槽，所述螺纹槽的内部设有调节螺杆(13)，调节螺杆(13)的顶端与电机(12)的转轴之间固定连接，调节螺杆(13)的底端设有防脱边(4)，所述防脱边(4)与调节螺杆(13)的底端之间焊接连接。
5.根据权利要求1所述的一种汽车激光焊接头设备，其特征在于：所述一级聚焦镜(6)的焦距为二级聚焦镜(8)焦距的两倍。
6.根据权利要求1所述的一种汽车激光焊接头设备，其特征在于：所述反光镜(5)与水平面之间的夹角为45°。
7.根据权利要求1所述的一种汽车激光焊接头设备，其特征在于：所述喷射头(10)的内部采用堆焊焊接。
8.实现权利要求1所述的一种汽车激光焊接头设备，其工作方法包括以下步骤：
A、将汽车激光焊接头(1)内部的激光发生器(18)通电，激光发生器(18)发射激光束至反光镜(5)；
B、反光镜(5)将激光束反射至一级聚焦镜(6)，一级聚焦镜(6)将激光束进行调焦后传送至二级聚焦镜(8)；
C、二级聚焦镜(8)对激光束再次进行聚焦，增强激光能量，同时将激光束的光束进一步聚焦，最终从喷射有喷出；
D、当汽车激光焊接头喷射的激光束精度不够，使用驱动支架调节(3)一级聚焦镜(6)与二级聚焦镜(8)之间的距离，改变激光束喷射处的强度，最终从喷射头(10)喷出激光束。
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