CN111992874A - 一种激光焊机激光光路的调整方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种激光焊机激光光路的调整方法，包括以下步骤：1)拆除激光焊机的1#反光镜和2#反光镜；2)粗调激光上光路；3)精调激光上光路；4)垂直光路调节；5)调节2#反光镜；6)调节3#聚焦镜焦点位置；本发明设计的激光焊机激光光路的调整方法精确的调整激光光路，使用百分表调整精度达0.01mm，保证激光最后汇聚的一点为带钢头尾焊接处的中心点，从而保证了焊接质量；调整顺序为，先调整外光路基础框架位置，调整完成后再依次调节上反光镜、下反光镜和聚焦镜，聚焦镜调节利用光斑越小激光能量越大的原理，找出聚焦镜最合理的焦距位置偏移量，方法步骤简便合理，调节效率高，准确率高，精度高。

Description

一种激光焊机激光光路的调整方法
技术领域
本发明涉及炼钢技术领域，具体涉及一种激光焊机激光光路的调整方法。
背景技术
现代钢铁行业中，为提高生产效率，酸轧联合机组绝大多数为连续式酸洗和轧制，而实现连续轧制的必要条件便是带钢必须无间断地进入酸槽和轧机机架中。其中最关键的一台设备——激光焊机，便是将每一卷的带头带尾焊接起来，形成为一条贯穿整条生产线的带钢，实现连续式生产。冷轧酸轧联合机组由西马克整体设计，设计产量年产200万吨，产品定位主要为高端家电板和汽车板，其激光焊机是引进的德国Miebach公司设计制造的新一代HSL19型激光焊机，是该机组的重要核心设备之一，它的作用是将前后两个热轧卷的尾部和头部焊接起来，实现无头轧制，以保证该机组满足高效率的连续生产运行，因此它的稳定运行将直接影响机组的正常运行。
激光焊接技术作为目前发展迅速且先进的焊接技术之一，是实现激光工业应用的重要内容。实践证明，采用高功率CO2激光器进行焊接，对焊接速度以及焊缝性能、质量要求高的场合能获得很好的效果。它具备其他焊接方法无法比拟的优越性，能够显著提高轧制线焊缝可靠性以及降低断带率。
如图1所示，激光器发射出的激光经过1#反光镜反射到达2#反光镜，然后在3#聚焦镜上聚焦并反射出激光进行带钢的焊接。在使用的过程中激光反光镜和聚焦镜需要擦拭维护，每次维护后反光镜和聚焦镜需要通过一定的调整方法进行维护。因此，迫切需要设计一种激光焊机激光光路的调整方法，以解决在激光焊机在维护过程中出现偏差，造成生产稳定性低和影响机组正常连续生产运行的问题。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种激光焊机激光光路的调整方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种激光焊机激光光路的调整方法，包括以下步骤：
1)拆除激光焊机的1#反光镜和2#反光镜；
2)粗调激光上光路，将激光上光路的黑色管路拆除，然后将激光焊机开到操作侧，并在激光挡板上贴上调试激光用纸，开启激光调试模式，将打点激光开启，先纠正激光的角度错误，再纠正激光的水平错误；
3)精调激光上光路，在激光器箱的5处螺纹位置安装5个百分表，前部两个百分表分别调整高度和水平位置，后部两个百分表分别调整高度和水平位置，侧面一个百分表调整高度位置，然后根据激光打在调试激光用纸上的情况，用尺子量一下偏移距离，首先调整高度方向，然后调整水平距离；
4)垂直光路调节，将百分表固定在架子上，通过旋转镜头底座将1#反光镜底座调整水平，将线锤穿过激光调整的十字架底座，将线锤固定好，让其自然垂下，然后通过调整底座调节螺母，调整底座的前后左右，直至下方的线锤尖端指向镜面的中心点，通过调节螺母调节1#反光镜反射的光斑；
5)调节2#反光镜，将十字工具架安装在2#反光镜位置，并插上中心有十字缝隙的十字工具板，激光时间20ms，激光功率100％，激光频率50000HZ，用手控按钮打激光，打在纸上后画出圆，查看激光往哪个方向偏，然后通过螺母调节；
6)调节3#聚焦镜焦点位置，拆除焊接支撑轮后，安装十字工具架在3#聚焦镜处，将十字工具板插在十字工具架前方，打点测试热激光位置，并通过螺母调整镜面位置，将3#聚焦镜安装好后，将调试激光用纸安装在上下支撑轮之间，在焊接参数页面依次设置焦点位置的偏移量从0，+1，+2，+3，+4，+5，-1，-2，-3，-4，-5每次设置一个参数打一次激光，打完所有的点后比较所有的点，将最小最圆的点设置为0点。
具体的是，所述步骤1中的拆除1#反光镜首先取下1#螺丝，将1#反光镜底座一起取下，拆除2#反光镜首先取下2#螺丝，将2#反光镜底座一起取下。
具体的是，所述步骤2中的纠正激光的角度错误为当激光焊机开到操作侧时，激光点打在纸上，用笔画上十字做标记，然后将激光焊机开到驱动侧，开到驱动侧的过程中如果有角度错误，激光点会渐渐的偏移十字标记，然后通过粗调激光器箱的位置调节，直至激光点不随焊机的移动而变化。
具体的是，所述步骤2中的纠正激光的水平错误为将专用的十字工具架安装在激光外部，并在十字工具架上插上中心有十字缝隙的十字工具板，激光会在调试激光用纸上打出光斑，根据光斑的位置，整体横移激光器箱，如果移动过程出现角度错误，再不断纠正角度错误和平行错误，直至全部消除。
具体的是，所述步骤3中的高度调整为如果用尺子测量值偏移十字标记5mm，则需要每次调整1mm，分五次完成，每次调整完1mm需要打紧螺栓，侧面高度调整后，需要再把前后两个百分表的高度调整为零，此时的高度统一，水平调整的原理同高度调整。
具体的是，所述步骤6中的设置焦点位置的设置方法为，首先在参数页面将激光的焦距调整为最佳焦距的偏移量，然后在激光焦点设置页面将调整模式打开，再点击偏移量即可完成调节。
本发明具有以下有益效果：
本发明设计的激光焊机激光光路的调整方法精确的调整激光光路，使用百分表调整精度达0.01mm，保证激光最后汇聚的一点为带钢头尾焊接处的中心点，从而保证了焊接质量；使用的专用工具包括线锤、十字架底座，利用十字工具架和十字工具板调整激光的位置偏移，调整顺序为，先调整外光路基础框架位置，调整完成后再依次调节上反光镜、下反光镜和聚焦镜，聚焦镜调节利用光斑越小激光能量越大的原理，找出聚焦镜最合理的焦距位置偏移量，方法步骤简便合理，调节效率高，准确率高，精度高。
附图说明
图1是激光焊机激光光路的结构示意图。
图2是激光器箱的整体安装结构示意图。
图3是1#反光镜拆卸的结构示意图一。
图4是1#反光镜拆卸的结构示意图二。
图5是2#反光镜拆卸的结构示意图一。
图6是2#反光镜拆卸的结构示意图二。
图7是1#反光镜安装十字工具架的结构示意图一。
图8是1#反光镜安装十字工具架的结构示意图二。
图9是1#反光镜安装十字工具架的结构示意图三。
图10是1#反光镜安装十字工具架的结构示意图四。
图11是合格光斑的结构示意图。
图12是不合格光斑的结构示意图。
图13是1#反光镜处安装线锤的结构示意图一。
图14是1#反光镜处安装线锤的结构示意图二。
图15是1#反光镜处安装线锤的结构示意图三。
图16是1#反光镜处安装线锤的结构示意图四。
图17是1#反光镜调节螺母的结构示意图。
图18是2#反光镜安装十字工具架的结构示意图一。
图19是2#反光镜安装十字工具架的结构示意图二。
图20是2#反光镜安装十字工具架的结构示意图三。
图21是2#反光镜安装十字工具架的结构示意图四。
图22是3#聚焦镜安装十字工具架的结构示意图一。
图23是3#聚焦镜安装十字工具架的结构示意图二。
图24是3#聚焦镜安装十字工具架的结构示意图三。
图25是3#聚焦镜安装十字工具架的结构示意图四。
图中：1-1#反光镜；2-2#反光镜；3-3#聚焦镜；4-激光光路；5-上光路黑色管路；6-十字架底座；7-线锤；8-调节螺母；1.1-1#螺丝；1.2-1#反光镜底座；2.1-2#螺丝；2.2-2#反光镜底座；3.1-十字工具架；3.2-十字工具板。
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地进一步详细的说明。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。
一种激光焊机激光光路的调整方法，运用在冷轧产线激光焊机上，如图1所示，激光焊机的激光器发射出的激光经过1#反光镜1反射到达2#反光镜2，然后在3#聚焦镜3上聚焦并反射出激光进行带钢的焊接。激光从发射出后经过两个反光镜一个聚焦镜走的路程称为激光光路4，运用本发明方法精确的调整激光光路4，使用百分表调整精度达0.01mm，保证激光最后汇聚的一点为带钢头尾焊接处的中心点，从而保证了焊接质量。
如图2-25所示，一种激光焊机激光光路的调整方法，包括以下步骤：
1、拆除激光焊机的反光镜
(1)1#反光镜拆除方法首先取下图3所示1#螺丝1.1，共计4枚，拆除后，将图4中所示的1#反光镜底座1.2一起取下即可。
(2)2#反光镜拆除方法首先取下图5所示2#螺丝2.1，共计4枚，拆除后，将图6中所示的2#反光镜底座2.2一起取下即可。
2、粗调激光上光路
(1)将激光上光路的上光路黑色管路5拆除，拆除1#反光镜1。
(2)将激光焊机开到操作侧(左侧)，并在激光挡板上贴上调试激光用纸，开启激光调试模式，将打点激光开启。
(3)先纠正激光的角度错误：当激光焊机开到操作侧时，激光点打在调试激光用纸上，用笔画上十字做标记，然后将焊机开到驱动侧，开到驱动侧的过程中如果有角度错误，激光点会渐渐的偏移十字标记，然后通过粗调激光器箱的位置调节，直至激光点不随激光焊机的移动而变化。
(4)纠正水平错误：如图7-10所示，将专门十字工具架3.1安装在激光镜位置，并在十字工具架3.1上插上中心有十字缝隙的十字工具板3.2，会在纸上打出光斑，根据光斑的位置，整体横移激光器箱(如果移动过程出现角度错误，再不断纠正角度错误和平行错误，直至全部消除)。
3、精调激光上光路
(1)激光器箱一共5处螺纹位置调整在如图2中圆圈所示位置，将五个百分表安装在激光器箱的五个位置处(西边一个百分表高度调整，北面两个百分表一个高度调整一个水平调整，南面两个百分表一个高度调整一个水平调整)。
(2)根据激光打在纸面上的情况，用尺子量一下偏移距离，首先调整高度方向，如果相差5mm，则需要每次调整1mm，分五次完成，每次调整完1mm需要打紧螺栓。西边高度调整后，需要再把南北两个表的高度调整为零，此时的高度统一。
(3)高度调整完成后，调节水平距离，原理同上。
4、垂直光路调节
(1)需要准备好线锤7及百分表。
(2)将百分表固定在架子上，将1#反光镜底座1.2调整水平，调整方法通过旋转镜头底座(百分表安装在架子上，打在1#反光镜底座1.2侧面)。
(3)将线锤7穿过激光调整的十字架底座6。
(4)如图13-16所示，将线锤7固定好，让其自然垂下。然后通过1#反光镜底座1.2的调节螺母8，调整1#反光镜底座1.2的前后左右，直至下方的线锤尖端指向镜面的中心点(已有标记)。
5、调节1#反光镜
(1)通过调节图17所示三个调节螺母8调节1#反光镜1反射的光斑。
(2)如图18-21所示，将十字工具架3.1安装在2#反光镜2位置(拆除2#反光镜)，并插上中心有十字缝隙的十字工具板3.2。
(3)激光时间20ms，激光功率100％，激光频率50000HZ，用手控按钮打激光，打在纸上后画出圆，查看激光往哪个方向偏，然后通过螺母调节。
6、调节2#反光镜
(1)拆除焊接支撑轮后，安装十字工具架3.1在3#聚焦镜3处。
(2)将十字工具板3.2插在十字工具架3.1前方，打点测试热激光位置，并通过螺母调整镜面位置。
7、调节3#聚焦镜3焦点位置
(1)将3#聚焦镜3安装好后，将调试激光用纸安装在上下支撑轮之间。
(2)在焊接参数页面依次设置焦点位置的偏移量从0，+1，+2，+3，+4，+5，-1，-2，-3，-4，-5每次设置一个参数打一次激光。
(3)打完所有的点后比较所有的点，将最小最圆的点设置为0点。
(4)设置方法为：首首先在参数页面将激光的焦距调整为最佳焦距的偏移量，然后在激光焦点设置页面将调整模式打开，再点击偏移量即可完成调节。
本发明不局限于上述实施方式，任何人应得知在本发明的启示下作出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。
本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (6)

1.一种激光焊机激光光路的调整方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)拆除激光焊机的1#反光镜和2#反光镜；
2)粗调激光上光路，将激光上光路的黑色管路拆除，然后将激光焊机开到操作侧，并在激光挡板上贴上调试激光用纸，开启激光调试模式，将打点激光开启，先纠正激光的角度错误，再纠正激光的水平错误；
3)精调激光上光路，在激光器箱的5处螺纹位置安装5个百分表，前部两个百分表分别调整高度和水平位置，后部两个百分表分别调整高度和水平位置，侧面一个百分表调整高度位置，然后根据激光打在调试激光用纸上的情况，用尺子量一下偏移距离，首先调整高度方向，然后调整水平距离；
4)垂直光路调节，将百分表固定在架子上，通过旋转镜头底座将1#反光镜底座调整水平，将线锤穿过激光调整的十字架底座，将线锤固定好，让其自然垂下，然后通过调整底座调节螺母，调整底座的前后左右，直至下方的线锤尖端指向镜面的中心点，通过调节螺母调节1#反光镜反射的光斑；
5)调节2#反光镜，将十字工具架安装在2#反光镜位置，并插上中心有十字缝隙的十字工具板，激光时间20ms，激光功率100％，激光频率50000HZ，用手控按钮打激光，打在纸上后画出圆，查看激光往哪个方向偏，然后通过螺母调节；
6)调节3#聚焦镜焦点位置，拆除焊接支撑轮后，安装十字工具架在3#聚焦镜处，将十字工具板插在十字工具架前方，打点测试热激光位置，并通过螺母调整镜面位置，将3#聚焦镜安装好后，将调试激光用纸安装在上下支撑轮之间，在焊接参数页面依次设置焦点位置的偏移量从0，+1，+2，+3，+4，+5，-1，-2，-3，-4，-5每次设置一个参数打一次激光，打完所有的点后比较所有的点，将最小最圆的点设置为0点。
2.根据权利要求1所述的激光焊机激光光路的调整方法，其特征在于，所述步骤1中的拆除1#反光镜首先取下1#螺丝，将1#反光镜底座一起取下，拆除2#反光镜首先取下2#螺丝，将2#反光镜底座一起取下。
3.根据权利要求1所述的激光焊机激光光路的调整方法，其特征在于，所述步骤2中的纠正激光的角度错误为当激光焊机开到操作侧时，激光点打在纸上，用笔画上十字做标记，然后将激光焊机开到驱动侧，开到驱动侧的过程中如果有角度错误，激光点会渐渐的偏移十字标记，然后通过粗调激光器箱的位置调节，直至激光点不随焊机的移动而变化。
4.根据权利要求1所述的激光焊机激光光路的调整方法，其特征在于，所述步骤2中的纠正激光的水平错误为将专用的十字工具架安装在激光外部，并在十字工具架上插上中心有十字缝隙的十字工具板，激光会在调试激光用纸上打出光斑，根据光斑的位置，整体横移激光器箱，如果移动过程出现角度错误，再不断纠正角度错误和平行错误，直至全部消除。
5.根据权利要求1所述的激光焊机激光光路的调整方法，其特征在于，所述步骤3中的高度调整为如果用尺子测量值偏移十字标记5mm，则需要每次调整1mm，分五次完成，每次调整完1mm需要打紧螺栓，侧面高度调整后，需要再把前后两个百分表的高度调整为零，此时的高度统一，水平调整的原理同高度调整。
6.根据权利要求1所述的激光焊机激光光路的调整方法，其特征在于，所述步骤6中的设置焦点位置的设置方法为，首先在参数页面将激光的焦距调整为最佳焦距的偏移量，然后在激光焦点设置页面将调整模式打开，再点击偏移量即可完成调节。
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