CN117532157B - 一种玻璃-金属激光复接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及激光焊接技术领域,提供了一种玻璃‑金属激光复接方法,包括以下步骤:步骤1:使用送料机械臂和双层夹台组件依次将金属工件、膏状钎料和玻璃工件叠放并夹持在一起,配合旋转机构带动叠放后的组合工件移入到焊接箱中;步骤2:规划焊接路径,设置激光参数;步骤3:调节连续激光发射器和超快激光发射器到工件之间的距离,进而辅助激光对焦以及变焦操作;步骤4:利用行走机构带动连续激光发射器和超快激光发射器按照步骤2的焊接路径移走并照射,进行超快焊接;步骤5:照射结束,待膏状钎料完全冷却凝固即可。本发明能在原位进行激光切换,避免仍需重新定位,实现自动装料、夹料和取料的功能,能够满足大批量材料的焊接生产需求。
Description
技术领域
本发明涉及激光焊接技术领域,尤其涉及一种玻璃-金属激光复接方法。
背景技术
玻璃材料因高温耐磨、耐蚀、绝缘,抗氧化能力强等特点被广泛的应用,但玻璃本身的低延性、冲击韧性差则限制了其在工程中的应用。因此结合了玻璃与金属双重优良性能的玻璃金属复合连接体应运而生,并广泛应用于微电子封装、电池、仪器仪表、太阳能真空集热管、复合材料等领域,因此研究玻璃与金属封接有重要意义。玻璃与金属的封接方法有很多种,其中研究最多理论较成熟的为匹配封接,匹配封接是在封接前先对金属进行预氧化处理,使金属表面生成一层厚度适当的氧化层,再将金属与玻璃放在炉中加热保温一定时间然后冷却至室温,但是匹配封接要在炉中加热然后冷却故生产周期长。然而激光具有极高的能量,能非接触式局部实现快速加热快速冷却,还能实现接缝形状比较复杂器件的封接,因此在封接领域内的应用也越来越广。
经检索,专利公开号为CN116079175A的一种面向大间隙金属-玻璃激光复合焊接装置,所述电动直线滑台上设置有电动升降平台;所述电动升降平台上设置有夹持机构和支撑机构,所述夹持架构用于夹持待焊接正四棱柱玻璃,所述支撑机构用于支撑待焊接金属基座;所述待焊接正四棱柱玻璃与待焊接金属基座在竖直方向上形成焊接区;所述焊接区的上方设置有连续激光振镜的焊接位和超快激光振镜的焊接位。存在以下不足:(1)现有技术中在对玻璃-金属进行激光焊接时,需要人工将需要焊接的玻璃工件和金属工件放置在装置上,再通过装夹结构进行夹持固定处理,但是,这样的操作方式并不具有高效性,无法满足大批量材料的焊接生产需求;(2)现有技术中在对工件进行连续激光处理与超快激光处理时,需要进行位置切换,不能在原位进行切换激光的功能,由于超快激光处理是一个瞬间过程,采用切换位置处理的方式仍需要重新定位处理,操作并不方便,程序较为复杂,浪费过多时间,因此,亟需设计一种玻璃-金属激光复接方法来解决上述问题。
发明内容
本发明提供一种玻璃-金属激光复接方法,旨在解决背景技术提出的问题。
本发明是这样实现的,一种玻璃-金属激光复接方法,包括以下步骤:
步骤1:使用送料机械臂和双层夹台组件依次将金属工件、膏状钎料和玻璃工件叠放并夹持在一起,配合旋转机构带动叠放后的组合工件移入到焊接箱中;
步骤2:规划焊接路径,设置激光参数;
步骤3:通过激光位移传感器配合电动推杆调节连续激光发射器和超快激光发射器到工件之间的距离,进而辅助激光对焦以及变焦操作;
步骤4:利用行走机构预先带动连续激光发射器按照步骤2的焊接路径进行连续激光移走并照射,使得膏状钎料熔化再凝固,形成填充在玻璃和金属间隙中的紧实钎料金属层,再通过翻转机构切换激光位置,带动超快激光发射器按照步骤2的焊接路径重复移走并照射,使用超快激光透过玻璃聚焦于膏状钎料与玻璃的接触面,进行超快焊接;
步骤5:照射结束,待膏状钎料完全冷却凝固即可。
进一步的,所述焊接箱的底部固定安装有安装底板,且安装底板的顶部固定安装有外壳,外壳的顶部转动连接有旋转台,旋转机构设置在外壳的底部和旋转台的中间位置,所述旋转台的顶部开设有等距离呈环形分布的安装槽,且双层夹台组件固定安装在安装槽的内部,所述旋转机构包括固定安装在外壳底部内壁一侧的步进电机,且步进电机的输出轴固定安装有驱动齿轮,旋转台的底部中间位置固定安装有从动齿轮,从动齿轮的一侧与驱动齿轮的一侧相啮合。
通过上述技术方案,便于装料和取料操作,可实现持续性激光焊接的操作方式。
进一步的,所述安装底板的顶部拐角处固定安装有三个送料机械臂,且三个送料机械臂的一侧均设置于用于存放金属工件、膏状钎料和玻璃工件的送料小车,所述安装底板的顶部一侧固定安装有取料机械臂,且取料机械臂的一侧设置有用于存放产品的收料小车。
通过上述技术方案,实现自动送料和取料的操作方式,省时省力。
进一步的,所述双层夹台组件包括固定安装在安装槽内的夹台盘,且夹台盘的顶部开设有等距离呈环形分布的导向槽,所述导向槽的内壁均滑动设置有导向套,且导向槽的两端内壁固定有穿过导向套的导向杆,所述导向套的顶部均固定有夹爪,且夹爪靠近拐角处的一侧和一端均开设有缓冲槽,两个所述缓冲槽的内壁均固定有记忆金属片,且记忆金属片呈椭圆形,两个所述记忆金属片的一端分别固定有上夹座和下夹座,且上夹座的一侧顶部和底部与下夹座的一侧顶部和底部均固定有插接在缓冲槽顶部和底部的限位板,所述上夹座的另一侧开设有等距离分布的防滑槽,且下夹座的另一侧均转动设置有等距离分布的支撑辊,所述夹台盘的内壁固定安装有安装撑盘,且安装撑盘的顶部中间位置转动连接有第一往复齿轮,第一往复齿轮的一侧啮合有第一L型齿条,安装撑盘上固定安装有用于带动第一L型齿条移动的第一气缸,所述第一往复齿轮的顶部与导向套的底部之间均转动连接有推拉杆,所述金属工件夹持在相邻的下夹座之间,且膏状钎料覆盖在金属工件上,玻璃工件夹持在相邻的上夹座之间。
通过上述技术方案,保证金属工件、膏状钎料和玻璃工件三者之间的稳固性和匹配性。
进一步的,所述夹台盘的顶部中间位置开设有中心腔,且中心腔的内壁固定安装有顶升驱动器,顶升驱动器的顶部固定安装有微动顶盘,用于金属工件、膏状钎料和玻璃工件三者之间的紧固处理。
进一步的,所述行走机构包括转动设置在焊接箱内的第一螺纹杆,且焊接箱的一侧外壁固定安装有用于驱动第一螺纹杆旋转的第一正反转电机,第一螺纹杆的外壁螺接有第一活动套,所述焊接箱的内壁一侧固定有导引杆,且导引杆的外壁套设有导引套,导引套和第一活动套之间固定有活动框,所述活动框的两端内壁之间转动连接有第二螺纹杆,且导引套的一侧固定安装有用于驱动第二螺纹杆旋转的第二正反转电机,第二螺纹杆的外壁螺接有活动设置在活动框内的第二活动套,所述电动推杆固定安装在第二活动套的顶部,且电动推杆的活塞端固定安装有门型板。
通过上述技术方案,利用行走机构带动连续激光发射器和超快激光发射器沿着焊接路径进行行走焊接处理,保证焊接面积和焊接充分性,提高焊接效果。
进一步的,所述激光位移传感器固定安装在门型板的一侧中间位置底部,所述激光位移传感器用于测量连续激光发射器和超快激光发射器到膏状钎料之间的距离,辅助激光对焦以及变焦操作。
进一步的,所述翻转机构包括转动设置在门型板内的翻转台,且连续激光发射器和超快激光发射器分别固定安装在翻转台的顶部和底部,所述翻转台的一端中间位置固定有翻转轴,且翻转轴上固定有第二往复齿轮,第二往复齿轮的一侧啮合有第二L型齿条,所述门型板的另一侧固定安装有用于带动第二L型齿条移动的第二气缸。
通过上述技术方案,实现对连续激光发射器和超快激光发射器进行位置切换的功能,能够通过先激光钎焊,后在同一位置翻转激光焊具后进行超快激光焊接的方式,解决了不能在原位进行切换激光的问题,避免仍需要重新定位的现象,防止发生位置错乱问题。
进一步的,所述焊接箱的底部设置有供双层夹台组件穿过的豁口,且豁口处固定安装有防护帘。
通过上述技术方案,保证焊接箱内部焊接过程中的密封性,避免激光外伤操作人员。
本发明的有益效果:
本发明设计了一种玻璃-金属激光复接的方法,通过先激光钎焊,后在同一位置翻转激光焊具后进行超快激光焊接的方式,解决了现有技术中在对工件进行连续激光处理与超快激光处理时不能在原位进行切换激光的问题,避免仍需要重新定位的现象,防止发生位置错乱问题,具备操作方便,程序简单,省时省力,误差极小等优点。
本发明采用控制系统控制送料机械臂和取料机械臂将金属工件、膏状钎料和玻璃工件自动放入到双层夹台组件中,配合双层夹台组件和微动顶盘12的夹持和压持作用保证金属工件、膏状钎料和玻璃工件三者之间的稳固性和匹配性,解决了仍人工将需要焊接的工件放置在装置中的问题,实现自动装料、夹料和取料的功能,操作高效,能够满足大批量材料的焊接生产需求。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本发明的实施例,并与说明书一起用于解释本发明的原理。
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,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的旋转机构和安装槽结构示意图。
图3为本发明的双层夹台组件结构示意图。
图4为本发明的双层夹台组件剖视图。
图5为本发明的安装撑盘和第一往复齿轮结构示意图。
图6为本发明的缓冲槽和记忆金属片结构图。
图7为本发明的焊接箱剖视图。
图8为本发明的行走机构和翻转机构结构示意图。
图9为本发明的第二正反转电机和第二螺纹杆结构示意图。
图10为本发明的翻转机构整体示意图。
图11为本发明的焊接路径示意图。
附图标记:
1、安装底板;2、外壳;3、送料小车;4、送料机械臂;5、旋转台;6、焊接箱;7、双层夹台组件;701、夹台盘;702、夹爪;703、上夹座;704、下夹座;705、安装撑盘;706、导向槽;707、第一气缸;708、第一L型齿条;709、第一往复齿轮;710、推拉杆;711、缓冲槽;712、记忆金属片;713、限位板;714、导向杆;715、导向套;8、取料机械臂;9、收料小车;1001、步进电机;1002、驱动齿轮;1003、从动齿轮;11、安装槽;12、微动顶盘;13、顶升驱动器;14、行走机构;1401、第一正反转电机;1402、第一螺纹杆;1403、第一活动套;1404、导引杆;1405、第二正反转电机;1406、第二螺纹杆;15、活动框;16、电动推杆;17、门型板;18、防护帘;19、第二活动套;20、翻转机构;2001、翻转台;2002、第二往复齿轮;2003、第二L型齿条;2004、第二气缸;21、连续激光发射器;22、激光位移传感器;23、超快激光发射器。
具体实施方式
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“ 中心”、“ 纵向”、“ 横向”、“ 上”、“下”、“ 前”、“ 后”、“ 左”、“ 右”、“ 竖直”、“ 水平”、“ 顶”、“ 底”、“ 内”、“ 外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“ 第一”、“ 第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“ 第一”、“ 第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明,“ 多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“ 安装”、“相连”、“ 连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
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。
实施例一
请参照图1-11所示,在本发明实施例中,一种玻璃-金属激光复接方法,包括以下步骤:
步骤1:使用送料机械臂4和双层夹台组件7依次将金属工件、膏状钎料和玻璃工件叠放并夹持在一起,配合旋转机构带动叠放后的组合工件移入到焊接箱6中;
步骤2:规划焊接路径,设置激光参数;
步骤3:通过激光位移传感器22配合电动推杆16调节连续激光发射器21和超快激光发射器23到工件之间的距离,进而辅助激光对焦以及变焦操作;
步骤4:利用行走机构14预先带动连续激光发射器21按照步骤2的焊接路径进行连续激光移走并照射,使得膏状钎料熔化再凝固,形成填充在玻璃和金属间隙中的紧实钎料金属层,再通过翻转机构20切换激光位置,带动超快激光发射器23按照步骤2的焊接路径重复移走并照射,使用超快激光透过玻璃聚焦于膏状钎料与玻璃的接触面,进行超快焊接;
步骤5:照射结束,待膏状钎料完全冷却凝固即可。
本发明中,焊接箱6的底部固定安装有安装底板1,且安装底板1的顶部固定安装有外壳2,外壳2的顶部转动连接有旋转台5,旋转机构设置在外壳2的底部和旋转台5的中间位置,旋转台5的顶部开设有等距离呈环形分布的安装槽11,且双层夹台组件7固定安装在安装槽11的内部,双层夹台组件7包括固定安装在安装槽11内的夹台盘701,且夹台盘701的顶部开设有等距离呈环形分布的导向槽706,导向槽706的内壁均滑动设置有导向套715,且导向槽706的两端内壁固定有穿过导向套715的导向杆714,导向套715的顶部均固定有夹爪702,且夹爪702靠近拐角处的一侧和一端均开设有缓冲槽711,两个缓冲槽711的内壁均固定有记忆金属片712,且记忆金属片712呈椭圆形,两个记忆金属片712的一端分别固定有上夹座703和下夹座704,且上夹座703的一侧顶部和底部与下夹座704的一侧顶部和底部均固定有插接在缓冲槽711顶部和底部的限位板713,上夹座703的另一侧开设有等距离分布的防滑槽,且下夹座704的另一侧均转动设置有等距离分布的支撑辊,夹台盘701的内壁固定安装有安装撑盘705,且安装撑盘705的顶部中间位置转动连接有第一往复齿轮709,第一往复齿轮709的一侧啮合有第一L型齿条708,安装撑盘705上固定安装有用于带动第一L型齿条708移动的第一气缸707,第一往复齿轮709的顶部与导向套715的底部之间均转动连接有推拉杆710,金属工件夹持在相邻的下夹座704之间,且膏状钎料覆盖在金属工件上,玻璃工件夹持在相邻的上夹座703之间,通过夹爪702内下夹座704和上夹座703的夹持作用保证金属工件、膏状钎料和玻璃工件三者之间的稳固性和匹配性。
本发明中,旋转机构包括固定安装在外壳2底部内壁一侧的步进电机1001,且步进电机1001的输出轴固定安装有驱动齿轮1002,旋转台5的底部中间位置固定安装有从动齿轮1003,从动齿轮1003的一侧与驱动齿轮1002的一侧相啮合,利用步进电机1001带动驱动齿轮1002旋转,通过驱动齿轮1002与从动齿轮1003的啮合作用带动旋转台5旋转,一方面便于装料和取料操作,另一方面可实现持续性激光焊接的操作方式。
本发明中,安装底板1的顶部拐角处固定安装有三个送料机械臂4,且三个送料机械臂4的一侧均设置于用于存放金属工件、膏状钎料和玻璃工件的送料小车3,安装底板1的顶部一侧固定安装有取料机械臂8,且取料机械臂8的一侧设置有用于存放产品的收料小车9,实现自动送料和取料的操作方式,省时省力。
本发明中,夹台盘701的顶部中间位置开设有中心腔,且中心腔的内壁固定安装有顶升驱动器13,顶升驱动器13的顶部固定安装有微动顶盘12,用于金属工件、膏状钎料和玻璃工件三者之间的紧固处理。
本发明中,行走机构14包括转动设置在焊接箱6内的第一螺纹杆1402,且焊接箱6的一侧外壁固定安装有用于驱动第一螺纹杆1402旋转的第一正反转电机1401,第一螺纹杆1402的外壁螺接有第一活动套1403,焊接箱6的内壁一侧固定有导引杆1404,且导引杆1404的外壁套设有导引套,导引套和第一活动套1403之间固定有活动框15,活动框15的两端内壁之间转动连接有第二螺纹杆1406,且导引套的一侧固定安装有用于驱动第二螺纹杆1406旋转的第二正反转电机1405,第二螺纹杆1406的外壁螺接有活动设置在活动框15内的第二活动套19,电动推杆16固定安装在第二活动套19的顶部,且电动推杆16的活塞端固定安装有门型板17,激光位移传感器22固定安装在门型板17的一侧中间位置底部,激光位移传感器22用于测量连续激光发射器21和超快激光发射器23到膏状钎料之间的距离,辅助激光对焦以及变焦操作,翻转机构包括转动设置在门型板17内的翻转台2001,且连续激光发射器21和超快激光发射器23分别固定安装在翻转台2001的顶部和底部,翻转台2001的一端中间位置固定有翻转轴,且翻转轴上固定有第二往复齿轮2002,第二往复齿轮2002的一侧啮合有第二L型齿条2003,门型板17的另一侧固定安装有用于带动第二L型齿条2003移动的第二气缸2004,利用行走机构14带动连续激光发射器21和超快激光发射器23沿着焊接路径进行行走焊接处理,保证焊接面积和焊接充分性,提高焊接效果,并采用翻转机构的作用使得在同一位置翻转激光焊具后进行超快激光焊接处理,解决了不能在原位进行切换激光的问题,避免仍需要重新定位的现象,防止发生位置错乱问题,具备操作方便,程序简单,误差极小等优点。
实施例二
请参照图1所示,焊接箱6的底部设置有供双层夹台组件7穿过的豁口,且豁口处固定安装有防护帘18,通过防护帘18保证焊接箱6内部焊接过程中的密封性,避免激光外伤操作人员。
本发明的工作原理是:在焊接前,操作人员利用送料机械臂4的驱动作用以及旋转机构的旋转作用分别将三辆送料小车3内金属工件、膏状钎料和玻璃工件叠放在双层夹台组件7内,通过双层夹台组件7内的第一气缸707的推动方式带动第一L型齿条708移动,利用第一L型齿条708与第一往复齿轮709的啮合作用带动第一往复齿轮709和推拉杆710旋转,从而在推拉杆710的牵引作用下带动导向套715在导向槽706内活动,带动同组夹爪702进行展开和闭合,从而利用下夹座704对金属工件进行夹持固定,利用上夹座703对玻璃工件进行夹持固定,然后配合旋转机构的旋转作用带动叠放后的组合工件移入到焊接箱6中,接着,操作人员规划焊接路径,设置激光参数,通过电动推杆16调节激光位移传感器22的高度,测量连续激光发射器21和超快激光发射器23到工件之间的距离,进而辅助激光对焦以及变焦操作,待焊接时,使用者利用行走机构14内的第一正反转电机1401带动第一螺纹杆1402旋转,带动第一活动套1403、活动框15和激光发射器作横向运行,利用第二正反转电机1405带动第二螺纹杆1406旋转,带动第二活动套19和激光发射器作纵向运行,从而带动连续激光发射器21按照上述焊接路径进行连续激光移走并照射,使得膏状钎料熔化再凝固,形成填充在玻璃工件和金属工件间隙中的紧实钎料金属层,使用者再通过翻转机构20切换激光位置,使得连续激光发射器21和超快激光发射器23掉换位置,重复上述运行路径,带动超快激光发射器23按照步骤2的焊接路径重复移走并照射,使用超快激光透过玻璃聚焦于膏状钎料与玻璃的接触面,进行超快焊接,带照射结束,待膏状钎料完全冷却凝固,最后,产后加工完后,继续通过旋转机构的旋转作用将产品从焊接箱6内移出,松开双层夹台组件7对产品的束缚,通过取料机械臂8将产品取入到收料小车9内存放。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种玻璃-金属激光复接方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1:使用送料机械臂(4)和双层夹台组件(7)依次将金属工件、膏状钎料和玻璃工件叠放并夹持在一起,配合旋转机构带动叠放后的组合工件移入到焊接箱(6)中;
步骤2:规划焊接路径,设置激光参数;
步骤3:通过激光位移传感器(22)配合电动推杆(16)调节连续激光发射器(21)和超快激光发射器(23)到工件之间的距离,进而辅助激光对焦以及变焦操作;
步骤4:利用行走机构(14)预先带动连续激光发射器(21)按照步骤2的焊接路径进行连续激光移走并照射,使得膏状钎料熔化再凝固,形成填充在玻璃和金属间隙中的紧实钎料金属层,再通过翻转机构(20)切换激光位置,带动超快激光发射器(23)按照步骤2的焊接路径重复移走并照射,使用超快激光透过玻璃聚焦于膏状钎料与玻璃的接触面,进行超快焊接;
步骤5:照射结束,待膏状钎料完全冷却凝固即可;
所述焊接箱(6)的底部固定安装有安装底板(1),且安装底板(1)的顶部固定安装有外壳(2),外壳(2)的顶部转动连接有旋转台(5),旋转机构设置在外壳(2)的底部和旋转台(5)的中间位置,所述旋转台(5)的顶部开设有等距离呈环形分布的安装槽(11),且双层夹台组件(7)固定安装在安装槽(11)的内部;
所述旋转机构包括固定安装在外壳(2)底部内壁一侧的步进电机(1001),且步进电机(1001)的输出轴固定安装有驱动齿轮(1002),旋转台(5)的底部中间位置固定安装有从动齿轮(1003),从动齿轮(1003)的一侧与驱动齿轮(1002)的一侧相啮合;
所述安装底板(1)的顶部拐角处固定安装有三个送料机械臂(4),且三个送料机械臂(4)的一侧均设置于用于存放金属工件、膏状钎料和玻璃工件的送料小车(3),所述安装底板(1)的顶部一侧固定安装有取料机械臂(8),且取料机械臂(8)的一侧设置有用于存放产品的收料小车(9);
所述双层夹台组件(7)包括固定安装在安装槽(11)内的夹台盘(701),且夹台盘(701)的顶部开设有等距离呈环形分布的导向槽(706),所述导向槽(706)的内壁均滑动设置有导向套(715),且导向槽(706)的两端内壁固定有穿过导向套(715)的导向杆(714),所述导向套(715)的顶部均固定有夹爪(702),且夹爪(702)靠近拐角处的一侧和一端均开设有缓冲槽(711),两个所述缓冲槽(711)的内壁均固定有记忆金属片(712),且记忆金属片(712)呈椭圆形,两个所述记忆金属片(712)的一端分别固定有上夹座(703)和下夹座(704),且上夹座(703)的一侧顶部和底部与下夹座(704)的一侧顶部和底部均固定有插接在缓冲槽(711)顶部和底部的限位板(713),所述上夹座(703)的另一侧开设有等距离分布的防滑槽,且下夹座(704)的另一侧均转动设置有等距离分布的支撑辊,所述夹台盘(701)的内壁固定安装有安装撑盘(705),且安装撑盘(705)的顶部中间位置转动连接有第一往复齿轮(709),第一往复齿轮(709)的一侧啮合有第一L型齿条(708),安装撑盘(705)上固定安装有用于带动第一L型齿条(708)移动的第一气缸(707),所述第一往复齿轮(709)的顶部与导向套(715)的底部之间均转动连接有推拉杆(710),所述金属工件夹持在相邻的下夹座(704)之间,且膏状钎料覆盖在金属工件上,玻璃工件夹持在相邻的上夹座(703)之间。
2.如权利要求1所述的一种玻璃-金属激光复接方法,其特征在于,所述夹台盘(701)的顶部中间位置开设有中心腔,且中心腔的内壁固定安装有顶升驱动器(13),顶升驱动器(13)的顶部固定安装有微动顶盘(12),用于金属工件、膏状钎料和玻璃工件三者之间的紧固处理。
3.如权利要求2所述的一种玻璃-金属激光复接方法,其特征在于,所述行走机构(14)包括转动设置在焊接箱(6)内的第一螺纹杆(1402),且焊接箱(6)的一侧外壁固定安装有用于驱动第一螺纹杆(1402)旋转的第一正反转电机(1401),第一螺纹杆(1402)的外壁螺接有第一活动套(1403),所述焊接箱(6)的内壁一侧固定有导引杆(1404),且导引杆(1404)的外壁套设有导引套,导引套和第一活动套(1403)之间固定有活动框(15),所述活动框(15)的两端内壁之间转动连接有第二螺纹杆(1406),且导引套的一侧固定安装有用于驱动第二螺纹杆(1406)旋转的第二正反转电机(1405),第二螺纹杆(1406)的外壁螺接有活动设置在活动框(15)内的第二活动套(19),所述电动推杆(16)固定安装在第二活动套(19)的顶部,且电动推杆(16)的活塞端固定安装有门型板(17)。
4.如权利要求3所述的一种玻璃-金属激光复接方法,其特征在于,所述激光位移传感器(22)固定安装在门型板(17)的一侧中间位置底部,所述激光位移传感器(22)用于测量连续激光发射器(21)和超快激光发射器(23)到膏状钎料之间的距离,辅助激光对焦以及变焦操作。
5.如权利要求4所述的一种玻璃-金属激光复接方法,其特征在于,所述翻转机构包括转动设置在门型板(17)内的翻转台(2001),且连续激光发射器(21)和超快激光发射器(23)分别固定安装在翻转台(2001)的顶部和底部,所述翻转台(2001)的一端中间位置固定有翻转轴,且翻转轴上固定有第二往复齿轮(2002),第二往复齿轮(2002)的一侧啮合有第二L型齿条(2003),所述门型板(17)的另一侧固定安装有用于带动第二L型齿条(2003)移动的第二气缸(2004)。
6.如权利要求1所述的一种玻璃-金属激光复接方法,其特征在于,所述焊接箱(6)的底部设置有供双层夹台组件(7)穿过的豁口,且豁口处固定安装有防护帘(18)。
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Citations (6)
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---|---|---|---|---|
CN204185569U (zh) * | 2014-09-12 | 2015-03-04 | 重庆江陆激光科技有限公司 | 一种具有精密补焊功能的激光熔覆设备 |
CN110421248A (zh) * | 2019-08-06 | 2019-11-08 | 湖北韩泰智能设备有限公司 | 一种焊接系统及焊接方法 |
CN112846499A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-05-28 | 武汉华工激光工程有限责任公司 | 玻璃与金属封装的超快激光焊接方法以及系统 |
KR102460999B1 (ko) * | 2022-07-26 | 2022-10-31 | 주식회사 월드웰 | 알루미늄 배관용 레이저 브레이징 장치 및 그 접합 방법 |
CN218575400U (zh) * | 2022-11-09 | 2023-03-07 | 锦硕精密通讯设备(苏州)有限公司 | 一种手机零件焊接装置 |
CN116079175A (zh) * | 2023-02-06 | 2023-05-09 | 上海交通大学 | 一种面向大间隙金属-玻璃激光复合焊接装置 |
-
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN204185569U (zh) * | 2014-09-12 | 2015-03-04 | 重庆江陆激光科技有限公司 | 一种具有精密补焊功能的激光熔覆设备 |
CN110421248A (zh) * | 2019-08-06 | 2019-11-08 | 湖北韩泰智能设备有限公司 | 一种焊接系统及焊接方法 |
CN112846499A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-05-28 | 武汉华工激光工程有限责任公司 | 玻璃与金属封装的超快激光焊接方法以及系统 |
KR102460999B1 (ko) * | 2022-07-26 | 2022-10-31 | 주식회사 월드웰 | 알루미늄 배관용 레이저 브레이징 장치 및 그 접합 방법 |
CN218575400U (zh) * | 2022-11-09 | 2023-03-07 | 锦硕精密通讯设备(苏州)有限公司 | 一种手机零件焊接装置 |
CN116079175A (zh) * | 2023-02-06 | 2023-05-09 | 上海交通大学 | 一种面向大间隙金属-玻璃激光复合焊接装置 |
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