CN208614008U - 一种耳钉焊接装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种耳钉焊接装置，所述装置包括：焊接平台、激光焊接头和准连续光纤激光器，焊接平台上设有固定支架，准连续光纤激光器装设在固定支架上，固定支架上设有调节杆，激光焊接头装设在调节杆上，激光焊接头一端设有激光器接口，准连续光纤激光器的传输光纤插入激光器接口，激光焊接头的另一端设有出光孔，激光焊接头的侧边设有CCD定位相机以及CCD显示器。本实用新型提供的耳钉焊接装置，通过使用带有准连续光纤激光器的焊接头对耳钉进行焊接，焊接斑点小且焊接强度高；同时采用CCD定位相机对焊接位置进行精准定位，从而保证焊接的一致性，提高了焊接精度；并设置多个焊接激光头同时焊接，各焊点作用力平衡，焊接形变小。
Description
技术领域
本实用新型涉及激光焊接技术领域，更具体地，涉及一种耳钉焊接装置。
背景技术
近几年，在饰品行业中激光焊接得到了快速的发展。在耳钉加工过程中，需要将耳针与耳背配合并焊接在一起，并且焊接后满足焊缝美观、加工尺寸小、装配精度高、焊接强度大、焊后无变形等多方面的要求。具体地，耳针与耳背装配间隙需小于0.1mm，焊斑直径小于0.8mm，焊斑无氧化色、焊接部位可承受耳针90度弯曲，因此，耳钉焊接对于焊接装置的要求较高。
目前，市面上耳针焊接装置主要采用YAG激光器作为激光源，可以达到焊接的基本要求，但整个装置焊接精度差且焊接变形大，并且YAG激光器需频繁更换光学配件，耗电量大且生产效率低。
实用新型内容
(一)要解决的技术问题
本实用新型的目的是克服现有技术中的不足，提供一种耳钉焊接装置，以解决现有耳钉焊接过程中焊接形变大且焊接精度差的问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种耳钉焊接装置，包括：焊接平台、激光焊接头和准连续光纤激光器，所述焊接平台上设有固定支架，所述准连续光纤激光器装设在所述固定支架上，所述固定支架上设有调节杆，所述激光焊接头装设在所述调节杆上，所述激光焊接头的一端设有激光器接口，所述准连续光纤激光器的传输光纤插入所述激光器接口，所述激光焊接头的另一端设有出光孔，所述激光焊接头的侧边设有CCD定位相机以及与所述CCD定位相机相连的CCD显示器，调节所述调节杆使所述出光孔用于对准耳针与耳背的焊接位置。
优选地，所述焊接平台上设有多根所述固定支架，每根所述固定支架上都设有所述激光焊接头，多个所述激光焊接头绕所述耳针与耳背的焊接位置均匀分布，焊接时多个所述激光焊接头同时出光。
优选地，所述多个激光焊接头同时出光对所述耳针与耳背焊接。
优选地，所述出光孔的中心轴与待焊接的耳针夹角为30～70°。
优选地，所述耳针与耳背的焊接位置位于所述激光焊接头的正离焦位置，离焦量为5～10mm。
优选地，所述准连续光纤激光器的平均功率为50～150W，峰值功率为500～1500W，工作频率为1～20HZ，脉宽为8～12ms。
优选地，所述固定支架上还装设有保护气管，所述保护气管的出口对准所述耳针与耳背的焊接位置，所述保护气管与所述耳针的夹角为0～30°，所述保护气管中通入的保护气体气压为0.2～0.5MPa。
(三)有益效果
本实用新型提供的耳钉焊接装置，本实用新型提供的耳钉焊接装置，通过使用带有准连续光纤激光器的焊接头对耳钉进行焊接，焊接斑点小且焊接强度高；同时采用CCD定位相机对焊接位置进行精准定位，从而保证焊接的一致性，提高了焊接精度。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型实施例的一种耳钉焊接装置的结构示意图；
附图标记：
1-焊接平台； 2-激光焊接头； 3-准连续光纤激光器；
4-固定支架； 5-调节杆； 6-激光器接口；
7-传输光纤； 8-出光孔； 9-CCD定位相机；
10-CCD显示器； 11-耳针； 12-耳背；
13-保护气管。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
在本实用新型的描述中，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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
参考图1，一种耳钉焊接装置，包括：焊接平台1、激光焊接头2和准连续光纤激光器3，焊接平台1为方形或圆形金属平板，焊接平台1上设有固定支架4，准连续光纤激光器3可装设在固定支架4的顶部，固定支架4上设有调节杆5，激光焊接头2装设在调节杆5上，调节杆5上设有用于固定激光焊接头2的夹具，并且调节杆5能够沿自由调节，类似于台灯的固定杆。
激光焊接头2的一端设有激光器接口6，准连续光纤激光器3包括传输光纤7，传输光纤7插入到激光器接口6中用于为激光焊接头2提供激光源，激光焊接头2的另一端设有出光孔8，焊接时出光口8对准待焊接的耳针11与耳背12的焊接位置，出光孔8的中心轴与待焊接的耳针11夹角一般在30～70°之间。
激光焊接头的侧边设有CCD定位相机9以及与CCD定位相机9相连的CCD显示器10，CCD定位相机9和CCD显示器10均可与CCD定位相机9和CCD显示器10用于定位激光焊接头的焊点位置，耳针焊接一致性好，焊接精度高。
上述实施例中的准连续光纤激光器3采用准连续光纤激光器，准连续光纤激光器具有光电转换效率高、无水冷、体积小、易集成等特点广泛应用于切割、焊接领域。准连续光纤激光器焊接的脉宽大、峰值功率高、焊接变形小。本实施例中的准连续准连续光纤激光器的平均功率为50～150W，峰值功率为500～1500W，工作频率为1～20HZ，脉宽为8～12ms。
在上述实施例基础上，固定支架4上还装设有保护气管13，保护气管13可通过活动式调节杆与固定支架4连接，活动式调节杆的一端固定在固定支架4上，活动式调节杆位于调节杆5的上方，用于调整并使保护气管13的出口覆盖焊接区域，保护气管13的出口对准耳针11与耳背12的焊接位置，保护气管与耳针的夹角一般为0～30°，保护气管13中通入的保护气体气压为0.2～0.5Mpa，并且一般在激光焊接前0.2～0.5s开始吹起。
具体焊接过程中，首先需要利用CCD定位相机9对激光焊接头2出光的焊接点进行校准，以保证焊接精度。具体操作时，激光焊接头2出光的焦点位置在焊接平台1上形成明显的焊点，观察CCD显示器10，调节调节杆5使焊点位于CCD显示器10标记线的十字交叉点上；然后转动调节杆5，使CCD显示器10标记线的十字交叉点位于待焊接的耳针11与耳背12的焊接位置，该焊接位置为耳针11与耳帽12上表面的配合接触的位置，从而保证激光焊接头2的出光孔8发出的激光能准确地打在焊接位置上。然后，调整保护气管13与耳针11的夹角，使保护气体覆盖焊接区域，保护气管13开始通气。最后，由激光焊接头2对已经定位好的耳针11与耳帽12进行焊接，将耳针11与耳帽12形成一个完整的耳钉。
在上述焊接过程中，为了保证更好的焊接效果，提高焊接质量，在调节激光焊接头2的位置时，耳针11与耳帽12的焊接位置位于激光焊接头2的正离焦位置，正离焦即代加工耳针位于激光焦点的下方，反之为负离焦。其中，离焦量是激光焦点离焊接位置的距离，在焊接过程中，离焦量对焊接质量的影响很大。激光焊接通常需要一定的离焦量，因为激光焦点处光斑中心的功率密度过高，容易蒸发成孔，离开激光焦点的各平面上，功率密度分布相对均匀。耳钉焊接时离焦量控制在5～10mm之间，以保证最佳的焊接效果。
在上述各实施例的基础上，为了减小焊接变形量，在焊接平台上设有多根固定支架4，每根固定支架4上都固定装设有激光焊接头2，为激光焊接头2提供激光源的准连续光纤激光器1分别固定在对应的固定支架4上，多个激光焊接头2绕耳针11与耳背12的焊接位置均匀分布，焊接时多个激光焊接头同时出光对焊接位置进行焊接。
在上述各实施例中，焊接时的具体参数如下：准连续光纤激光器为准连续光纤激光器，平均功率75W，峰值功率750W，频率10HZ，脉宽8ms；焊接头数量等于2，对称分布于耳针两侧，并同时出光，焊接头中心轴线与耳针夹角在60°；耳针11与耳帽12的焊接位置处于激光的离焦位置，离焦量在5mm；保护气管与耳针夹角10°，保护气管在激光出光前0.35S开始吹气，气压为0.3MPa。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种耳钉焊接装置，其特征在于，包括：焊接平台、激光焊接头和准连续光纤激光器，所述焊接平台上设有固定支架，所述准连续光纤激光器装设在所述固定支架上，所述固定支架上设有调节杆，所述激光焊接头装设在所述调节杆上，所述激光焊接头的一端设有激光器接口，所述准连续光纤激光器的传输光纤插入所述激光器接口，所述激光焊接头的另一端设有出光孔，所述激光焊接头的侧边设有CCD定位相机以及与所述CCD定位相机相连的CCD显示器，调节所述调节杆使所述出光孔对准耳针与耳背的焊接位置。
2.根据权利要求1所述的耳钉焊接装置，其特征在于，所述焊接平台上设有多根所述固定支架，每根所述固定支架上都设有所述激光焊接头，多个所述激光焊接头绕所述耳针与耳背的焊接位置均匀分布，焊接时多个所述激光焊接头同时出光。
3.根据权利要求2所述的耳钉焊接装置，其特征在于，所述多个激光焊接头同时出光对所述耳针与耳背焊接。
4.根据权利要求1-3中任一所述的耳钉焊接装置，其特征在于，所述出光孔的中心轴与待焊接的耳针夹角为30～70°。
5.根据权利要求4所述的耳钉焊接装置，其特征在于，所述耳针与耳背的焊接位置位于所述激光焊接头的正离焦位置，离焦量为5～10mm。
6.根据权利要求4所述的耳钉焊接装置，其特征在于，所述准连续光纤激光器的平均功率为50～150W，峰值功率为500～1500W，工作频率为1～20HZ，脉宽为8～12ms。
7.根据权利要求4所述的耳钉焊接装置，其特征在于，所述固定支架上还装设有保护气管，所述保护气管的出口对准所述耳针与耳背的焊接位置，所述保护气管与所述耳针的夹角为0～30°，所述保护气管中通入的保护气体气压为0.2～0.5MPa。
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