CN212264884U - 一种焊接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及激光焊接技术领域，尤其涉及一种焊接装置，其包括激光焊头，所述激光焊头能够发出同轴线的He‑Ne光和激光；送丝装置，设在所述激光焊头上，且其相对所述激光焊头的位置可调，用于输送焊丝；焊丝位置检测器，设在所述激光焊头上，且其相对所述激光焊头的位置可调；所述焊丝位置检测器能够通过采集所述激光焊头发出的He‑Ne光经所述焊丝反射后的光信号来确定所述焊丝的位置。本实用新型能够对焊丝进行精准定位，从而保证激光填丝焊缝的质量。

Description

一种焊接装置

技术领域

本实用新型涉及激光焊接技术领域，尤其涉及一种焊接装置。

背景技术

激光焊与传统焊接方法相比较，具有能量密度高、焊接速度快、深宽比大、焊接变形小和易实现自动控制等优点。激光填丝焊技术在保持了激光自熔焊的高质量、高精度、低变形、高效率等许多优点的同时,克服了其焊缝冶金调整困难及对加工、装配要求苛刻的缺点,是一种具有广阔应用前景的激光焊接新技术。

但是，激光填丝焊增加了焊接过程的复杂性，其对于焊丝送丝精度控制、焊丝与激光束位置对中精度等都要求较高。当采用填丝焊进行焊接时，激光束首先作用在焊丝上，焊丝被激光束加热熔化，填充接缝间隙。然后在激光束的继续作用下，基体金属熔化、形成小孔。小孔周围的金属能将摄入的激光能量几乎全部吸收，当工件移动后，小孔移动，原孔处封闭形成焊缝。因此，在焊接过程中，激光束作用在焊丝的位置十分重要，不同的作用位置对于最后形成的激光焊缝质量影响很大。

传统检测方法采用肉眼观察，要求操作人员具有丰富操作经验和熟练操作手法，并且需要经过耐心、细致的多次调试，方可实现高质量的激光填丝焊接。操作人员身体因素、情绪因素等主观因素和当设备操作人员更换时，不同操作员工主观判断因素对激光束作用位置会产生影响，位置的差距虽然不大，但是对于激光焊接这种间隙、位置敏感度很高的焊接工艺而言，肉眼的尺寸误差对于保证生产质量稳定性影响很大。

因此，亟需一种焊接装置来解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种焊接装置，能够对焊丝进行精准定位，从而保证激光填丝焊缝的质量。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种焊接装置，包括：

激光焊头，所述激光焊头能够发出同轴线的He-Ne光和激光；

送丝装置，设在所述激光焊头上，且其相对所述激光焊头的位置可调，用于输送焊丝；

焊丝位置检测器，设在所述激光焊头上，且其相对所述激光焊头的位置可调；

所述焊丝位置检测器能够通过采集所述激光焊头发出的He-Ne光经所述焊丝反射后的光信号来确定所述焊丝的位置。

可选地，所述激光焊头包括He-Ne光发生器和激光发生器，所述He-Ne光发生器发出的He-Ne光和激光发生器发出的激光同轴线。

可选地，所述送丝装置包括送丝支架和送丝嘴，所述送丝支架设置在所述激光焊头上，所述送丝嘴设置在所述送丝支架上，且所述送丝嘴的位置相对所述送丝支架可调，所述焊丝穿设在所述送丝嘴中，所述焊丝的一端相对所述送丝嘴伸出。

可选地，还包括探头支架，所述探头支架设置在所述激光焊头上，所述焊丝位置检测器设置所述探头支架上，且所述焊丝位置检测器相对所述探头支架的位置可调。

可选地，还包括剪切装置，所述剪切装置用于对所述焊丝相对所述送丝嘴伸出的一端剪切。

可选地，所述剪切装置包括剪切件和挂环，所述剪切件设在所述挂环上，所述挂环挂设在所述激光焊头上。

可选地，所述剪切件为剪钳。

可选地，所述焊丝位置检测器上设置有信号灯，用于指示所述焊丝是否到达设定位置。

可选地，还包括供电装置，所述供电装置与所述信号灯电连接，用于为所述信号灯提供电能。

可选地，所述供电装置为蓄电池。

本实用新型的有益效果：

本实用新型所提供的焊接装置，激光焊头能够发出同轴线的He-Ne光和激光，焊丝位置检测器能够通过采集激光焊头发出的He-Ne光经焊丝反射后的光信号来确定焊丝的位置。由于He-Ne光和激光为同轴线的光，所以，经过He-Ne光确定出的焊丝的位置即为在焊接过程中，激光照射焊丝的位置。通过焊丝位置检测器接收He-Ne光反射光的信号，可以判断激光器出光后，激光束是否能作用于焊丝上，通过调节焊丝的位置，使得激光束能够刚好作用在焊丝与接缝间隙相交处，从而保证焊缝融合质量及焊接过程的稳定性，从而保证激光填丝焊缝的质量。

附图说明

图1是本实用新型一种焊接装置的示意图。

图中：

1-激光焊头；2-送丝装置；21-送丝支架；22-送丝嘴；3-焊丝位置检测器；4-探头支架。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式进一步说明本实用新型的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部。

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；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。

为了在激光焊接过程中，能够对焊丝进行精准定位，从而保证激光填丝焊缝的质量，如图1所示，本实用新型提供一种焊接装置。本焊接装置包括激光焊头1、送丝装置2以及焊丝位置检测器3，其中，激光焊头1能够发出同轴线的He-Ne光和激光；送丝装置2设在激光焊头1上，且其相对激光焊头1的位置可调，用于输送焊丝；焊丝位置检测器3设在激光焊头1上，且其相对激光焊头1的位置可调；焊丝位置检测器3能够通过采集激光焊头1发出的He-Ne光经焊丝反射后的光信号来确定焊丝的位置。

激光焊头1能够发出同轴线的He-Ne光和激光，焊丝位置检测器3能够通过采集激光焊头1发出的He-Ne光经焊丝反射后的光信号来确定焊丝的位置。由于He-Ne光和激光为同轴线的光，所以，经过He-Ne光确定出的焊丝的位置即为在焊接过程中，激光照射焊丝的位置。通过焊丝位置检测器3接收He-Ne光反射光的信号，可以判断激光器出光后，激光束是否能作用于焊丝上，通过调节焊丝的位置，使得激光束能够刚好作用在焊丝与接缝间隙相交处，从而保证焊缝融合质量及焊接过程的稳定性，从而保证激光填丝焊缝的质量。

进一步地，由于激光的照射强度较高，会对人眼造成伤害，在本实施例中，激光焊头1包括He-Ne光发生器和激光发生器，He-Ne光发生器发出的He-Ne光和激光发生器发出的激光同轴线。在进行确定焊丝位置时，利用He-Ne光作为标定用的光，He-Ne光经过焊丝反射后光信号被焊丝位置检测器3采集对焊丝进行定位，He-Ne光标定的焊丝位置即为激光焊接过程中的焊丝的位置。

进一步地，该焊丝位置检测器3具有两种工作模式，模式一为标准记忆模式，模式二为常规工作模式。实际工作过程中，首先通过大量工艺试验确定激光束(同轴He-Ne光)与焊丝起始位置的最佳匹配状态，调节焊丝位置检测器3至合适位置并固定，打开模式一，记忆此时反射光位置；焊接操作时，切换到模式二，调整送丝装置2，送丝嘴22将焊丝输送至焊接部位，此时He-Ne光照到焊丝上，并形成反射，焊丝位置检测器3接收He-Ne光反射光信号，判断此时的状态是否与之前模式一记录的标准状态相同。

为了便于操作人员知道焊丝是否到位，可选地，焊丝位置检测器3上设置有信号灯，用于指示焊丝是否到达设定设定位置，如果是，信号灯亮；如果不是，重新调整焊丝位置，直至信号灯亮。为了便于给信号灯供电，可选地，在本实施例中，还包括供电装置，供电装置与信号灯电连接，用于为信号灯提供电能。进一步地，供电装置为蓄电池。当电能用尽后，可以为供电装置充电，当然，在其他实施例中，也可以将蓄电池拆卸，另换新的蓄电池。

进一步地，送丝装置2包括送丝支架21和送丝嘴22，送丝支架21固定设置在激光焊头1上，送丝嘴22设置在送丝支架21上，且送丝嘴22的位置相对送丝支架21可调，焊丝穿设在送丝嘴22中，焊丝的一端相对送丝嘴22伸出。通过调节送丝嘴22相对送丝支架21的位置，能够快速完成焊丝的定位。

进一步地，为了便于安装和固定焊丝位置检测器3，本焊接装置还包括探头支架4，探头支架4设置在激光焊头1上，焊丝位置检测器3设置探头支架4上，且焊丝位置检测器3相对探头支架4的位置可调。通过上述设置，方便对焊丝位置检测器3进行调试，从而提高工作效率。

由于焊丝在焊接过程中会产生一定的弯曲，进一步地，为了保证焊丝在输送过程中，相对送丝嘴22伸出的一端能够保持平直，本焊接装置还包括剪切装置，剪切装置用于对焊丝相对送丝嘴22伸出的一端剪切。通过将焊丝弯曲的部分剪切掉，保证后续焊丝能够快速完成定位，保证焊丝在反射He-Ne光时角度稳定，便于焊丝位置检测器3采集反射的光信号。

具体地，剪切装置包括剪切件和挂环，剪切件设在挂环上，挂环挂设在激光焊头1上。通过设置挂环防止在剪切件使用后，操作人员随意放置造成遗失。具体地，剪切件为剪钳。

采用本焊接装置实现焊丝检测的具体步骤如下：

(1)工艺试验并形成状态记忆。采用具有定位与夹紧功能的专用夹具将焊接工件夹在激光加工机工作台上，利用He-Ne光进行定位，使He-Ne光对准焊缝处。通过大量工艺试验确定激光束与焊丝起始位置的最佳匹配状态，调节焊丝位置检测器3至合适位置并固定，打开模式一，记忆此时反射光位置；

(2)焊接操作时，切换到模式二，调整送丝装置2，送丝嘴22将焊丝输送至焊接部位，此时He-Ne光照到焊丝上，并形成反射，焊丝位置检测器3接收He-Ne光反射光信号，判断此时的状态是否与之前模式一记录的标准状态相同，如果是，信号灯亮。如果不是，重新调整焊丝位置，直至信号灯亮。此时的状态是激光束、焊丝、接缝间隙三者的最佳匹配状态。

与普通的肉眼观察相比，使用该焊接装置具有定位精度高、定位操作简单快速，激光填丝焊质量稳定并且该焊接装置成本低廉等优点。同时，使用该装置对操作人员的经验和操作手法、操作状态要求较低，可重复性强。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种焊接装置，其特征在于，包括：

激光焊头(1)，所述激光焊头(1)能够发出同轴线的He-Ne光和激光；

送丝装置(2)，设在所述激光焊头(1)上，且其相对所述激光焊头(1)的位置可调，用于输送焊丝；

焊丝位置检测器(3)，设在所述激光焊头(1)上，且其相对所述激光焊头(1)的位置可调，所述焊丝位置检测器(3)能够通过采集所述激光焊头(1)发出的He-Ne光经所述焊丝反射后的光信号来确定所述焊丝的位置。

2.根据权利要求1所述的一种焊接装置，其特征在于，所述激光焊头(1)包括He-Ne光发生器和激光发生器，所述He-Ne光发生器发出的He-Ne光和激光发生器发出的激光同轴线。

3.根据权利要求1所述的一种焊接装置，其特征在于，所述送丝装置(2)包括送丝支架(21)和送丝嘴(22)，所述送丝支架(21)设置在所述激光焊头(1)上，所述送丝嘴(22)设置在所述送丝支架(21)上，且所述送丝嘴(22)的位置相对所述送丝支架(21)可调，所述焊丝穿设在所述送丝嘴(22)中，所述焊丝的一端相对所述送丝嘴(22)伸出。

4.根据权利要求1所述的一种焊接装置，其特征在于，还包括探头支架(4)，所述探头支架(4)设置在所述激光焊头(1)上，所述焊丝位置检测器(3)设置所述探头支架(4)上，且所述焊丝位置检测器(3)相对所述探头支架(4)的位置可调。

5.根据权利要求3所述的一种焊接装置，其特征在于，还包括剪切装置，所述剪切装置用于对所述焊丝相对所述送丝嘴(22)伸出的一端剪切。

6.根据权利要求5所述的一种焊接装置，其特征在于，所述剪切装置包括剪切件和挂环，所述剪切件设在所述挂环上，所述挂环挂设在所述激光焊头(1)上。

7.根据权利要求6所述的一种焊接装置，其特征在于，所述剪切件为剪钳。

8.根据权利要求1所述的一种焊接装置，其特征在于，所述焊丝位置检测器(3)上设置有信号灯，用于指示所述焊丝是否到达设定位置。

9.根据权利要求8所述的一种焊接装置，其特征在于，还包括供电装置，所述供电装置与所述信号灯电连接，用于为所述信号灯提供电能。

10.根据权利要求9所述的一种焊接装置，其特征在于，所述供电装置为蓄电池。

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