CN220902181U - 一种激光焊接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型的实施例提供了一种激光焊接装置，涉及激光焊接技术领域。该激光焊接装置包括激光焊接器和压紧滚轮，压紧滚轮与激光焊接器连接，激光焊接器用于带动压紧滚轮运动，压紧滚轮开设有环形凹槽；激光焊接器用于朝向压紧滚轮发射激光束，以使激光束处于环形凹槽内。通过压紧滚轮中间开设凹槽，滚轮压过的地方微变形量较小，可保证焊缝的上下层基材贴合紧密。且，激光焊接器用于朝向压紧滚轮发射激光束，以使激光束处于环形凹槽内，使得激光束一直作用于滚轮的压合位置。

Description

一种激光焊接装置

技术领域

本实用新型涉及激光焊接技术领域，具体而言，涉及一种激光焊接装置。

背景技术

激光焊接对工件之间的缝隙要求严格，需要夹具对焊接工件进行压紧，不同的工件需要对应的夹具，这样焊接不同的工件就需要更换一个夹具，通用性不强，十分不便，且生产夹具的成本较高。此外，大多工件夹具无法移动，不能随激光焊接头对焊缝位置精确持续压紧，可能会影响焊接质量。

实用新型内容

本实用新型提供了一种激光焊接装置，其能够不采用夹具即可对焊缝进行焊接，激光束一直作用于滚轮的压合位置。

本实用新型的实施例可以这样实现：

本实用新型的实施例提供了一种激光焊接装置，其包括：

激光焊接器；

压紧滚轮，所述压紧滚轮与所述激光焊接器连接，所述激光焊接器用于带动所述压紧滚轮运动，所述压紧滚轮开设有环形凹槽；

所述激光焊接器用于朝向所述压紧滚轮发射激光束，以使所述激光束处于所述环形凹槽内。

在可选地实施方式中，所述压紧滚轮的数量为多个，每个所述压紧滚轮的所述环形凹槽的槽宽均不相同，多个所述压紧滚轮的其中一个所述压紧滚轮与所述激光焊接器连接。

在可选地实施方式中，针对每个所述压紧滚轮，所述环形凹槽的槽宽为3-8mm。

在可选地实施方式中，所述激光焊接器包括激光振镜和激光焊接头，所述激光振镜与所述压紧滚轮连接，所述激光焊接头用于输出激光束；

在所述激光焊接头输出所述激光束的情况下，所述激光束用于穿过所述环形凹槽对所述焊缝进行焊接。

在可选地实施方式中，所述压紧滚轮通过连接支架与所述激光振镜连接。

在可选地实施方式中，所述连接支架与所述激光振镜呈角度连接。

在可选地实施方式中，所述角度为锐角。

在可选地实施方式中，所述连接支架与所述压紧滚轮通过销连接。

在可选地实施方式中，所述激光焊接装置还包括运动机构，所述运动机构与所述激光焊接器连接，所述运动机构用于带动所述激光焊接器和所述压紧滚轮一起运动。

在可选地实施方式中，所述运动机构为机械手。

在可选地实施方式中，所述运动机构为两轴移动机构。

本实用新型实施例的激光焊接装置的有益效果包括：

该激光焊接装置包括激光焊接器和压紧滚轮，压紧滚轮与激光焊接器连接，激光焊接器用于带动压紧滚轮运动，压紧滚轮开设有环形凹槽；激光焊接器用于朝向压紧滚轮发射激光束，以使激光束处于环形凹槽内。通过压紧滚轮中间开设凹槽，滚轮压过的地方微变形量较小，可保证焊缝的上下层基材贴合紧密。且，激光焊接器用于朝向压紧滚轮发射激光束，以使激光束处于环形凹槽内，使得激光束一直作用于滚轮的压合位置。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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它相关的附图。

图1为本实用新型的实施例中提供的激光焊接装置第一视角的示意图；

图2为本实用新型的实施例中提供的激光焊接装置第二视角的示意图；

图3为本实用新型的实施例中提供的压紧滚轮第一视角的示意图；

图4为本实用新型的实施例中提供的压紧滚轮第二视角的示意图。

图标：1000-激光焊接装置；100-激光焊接器；110-激光振镜；120-激光焊接头；130-激光束；200-压紧滚轮；210-环形凹槽；300-连接支架。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例中的特征可以相互结合。

激光焊接是利用高能量的激光脉冲对材料进行微小区域内的局部加热，激光辐射的能量通过热传导向材料的内部扩散，将材料熔化后形成特定熔池。它是一种新型的焊接方式，主要针对薄壁材料、精密零件的焊接，可实现点焊、对接焊、叠焊、密封焊等，深宽比高，焊缝宽度小，热影响区小、变形小，焊接速度快，焊缝平整、美观，焊后无需处理或只需简单处理，焊缝质量高，无气孔，可精确控制，聚焦光点小，定位精度高，易实现自动化。激光焊接机的自动化程度高焊接工艺流程简单。非接触式的操作方法能够达到洁净、环保的要求。采用激光焊接机加工工件能够提高工作效率，成品工件外观美观、焊缝小、焊接深度大、焊接质量高。激光焊接机广泛应用于牙科义齿的加工，键盘焊接，矽钢片焊接，传感器焊接，电池密封盖的焊接等等方面。因此，目前激光焊接被广泛应用。

但是激光焊接对工件之间的缝隙要求严格，需要夹具对焊接工件进行压紧，不同的工件需要对应的夹具，这样的话，可能焊接不同的工件就需要更换一个夹具，通用性不强，十分不便，而且生产夹具的成本较高。此外，大多工件夹具无法移动，不能随激光焊接头对焊缝位置精确持续压紧，可能会影响焊接质量。

基于此，请参考图1和图2，本实用新型的实施例中提供的激光焊接装置1000可有效改善上述提到的问题。该激光焊接装置1000能够不采用夹具即可对焊缝进行焊接，激光束130一直作用于滚轮的压合位置，且滚轮压过的地方微变形量较小，可保证焊缝位置处的上下层基材贴合紧密，保证焊接质量。

图1为本实用新型的实施例中提供的激光焊接装置1000第一视角的示意图；图2为本实用新型的实施例中提供的激光焊接装置1000第二视角的示意图，如图1和图2所示，该激光焊接装置1000包括激光焊接器100和压紧滚轮200，压紧滚轮200与激光焊接器100连接，激光焊接器100用于带动压紧滚轮200运动，压紧滚轮200开设有环形凹槽210，激光焊接器100用于朝向压紧滚轮200发射激光束130，以使激光束130处于环形凹槽210内。

下面对该激光焊接装置1000的结构进行详细地介绍。

为了保证激光焊接时，激光束130一直作用于压紧滚轮200的压合位置，保证焊缝的质量，请继续参阅图1和图2，具体地，本实施例中提供的激光焊接器100包括激光振镜110和激光焊接头120，激光振镜110与压紧滚轮200连接，激光焊接头120用于输出激光束130，在激光焊接头120输出激光束130的情况下，激光束130用于穿过环形凹槽210对焊缝进行焊接。即压紧滚轮200压合焊缝位置处的上下层基材，同时，激光束130作用于压紧滚轮200的压合位置。

激光焊接方法包括电阻焊、氩弧焊、等离子弧焊和电子束焊等，电阻焊用来焊接薄金属件，在两个电极间夹紧被焊工件通过大的电流熔化电极接触的表面，即通过工件电阻发热来实施焊接。工件易变形，电阻焊通过接头两边焊合，而激光焊只从单边进行，电阻焊所用电极需经常维护以清除氧化物和从工件粘连着的金属，激光焊接薄金属搭接接头时并不接触工件，再者光束还可进入常规焊难以焊及的区域，焊接速度快。氩弧焊使用非消耗电极与保护气体，常用来焊接薄工件，但焊接速度较慢，且热输入比激光焊大很多，易产生变形。

等离子弧焊与氩弧类似，但其焊炬会产生压缩电弧，以提高弧温和能量密度，它比氩弧焊速度快、熔深大，但逊于激光焊。电子束焊靠一束加速高能密度电子流撞击工件，在工件表面很小密积内产生巨大的热，形成"小孔"效应，从而实施深熔焊接。电子束焊的主要缺点是需要高真空环境以防止电子散射，设备复杂，焊件尺寸和形状受到真空室的限制，对焊件装配质量要求严格，非真空电子束焊也可实施，但由于电子散射而聚焦不好影响效果。电子束焊还有磁偏移和X射线问题，由于电子带电，会受磁场偏转影响，故要求电子束焊工件焊前去磁处理。X射线在高压下特别强，需对操作人员实施保护。激光焊则不需真空室和对工件焊前进行去磁处理，它可在大气中进行，也没有防X射线问题，所以可在生产线内联机操作，也可焊接磁性材料。因此，可根据具体的焊接情况选用不同的激光焊接方法，然后选择不同的激光焊接器100，在此不作限定。

请继续参阅图1和图2，本实施例中的连接支架300为直线型连接支架300，压紧滚轮200的两侧各设置有一个连接支架300，针对每个连接支架300，连接支架300的一端与压紧滚轮200连接，连接支架300的另一端与激光振镜110连接。为了保证激光振镜110发射激光束130时，激光束130可以穿过环形凹槽210对焊缝进行焊接，连接支架300与激光振镜110呈角度连接，该角度为锐角。

当然了，不同激光振镜110的激光束130射出的落点位置可能不同，即激光组件的搭配不同，其焦距会有所不同。因此，安装时激光振镜110与连接支架300之间的连接角度可能根据不同激光振镜110会有所不同，但是只要能保证在激光焊接头120输出激光束130的情况下，激光束130用于穿过环形凹槽210对焊缝进行焊接即可，比如，连接支架300也可与激光束130平行设置，即连接支架300与激光振镜110之间的连接夹角为0°，只要不影响激光束130的作用路线即可，在此不作限定。此外，连接支架300也可采用别的形状，比如L型等，在此不作限定。连接支架300可采用一个或多个，只要能将压紧滚轮200与激光振镜110连接即可，连接支架300的形状和数量在此不作限定。

请继续参阅图1和图2，上述提到的“激光振镜110与压紧滚轮200连接”，具体地，本实施例中压紧滚轮200通过连接支架300与激光振镜110连接，连接支架300和压紧滚轮200上均开设有安装孔，连接支架300与压紧滚轮200通过销连接。当然了，压紧滚轮200与连接支架300也可采用其他的连接方式连接，在此不作限定。比如，轴承连接、垫圈连接、钉子连接、螺旋连接等。总之，滚轮和连接支架300的连接方式多种多样，适用于不同的使用场景和需求。在选择连接方式时，需要根据具体情况进行选择，并注意在制造、使用和维护过程中的各种注意事项，在此不作限定。

为了保证在焊接时焊缝位置处的上下基材贴合紧密的同时，不影响激光焊接器100对焊缝的焊接，请参阅图3和图4，并结合图1和图2，图3为本实用新型的实施例中提供的压紧滚轮200第一视角的示意图；图4为本实用新型的实施例中提供的压紧滚轮200第二视角的示意图，本实施例中提供的压紧滚轮200的数量为多个，每个压紧滚轮200的环形凹槽210的槽宽均不相同，多个压紧滚轮200的其中一个压紧滚轮200与激光焊接器100连接。针对每个压紧滚轮200，环形凹槽210的槽宽为3-8mm。

环形凹槽210的槽宽比焊缝的熔宽略大。也就是说压紧滚轮200的环形凹槽210的槽宽由焊接后焊缝的熔宽决定。因为不同材料焊接，其焊接后的形成的熔宽是不同的，因此，环形凹槽210的槽宽可根据具体焊接情况设计为不同宽度，在此不作限定。为了在保证焊接质量，保护压紧滚轮200的同时，不影响压紧滚轮200的压合效果，本实施例中的环形凹槽210的槽宽比熔宽的左右方向各大1mm。环形凹槽210的槽深不作限定，只要能在激光焊接头120输出激光束130的情况下，激光束130能穿过环形凹槽210对焊缝进行焊接即可。

为了使激光焊接器100可以自动焊接，激光焊接装置1000还包括运动机构(图中未示出)，运动机构与激光焊接器100连接，运动机构用于带动激光焊接器100和压紧滚轮200一起运动，即激光焊接器100和压紧滚轮200同步运动。

运动机构可以为两轴移动机构，运动机构也可以为机械手。运动机构带动激光焊接器100沿焊缝位置运动，因激光焊接器100与压紧滚轮200连接，进而也带动压紧滚轮200沿焊缝位置移动，即运动机构带动整个结构一起移动，进行焊接。两轴移动机构可以为X-Y移动平台，带动激光焊接器100沿焊缝方向左右移动，也可带动激光焊接器100上下移动，进而使压紧滚轮200能压住焊缝位置，激光束130作用于焊缝位置处。运动机构采用机械手，相对于两轴移动机构，运动的灵活性更好，可以移动的方向更多。当然了，运动机构也可为除了两轴移动机构和机械手外的其他机构，在此不作限定。具体采用何种运动机构，可根据具体焊接场景选用不同的运动机构，在保证焊接质量的同时，尽量节省成本。

根据本实施例提供的一种激光焊接装置1000，其工作原理如下：

当对焊缝进行焊接时，运动机构带动激光焊接器100和压紧滚轮200一起沿焊缝位置运动，激光焊接器100发射出激光束130，激光束130一直作用于压紧滚轮200压合位置处，对焊缝进行焊接。

综上，该激光焊接装置1000包括激光焊接器100和压紧滚轮200，压紧滚轮200与激光焊接器100连接，激光焊接器100用于带动压紧滚轮200运动，压紧滚轮200开设有环形凹槽210；激光焊接器100用于朝向压紧滚轮200发射激光束130，以使激光束130处于环形凹槽210内。通过压紧滚轮200中间开设凹槽，滚轮压过的地方微变形量较小，可保证焊缝的上下层基材贴合紧密。且，激光焊接器100用于朝向压紧滚轮200发射激光束130，以使激光束130处于环形凹槽210内，使得激光束130一直作用于滚轮的压合位置。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种激光焊接装置，其特征在于，包括：

激光焊接器(100)；

压紧滚轮(200)，所述压紧滚轮(200)与所述激光焊接器(100)连接，所述激光焊接器(100)用于带动所述压紧滚轮(200)运动，所述压紧滚轮(200)开设有环形凹槽(210)；

所述激光焊接器(100)用于朝向所述压紧滚轮(200)发射激光束(130)，以使所述激光束(130)处于所述环形凹槽(210)内。

2.根据权利要求1所述的激光焊接装置，其特征在于，所述压紧滚轮(200)的数量为多个，每个所述压紧滚轮(200)的所述环形凹槽(210)的槽宽均不相同，多个所述压紧滚轮(200)的其中一个所述压紧滚轮(200)与所述激光焊接器(100)连接。

3.根据权利要求2所述的激光焊接装置，其特征在于，针对每个所述压紧滚轮(200)，所述环形凹槽(210)的槽宽为3-8mm。

4.根据权利要求1所述的激光焊接装置，其特征在于，所述激光焊接器(100)包括激光振镜(110)和激光焊接头(120)，所述激光振镜(110)与所述压紧滚轮(200)连接，所述激光焊接头(120)用于输出激光束(130)；

在所述激光焊接头(120)输出所述激光束(130)的情况下，所述激光束(130)用于穿过所述环形凹槽(210)对焊缝进行焊接。

5.根据权利要求4所述的激光焊接装置，其特征在于，所述压紧滚轮(200)通过连接支架(300)与所述激光振镜(110)连接。

6.根据权利要求5所述的激光焊接装置，其特征在于，所述连接支架(300)与所述激光振镜(110)呈角度连接。

7.根据权利要求6所述的激光焊接装置，其特征在于，所述角度为锐角。

8.根据权利要求6所述的激光焊接装置，其特征在于，所述连接支架(300)与所述压紧滚轮(200)通过销连接。

9.根据权利要求1所述的激光焊接装置，其特征在于，所述激光焊接装置(1000)还包括运动机构，所述运动机构与所述激光焊接器(100)连接，所述运动机构用于带动所述激光焊接器(100)和所述压紧滚轮(200)一起运动。

10.根据权利要求9所述的激光焊接装置，其特征在于，所述运动机构为机械手。