用于风电模组组装的异体激光填丝焊接装置的制作方法

本实用新型具体涉及一种用于风电模组组装的异体激光填丝焊接装置。

背景技术：

可再生能源的综合利用对我国社会经济的可持续发展和环境保护起着重要的作用。风能是一种可再生新能源，具有无污染、环保等优点。现有技术中，风电系统在资源上具有最佳的匹配性，使用越来越广泛，但是现在的风力发电机还存在着诸多的缺陷，例如：传统的风力发电模组在组装时对焊接要求严格，容易产生虚焊，焊道容易产生裂纹，焊缝成形不理想，且由于熔池中高反射率和低表面张力，将会导致焊缝缺陷，如焊塌、气孔和软化等，影响了风电模组的使用寿命。

激光填丝焊接是指在焊缝中预先填入特定焊接材料后用激光照射熔化或在激光照射的同时填入焊接材料以形成焊接接头的方法。激光填丝焊接与非填丝焊接相比，具有如下优点：（1）解决了对工件加工装配要求严格的问题；（2）可实现较小功率焊接较厚较大零件；（3）通过调节填丝成分，可控制焊缝区域组织性能。因此，可以将激光填丝焊接装置应用于风电模组的组装。

技术实现要素：

为解决上述存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种用于风电模组组装的异体激光填丝焊接装置。所述用于风电模组组装的异体激光填丝焊接装置操作方便、焊接效果好，解决了风电模组组装工艺中对工件加工装配要求严格的问题，能够实现较小功率焊接较厚较大零件，此外通过调节填丝成分, 可控制焊缝区域组织性能。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是：

用于风电模组组装的异体激光填丝焊接装置，包括：

支架：竖直安装于工作台；

夹座：安装于所述支架上，所述夹座上安装有送丝嘴，送丝嘴内贯穿有焊丝；

激光头：斜向下安装于支架上，所述激光头位于夹座上方；

侧吹气管：固定于支架上，所述侧吹气管具有一弯折部，侧吹气管与焊丝分别位于激光头两侧；

CCD成像装置：固定于支架；

焊接夹具：位于支架靠近夹座的一侧，所述焊接夹具至少为一个；

其中，所述焊接夹具包括底座，底座内在水平方向上通过水平的转轴连接一框体，所述框体内由下至上依次设置有马达、下夹具、用于放置被焊接产品的凹槽、上夹具，上夹具上方还设置有定位销，所述框体顶部设置有气缸。所述用于风电模组组装的异体激光填丝焊接装置在焊接过程中，每焊接一遍前，焊丝从送丝嘴伸出，伸出的长度都要经过CCD成像装置的拍摄，通过软件算法，使焊丝每次伸出的长度和CCD成像装置上的十字架重合，以确保焊丝长度保持一致，在最后产品焊缝四周形成连续致密的焊道，操作方便、焊接效果好，解决了风电模组组装工艺中对工件加工装配要求严格的问题；能够实现较小功率焊接较厚较大零件，此外通过调节填丝成分, 可控制焊缝区域组织性能，保证组装得到高质量的风电模组。

进一步地，所述激光头垂直于被焊接产品。

进一步地，所述焊丝与被焊接产品的夹角为20-35°。

进一步地，所述侧吹气管的弯折部与被焊接产品的夹角为55-65°。

进一步地，所述激光头通过光纤连接外部的激光器。

进一步地，所述马达为DD马达。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型所述的一种用于风电模组组装的异体激光填丝焊接装置，操作方便、焊接效果好，解决了风电模组组装工艺中对工件加工装配要求严格的问题，能够实现较小功率焊接较厚较大零件，此外通过调节填丝成分, 可控制焊缝区域组织性能，保证组装得到高质量的风电模组。

附图说明

图1为本实用新型所提供的用于风电模组组装的异体激光填丝焊接装置的结构示意图。

图2为本实用新型激光头的放大图。

图3为焊接时CCD成像装置上的影像图。

图4为本实用新型焊接夹具的结构示意图。

其中：1为支架，2为夹座，3为送丝嘴，4为焊丝，5为激光头，6为侧吹气管，7为CCD成像装置，8为焊接夹具，9为底座，10为框体，11为马达，12为下夹具，13为凹槽，14为上夹具，15为定位销，16为气缸，17为光纤，18为激光器，19为被焊接产品。

具体实施方式

参见图1、图2，图1、图2为本实用新型所述的一种用于风电模组组装的异体激光填丝焊接装置，包括：

支架1：竖直安装于工作台；

夹座2：安装于所述支架1上，所述夹座2上安装有送丝嘴3，送丝嘴3内贯穿有焊丝4；

激光头5：斜向下安装于支架1上，所述激光头5位于夹座2上方；

侧吹气管6：固定于支架1上，所述侧吹气管6具有一弯折部，侧吹气管6与焊丝4分别位于激光头5两侧；

CCD成像装置7：固定于支架1；

焊接夹具8：位于支架1靠近夹座2的一侧，所述焊接夹具8至少为一个；

其中如图4所示，所述焊接夹具8包括底座9，底座9内在水平方向上通过水平的转轴连接一框体10，所述框体10内由下至上依次设置有马达11、下夹具12、用于放置被焊接产品的凹槽13、上夹具14，上夹具14上方还设置有定位销15，所述框体10顶部设置有气缸16。

进一步地，所述激光头5垂直于被焊接产品19。

进一步地，所述焊丝4与被焊接产品19的夹角为20-35°。

进一步地，所述侧吹气管6的弯折部与被焊接产品19的夹角为55-65°。

进一步地，所述激光头5通过光纤17连接外部的激光器18。

进一步地，所述马达11为DD马达。

所述用于风电模组组装的异体激光填丝焊接装置的工作步骤如下：

（1）在焊接夹具的凹槽中放入待焊接产品，闭合上、下夹具将待焊接产品固定，调节焊接夹具框体角度，使框体与水平面呈12-16°夹角；

（2）调节并固定激光头角度，使激光从激光头射出的角度与水平面夹角呈20-25°；

（3）焊丝由送丝嘴送丝，送出后经CCD成像装置拍摄，使焊丝伸出的长度和CCD成像装置中的十字架重合，进行焊接；

（4）多次重复步骤（3），直至焊接完成。

其中，所述步骤（2）中激光器偏焦为3mm。所述步骤（3）中焊接时的焊接速度为15-25mm/s，送丝速度为20-28mm/s，侧吹气管的氮气流量为0.2-0.5L/s。

所述用于风电模组组装的异体激光填丝焊接装置的工作原理如下：在焊接过程中，每焊接一遍前，焊丝4从送丝嘴3伸出，伸出的长度都要经过CCD成像装置7的拍摄，通过软件算法，使焊丝4每次伸出的长度和CCD成像装置7上的十字架重合，如图3所示，以确保焊丝4长度保持一致，在最后产品焊缝四周形成连续致密的焊道，操作方便、焊接效果好，解决了风电模组组装工艺中对工件加工装配要求严格的问题；能够实现较小功率焊接较厚较大零件，此外通过调节填丝成分, 可控制焊缝区域组织性能，保证组装得到高质量的风电模组。

需要说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制。尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围中。