一种适用于宽焊缝的振动式填丝激光焊接装置的制作方法

1.本实用新型属于激光焊接领域，尤其涉及一种适用于宽焊缝的振动式填丝激光焊接装置。


背景技术：

2.激光填丝焊是以激光为热源加热填丝材料或者母材形成焊接接头的方法，其主要特点是利用激光的高能量密度实现局部或微小区域快速加热完成焊接过程。现有的激光焊接装置中，在遇到焊缝较宽即零件加工粗糙但要求匹配精度要求时，通常会采用激光光束的摆动来实现焊接，同时，需要较多的焊丝实现填充焊缝，而在激光焊接领域，对于焊丝的直径有严格的标准，进而导致没有足够焊丝填充焊缝时，则不能一次性完成焊接，致使焊接效率较低，焊接效果差。
3.由此，需要能实现宽焊缝填充且能够一次性完成焊接的激光焊接装置。


技术实现要素：

4.实用新型目的：本实用新型针对现有的激光焊接装置进行改进，进而提供一种能够适用于宽焊缝的焊接、焊接效率的振动式填丝激光焊接装置。
5.技术方案：本实用新型适用于宽焊缝的振动式填丝激光焊接装置，包括依次连接的光纤耦合器、镜组准直模块、激光振镜模块、旋转机构及45
°
转角模块，所述激光振镜模块与旋转机构之间设有镜组聚焦模块，所述激光振镜模块内设有激光振镜以实现激光光束的偏转，镜组聚焦模块内设有聚焦镜。
6.进一步说，该激光焊接装置还包括与45
°
转角模块相连接的焊缝跟踪弹簧伸缩模块以及设于焊缝跟踪弹簧伸缩模块下端的焊缝跟踪送丝导向模块，该焊缝跟踪送丝导向模块通过夹具连接设有多孔送机结构。
7.进一步说，该激光焊接装置的多孔送丝结构包括送丝管、锥形的送丝嘴以及将送丝管和送丝嘴相连接固定的连接管，所述送丝管内设有若干用于容纳焊丝的焊丝管，该焊丝管为2-4根，呈一字型排列。
8.进一步说，该激光焊接装置的连接管上设有若干与焊丝管相对应的焊丝孔，送丝嘴的出口端处设有若干与焊丝管相对应的焊丝孔。
9.进一步说，该激光焊接装置的连接管内设有对焊丝管进行定位的凹槽，连接管上设有与送丝嘴相连接的连接块，对应的，所述送丝嘴上开设有与该连接块相匹配的槽口。
10.进一步说，该激光焊接装置的连接块上设有与若干焊丝管相对应的若干焊丝孔。
11.进一步说，该激光焊接装置的凹槽的数量与若干焊丝管的数量相一致，其为一字型排列，所述送丝嘴的出口端处的焊丝孔排列方式为一字型排列。
12.进一步说，该激光焊接装置的45
°
转角模块的上端正对设有用于获取工件表面上的激光束位置图像的相机。
13.进一步说，该激光焊接装置的45
°
转角模块的下端通过连接块连接设有抽屉式保
护镜片单元。
14.有益效果：与现有技术相比，本实用新型的优点为：该振动式填丝激光焊接装置通过激光振镜的设置实现了激光光束的一维摆动，二维不同图形(圆形，正方形以及沙漏型等)设计的轨迹，增大了被焊接材料多激光能量单位面积的吸收率；同时结合多孔送丝结构，在激光光束偏转的基础上，实现了宽焊缝的焊接问题，提高了焊接效率。
附图说明
15.图1为本实用新型振动式填丝激光焊接装置的示意图；
16.图2为本实用新型多孔送丝结构的示意图；
17.图3为本实用新型多孔送丝结构的爆炸示意图一；
18.图4为本实用新型多孔送丝结构的送丝嘴及连接管的结构示意图。
具体实施方式
19.下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步详细说明。
20.本实用新型适用于宽焊缝的振动式填丝激光焊接装置，是基于企业现有的激光焊接装置进行优化改进，以使得其能够达到适应宽焊缝的激光焊接。如图1 所示，该振动式填丝激光焊接装置包括依次相连接的光纤耦合器1、镜组准直模块2、激光振镜模块3、镜组聚焦模块6、旋转机构4、45
°
转角模块5、焊缝跟踪弹簧伸缩模块7以及设于焊缝跟踪弹簧伸缩模块7下端的焊缝跟踪送丝导向模块8。45
°
转角模块5的上端正对设有相机18，通过该相机18用于获取工件表面上的激光束位置图像。45
°
转角模块5的下端通过连接块连接设有抽屉式保护镜片单元19，防止激光焊接过程中的灰尘及烟雾污染镜片。
21.其中，激光振镜模块3内设有激光振镜，激光通过光纤耦合器1经镜组准直模块2输入激光振镜模块3，通过激光振镜动作进行偏转，再由镜组聚焦模块8 汇聚后，最后经45
°
转角模块5转折垂直向下进行焊接。该激光焊接装置通过激光振镜模块3的设置，进而使得经激光振镜调整后的激光能够实现一维摆动、二维不同图形(圆形，正方形以及沙漏型等)设计的轨迹，增大了被焊接材料单位时间内对激光的吸收率、焊缝的宽度，从而降低了被焊接接头的装配精度要求；同时由于单位面积热输入的增加，降低了焊缝内部的气孔生成以及裂纹。需说明的是，激光振镜模块3及镜组聚焦模块8的安装采用本领域内公知的连接方式即可实现，此处不再过多阐述。
22.焊缝跟踪送丝导向模块7的下端通过夹具9连接设有多孔送机机构10，如图2至图4所示，该多孔送丝结构10包括送丝管11，与送丝管11相连接的连接管13，与连接管13相连接的送丝嘴12，通过焊缝跟踪弹簧伸缩模块7的运动，带动该多孔送丝结构10的运动。
23.送丝管11内设有若干用于容纳焊丝的焊丝管14，优选为2-4个。该若干焊丝管14以一字型的方式排列于送丝管11内。每个焊丝管14内独立设置焊丝，且送丝管11的另一端与送丝机相连接，且送丝机的数量根据焊丝的数量而定，并进行同步运动，进而能够实现多根焊丝的同时作业，实现宽焊缝的填充。
24.连接管13内设有与焊丝管14相对应的凹槽15，该凹槽15可为一个，包裹若干个焊丝管14，或者其为多个，与焊丝管14一一对应，通过凹槽15的设置，一方面对焊丝管14进行限位，另一方面提高送丝管11与连接管13之间连接的稳定性。连接管13远离凹槽15的一面
设置有连接块16，同样，送丝嘴12上设有与该连接块16相匹配的槽口17，通过连接块16和槽口17的设置，一方面对连接管13进行限位，另一方面提高了连接管13和送丝嘴12连接的稳定性。连接管13上内设有若干与焊丝管数量一致的焊丝孔，该若干焊丝孔设于凹槽15 内，呈一字型排列。连接块16上同样设置若干与焊丝管14数量一致的焊丝孔。
25.送丝嘴12为锥形结构，进而能够缩小焊丝之前的距离，使得焊丝之间紧密依靠。且该送丝嘴12的出口端处设置与连接块16上的焊丝孔排列相一致的若干焊丝孔。送丝嘴12上槽口处同样设有焊丝孔，该焊丝孔可为一个或者与连接块 16上的焊丝孔排列相一致。
26.除上述实施例之外，该多孔送丝结构中的送丝嘴12、连接管13、焊丝管14 及夹具9之间还采用本领域的公知固定方式协助进行连接固定。


技术特征：
1.一种适用于宽焊缝的振动式填丝激光焊接装置，其特征在于：包括依次连接的光纤耦合器(1)、镜组准直模块(2)、激光振镜模块(3)、旋转机构(4)及45
°
转角模块(5)，所述激光振镜模块(3)与旋转机构(4)之间设有镜组聚焦模块(6)，所述激光振镜模块(3)内设有激光振镜以实现光束的偏转，镜组聚焦模块(6)内设有聚焦镜。2.根据权利要求1所述适用于宽焊缝的振动式填丝激光焊接装置，其特征在于：该激光焊接装置还包括与45
°
转角模块(5)相连接的焊缝跟踪弹簧伸缩模块(7)以及设于焊缝跟踪弹簧伸缩模块(7)下端的焊缝跟踪送丝导向模块(8)，该焊缝跟踪送丝导向模块(8)通过夹具(9)连接设有多孔送丝结构(10)。3.根据权利要求2所述适用于宽焊缝的振动式填丝激光焊接装置，其特征在于：所述多孔送丝结构(10)包括送丝管(11)、锥形的送丝嘴(12)以及将送丝管(11)和送丝嘴(12)相连接的连接管(13)，所述送丝管(11)内设有若干用于容纳焊丝的焊丝管(14)，该焊丝管(14)为2-4根，呈一字型排列。4.根据权利要求3所述的适用于宽焊缝的振动式填丝激光焊接装置，其特征在于：所述连接管(13)上设有若干与焊丝管(14)相对应的焊丝孔，送丝嘴(12)的出口端处设有若干与焊丝管(14)相对应的焊丝孔。5.根据权利要求3所述的适用于宽焊缝的振动式填丝激光焊接装置，其特征在于：所述连接管(13)内设有对焊丝管(14)进行定位的凹槽(15)，连接管(13)上设有与送丝嘴(12)相连接的连接块(16)，对应的，所述送丝嘴(12)上开设有与该连接块(16)相匹配的槽口(17)。6.根据权利要求5所述的适用于宽焊缝的振动式填丝激光焊接装置，其特征在于：所述连接块(16)上设有与若干焊丝管(14)相对应的若干焊丝孔。7.根据权利要求5所述的适用于宽焊缝的振动式填丝激光焊接装置，其特征在于：所述凹槽(15)的数量与若干焊丝管(14)的数量相一致，其为一字型排列，所述送丝嘴(12)的出口端处的焊丝孔排列方式为一字型排列。8.根据权利要求1所述的适用于宽焊缝的振动式填丝激光焊接装置，其特征在于：所述45
°
转角模块(5)的上端正对设有用于获取工件表面上的激光束位置图像的相机(18)。9.根据权利要求1所述的适用于宽焊缝的振动式填丝激光焊接装置，其特征在于：所述45
°
转角模块(5)的下端通过连接件连接设有抽屉式保护镜片单元(19)。

技术总结
本实用新型公开了一种适用于宽焊缝的振动式填丝激光焊接装置，包括依次连接的光纤耦合器、镜组准直模块、激光振镜模块、旋转机构、第二45


技术研发人员：金亚娟
受保护的技术使用者：帕诺瓦智能科技（苏州）有限公司
技术研发日：2021.11.19
技术公布日：2022/4/8