激光焊接装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ]本实用新型涉及激光焊接领域，特别是涉及激光焊接装置。
【背景技术】
[0002]激光焊接是激光加工技术应用的重要方面之一，更是21世纪最受瞩目最有发展前景的焊接技术。与传统焊接方法对比，激光焊接能量密度高，热影响区较小，对同种或者不同材料焊接特别有利。
[0003]激光焊接技术具有溶池净化效应，能纯净焊接材料，适用于相同和不同金属材料间、塑料等材料的焊接。激光焊接是用比切割金属时功率较小的激光束，使材料熔化而不使其气化，在冷却后成为一块连续的固体结构。随着焊接头的移动，材料熔化从而达到材料相互熔融的目的。由于激光焦点和加工对象的相对位置决定了作用于加工对象上激光光斑和功率密度的大小。在激光加工过程中保持激光焦点和加工对象之间的相对位置为一合理而恒定的值，就成为激光焊接中的一项关键技术。
[0004]在激光加工过程中，保持激光焦点和加工对象之间的相对位置为一合理而恒定的值一般采用的是电容式跟踪焊接位置，但电容式激光焊接装置的成本高，而且只能用在金属材料上加工。
【实用新型内容】
[0005]基于此，有必要针对激光焊接装置成本高、精度低，只能用在金属材料上加工的问题，提供一种激光焊接装置。
[0006]—种激光焊接装置，包括激光焊接头、支撑板、信号发生器、信号接收器、主控制器和驱动器;所述支撑板套接在所述激光焊接头上，所述信号发生器和信号接收器相对设置在所述支撑板上;所述信号接收器接收所述信号发生器发出的信号并传输给所述主控制器;所述主控制器与所述驱动器通信连接，所述驱动器的动力输出端与激光焊接头连接，所述主控制器用于控制所述驱动器驱动所述激光焊接头的运动。
[0007]在其中一个实施例中，所述信号发生器为红外发生器;所述信号接收器为红外接收器。
[0008]在其中一个实施例中，所述支撑板为环形支撑板，所述红外发生器与红外接收器相对设置在所述环形支撑板的同一圆周上。
[0009]在其中一个实施例中，所述红外发生器与所述红外接收器的数量均相等，且为四个。
[0010]在其中一个实施例中，所述激光焊接装置还包括工作台，所述工作台位于所述激光焊接接头的下方，用于放置焊接工件。
[0011]在其中一个实施例中，所述激光焊接头中包括激光信号、准直透镜和聚焦透镜，所述激光信号通过所述准直透镜和聚焦透镜在所述焊接工件上聚焦。
[0012]在其中一个实施例中，在所述焊接工件上，所述红外发生器发出的红外信号避开所述激光信号不重合。
[0013]在其中一个实施例中，所述驱动器包括第一电机、第二电机和第三电机；
[0014]所述主控制器控制所述第一电机驱动所述激光焊接头直线运动；
[0015]所述主控制器控制所述第二电机驱动所述激光焊接头前后旋转运动；
[0016]所述主控制器控制所述第三电机驱动所述激光焊接头左右旋转运动。
[0017]在其中一个实施例中，所述主控制器与所述驱动器之间包括控制电路，所述控制电路包括第一光親合器、第二光親合器、第一三极管、第二三极管；
[0018]所述第一光耦合器的第一输入端经第一电阻与所述主控制器的第一信号源连接；所述第一光耦合器的第二输入端与所述主控制器的第二信号源连接;所述第一光耦合器的输出端经第二电阻与所述第一三极管的基极连接;所述第一三极管的发射极经第三电阻与电源连接;所述第一三极管的集电极与所述驱动器连接；
[0019]所述第二光耦合器的第一输入端经第四电阻与所述主控制器的第二信号源连接，所述第二光耦合器的第一输出端经第五电阻与所述第二三接管的基极连接，所述第二三级管的发射极与所述驱动器连接，所述第二三极管的集电极经第六电阻与电源连接。
[0020]在其中一个实施例中，所述控制电路还包括第一二极管和第二二极管;所述第一二极管的阳极与所述第一三极管的集电极连接;所述第一二极管的阴极与所述第一三接管的发射极连接;所述第二二极管的阳极与所述第二三接管的集电极连接;所述第二二极管的阴极与所述第二三接管的发射极连接。
[0021]上述激光焊接装置中，信号接收器接收信号发生器发出的信号并传输给主控制器;主控制器与驱动器通信连接，而驱动器的动力输出端与激光焊接头连接，主控制器控制驱动器驱动激光焊接头的运动。在焊接的过程中，主控制器控制驱动器驱动激光焊接头的运动，就可以对焦点进彳丁精确控制定位，从而可以进彳丁精密的焊接，改善焊接效果，提尚焊接质量，同时还可以对塑料等非金属进行焊接，成本低。
【附图说明】
[0022]图1为激光焊接装置结构示意图；
[0023]图2为环形支撑板与信号发生器、信号接收器的位置关系图；
[0024]图3为控制电路原理图；
[0025]图4为焊接过程焊接工件位置变化图。
【具体实施方式】
[0026]为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。
[0027]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0028]如图1所示的为激光焊接装置结构示意图，图中包括激光焊接头100、支撑板200、信号发生器210、信号接收器220、主控制器300和驱动器400。支撑板200套接在激光焊接头100上，信号发生器210和信号接收器220相对设置在支撑板200上;信号接收器220接收信号发生器210发出的反射信号并传输给主控制器300;主控制器300与驱动器400通信连接，驱动器400的动力输出端与激光焊接头100连接，主控制器300用于控制驱动器400驱动激光焊接头100的运动。激光焊接装置10还包括工作台500，工作台500位于激光焊接接头100的下方，在激光焊接过程中，需要焊接的工件放置在工作台500上。
[0029]激光焊接头100中包括激光信号(也称之为激光光源)、准直透镜和聚焦透镜(图中未示)，激光信号通过准直透镜将激光光线准直后照射到聚焦透镜上，透过聚焦透镜后的激光光线的焦点照射在工作台500上的焊接工件上。
[0030]在本实施例中，支撑板200为环形支撑板;信号发生器210为红外发生器;信号接收器220为红外接收器。红外发生器210发出红外信号，照射在焊接工件上，在本实施例中，激光信号和红外信号不重合，也就是不在同一轴线上，有一定的距离。红外发生器210发出的红外信号在焊接工件上发生反射，根据反射定律，且红外发生器210与红外接收器220相对设置在环形支撑板200的同一圆周上，反射后的红外信号由红外接收器220接收。
[0031]在本实施例中，红外发生器210与红外接收器220的数量均相等，且为四个。如图2所示，图中G1/G1’、G2/G2’为红外发生器;R1/R1’、R2/R2’为红外发生器，其中红外发生器G1/G1，与G2/G2，成对设置在环形支撑板上;且G2/G2，与G1/G1，的夹角为90°。相应的，红外发生器G1/G1 ’与红外接收器R1/R1 ’相对设置;G2/G2 ’与R2/R2 ’相对设置，也就是说，红外发生器(G1、G1’、G2、G2’)发出的红外信号(1、1’、2、2’)分别由对应的红外接收器(R1、R1’、R2、R2’)接收。红外发生器210与之对应的红外接收器220的距离Dl由聚焦透镜的直径决定；而红外发生器Gl与G1’的间距D2也就是激光信号与红外信号间距S的两倍。
[0032]在其他实施例中，红外发生器210和红外接收器220的数量可以为6个、8个或者更多个，可以根据焊接所需的精确度来调制红外发生器210和红外接收器220的个数，个数越多，精确度越高。
[0033]红外接收器220接收红外发生器210发出的反射信号并传输给主控制器300;主控制器300与驱动器400通信连接，驱动器400的动力输出端与激光焊接头100连接，主控制器300控制驱动器400驱动激光焊接头100的运动。参考图1，在本实施例中，驱动器400驱动器包括第一电机410、第二电机420和第三电机430。其中，主控制器300控制第一电机410驱动激光焊接头100上下直线运动;主控制器300控制第二电机420驱动激光焊接头100前后旋转运动;主控制器300控制第三电机430驱动激光焊接头100左右旋转运动。
[0034]在本实用新型中，结合图1来说明，也就是说沿z轴的正方向为上;沿X轴旋转为前后旋转，顺时针旋转向后旋转;沿y轴旋转为前后旋转为左右旋转，顺时针旋转为向右旋转。
[0035]主控制器300与驱动器400之间包括控制电路310，如图3所示，控制电路310包