一种激光焊接装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种激光焊接装置，包括激光光源系统、激光聚焦系统、激光光源传动系统、激光焊接夹具、焊接夹具升降系统；所述激光光源传动系统是皮带传动机构或机械臂传动机构；所述激光焊接夹具包括四根金属杆，每一根金属杆下端均与一个传动臂连接，金属杆通过传动臂的移动改变自己的位置组成不同形状的焊接夹具；所述焊接夹具升降系统是对激光焊接夹具的高低位置进行控制，以便焊接对象上下移动保证焊接效果。本发明灵活性大，不仅激光光源可以任意移动，激光焊接夹具也可以三维移动。而且激光焊接夹具可以根据焊接对象的大小进行随意改变，夹具可以适用于不同规格的焊接对象，灵活、节省时间、效率高且环保。
【专利说明】一种激光焊接装置
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种激光焊接装置。
【背景技术】
[0002]激光是20世纪以来，人类的又一重大发明，它是由美国科学家C.H.Townes和T.H.Maiman等在1960年发明出来的.激光是辐射的受激发射光放大的简称,是一种电磁波，是通过人工增幅产生的其产生的基本条件包括泵浦源激光介质和谐振腔等，激光具有高的单色性方向性相干性和亮度性，激光是一种新型热源。
[0003]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，激光焊接具有很多优势，实践证明，激光焊接应用范围越来越广泛，基本上传统焊接工艺可以使用的领域，激光焊接都能胜任，且焊接质量更高，效率更快随着新的激光焊接技术和设备的研发，激光焊接正在逐渐取代传统的焊接技术。自20世纪70年代以来，已广泛应用于工业的各个领域。
[0004]激光焊接属于熔融焊，以激光束作为焊接热源，其焊接原理是:通过特定的方法激励活性介质，使其在谐振腔中往返振荡，进而转化成受激辐射光束，当光束与工件相互接触时，其能量则被工件吸收，当温度高达材料的熔点时即可进行焊接。按焊接熔池形成的机理划分，激光焊接有两种基本的焊
[0005]焊接机理:热传导焊接和深熔(小孔)焊接，热传导焊接时产生的热量通过热传递扩散至工件内部，使焊缝表面熔化，基本不产生汽化现象，常用于低速薄壁构件的焊接深熔焊使材料汽化，形成大量等离子体，由于热量较大，熔池前端会出现小孔现象深熔焊能彻底焊透工件，且输入能量大焊接速度快，是目前使用最广泛的激光焊接模式。
[0006]影响激光焊接效果主要有三个要素:激光光源、焊接对象和焊接夹具。在实际操作过程中，焊接对象材料往往已经确定，改善空间很小，所以对激光光源以及激光焊接夹具的设计非常重要，尤其是激光焊接夹具的设计往往决定激光焊接效果的好坏。目前的激光焊接夹具通常是根据焊接对象的形状、材料进行量身定做，每一次焊接对象的改变都要重新设计加工焊接夹具，在焊接夹具的设计上不仅要花费大量的人力物力还照成了很多浪费，设计一种可变焊接夹具，一个焊接夹具能焊接多种焊接对象成为一个迫在眉睫的任务。
[0007]给予这种需要我们设计了一种可变焊接夹具的激光焊接装置，该装置设计上采用了许多独特的技术，其中设计激光光源的传动设计、可变激光焊接夹具系统等。
【发明内容】
[0008]本发明要解决的技术问题是提供一种可变焊接夹具的激光焊接装置。
[0009]为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是:一种激光焊接装置，包括激光光源系统、激光聚焦系统；所述激光光源系统包括激光泵浦源、激光介质、激光谐振腔；所述激光泵浦源发出泵浦光对激光介质进行泵浦，在激光谐振腔内进行振荡产生激光；
[0010]所述激光聚焦系统包括激光反射镜、激光扩束镜、激光准直镜、激光聚焦镜；
[0011]还包括激光光源传动系统、激光焊接夹具、焊接夹具升降系统；
[0012]所述激光光源传动系统是通过传动装置带动激光光源及激光聚焦系统，使激光根据需要移动到合适的位置；激光光源传动系统是皮带传动机构或机械臂传动机构；
[0013]所述激光焊接夹具包括四根金属杆，每一根金属杆下端均与一个传动臂连接，金属杆通过传动臂的移动改变自己的位置，根据不同的焊接对象可随意调节这四个金属杆的位置组成不同形状的焊接夹具；
[0014]所述焊接夹具升降系统是对激光焊接夹具的高低位置进行控制，以便焊接对象上下移动保证焊接效果。
[0015]作为优选，激光泵浦源是氪灯、氙灯或半导体激光器。
[0016]作为优选，激光介质是YAG晶体棒、增益光纤。
[0017]作为优选，激光光源系统产生的激光波长从200nm到3000nm，输出功率从IW到20000W。
[0018]本发明的有益效果是:
[0019]灵活性大，不仅激光光源可以任意移动，激光焊接夹具也可以三维移动；
[0020]激光焊接夹具可以根据焊接对象的大小进行随意改变，夹具可以适用于不同规格的焊接对象，灵活、节省时间、效率高且环保；
[0021]适用面广，在焊接水槽等相关磨具时非常方便。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0023]图1是本发明激光焊接装置实施例的结构示意图。
[0024]附图标记说明:1_激光光源系统，2-激光聚焦系统，3-激光光源传动机构，4-激光焊接夹具，5-焊接夹具升降机构，6-激光冷却系统，7-焊接对象。
【具体实施方式】
[0025]图1是一种可变焊接夹具的激光焊接装置。
[0026]该装置由激光光源系统1、激光聚焦系统2、激光光源传动机构3、激光焊接夹具4、焊接夹具升降机构5、激光冷却系统6组成。
[0027]该装置的激光光源采用固体激光器，其中心波长为1064nm，激光功率为500W，激光通过聚焦系统进行聚焦后作用在焊接对象7 (水槽)上，对激光焊接夹具4的四根杆进行调节后确定合适的形状对水槽进行固定。焊接对象(水槽)固定后，分别对激光光源传动机构3和激光夹具的升降机构5进行调节，对焊接对象(水槽)进行焊接，焊接结果表明:本装置焊接使用方便，效果比较好。
[0028]按照同样的方法，又对其它磨具进行了焊接，结果表明:整个系统运行良好，激光焊接夹具的调节方便，激光焊接夹具可多次使用，方便、节省材料、环保。
[0029]工作过程:
[0030]由激光光源系统I发出激光，通过激光聚焦系统2聚集，通过激光光源传动机构3调节聚集点，通过激光焊接夹具4和焊接夹具升降机构5进行夹具位置的调节，然后对焊接对象7开始焊接，激光冷却系统6对激光系统进行冷却。
[0031]以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。
【权利要求】
1.一种激光焊接装置，包括激光光源系统、激光聚焦系统；所述激光光源系统包括激光泵浦源、激光介质、激光谐振腔；所述激光泵浦源发出泵浦光对激光介质进行泵浦，在激光谐振腔内进行振荡产生激光； 所述激光聚焦系统包括激光反射镜、激光扩束镜、激光准直镜、激光聚焦镜； 其特征在于:还包括激光光源传动系统、激光焊接夹具、焊接夹具升降系统； 所述激光光源传动系统是皮带传动机构或机械臂传动机构； 所述激光焊接夹具包括四根金属杆，每一根金属杆下端均与一个传动臂连接，金属杆通过传动臂的移动改变自己的位置，根据不同的焊接对象可随意调节这四个金属杆的位置组成不同形状的焊接夹具； 所述焊接夹具升降系统是对激光焊接夹具的高低位置进行控制，以便焊接对象上下移动保证焊接效果。
2.根据权利要求1所述的激光焊接装置，其特征在于:所述激光泵浦源是氪灯、氙灯或半导体激光器。
3.根据权利要求1所述的激光焊接装置，其特征在于:所述激光介质是YAG晶体棒、增益光纤。
4.根据权利要求1所述的激光焊接装置，其特征在于:所述激光光源系统产生的激光波长从200nm到3000nm，输出功率从IW到20000W。
【文档编号】B23K26/21GK104384714SQ201410467800
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年9月16日 优先权日:2014年9月16日
【发明者】王双 申请人:安徽弘杨激光技术有限公司