激光焊接头及激光焊接装置的制作方法

文档序号:15592464发布日期:2018-10-02 19:06阅读:280来源:国知局

本实用新型涉及激光加工技术领域,特别是涉及一种激光焊接头及激光焊接装置。



背景技术:

激光焊接技术是利用激光与物质相互作用的特性来对材料进行焊接加工的一种新型技术。用于加工的激光通过光学聚焦系统将激光聚焦为较小的光斑,利用激光可聚焦尺寸小的优势来实现高精度加工。

现有的激光焊接头一般包括顺次连接的主焊头和用于除尘的抽尘头。主焊头是激光焊接头的核心部件,其成本相对较高,然而,在激光焊接过程中,工件表面常常不是一个平面,当抽尘头与工件或其他物件发生碰撞时将会导致主焊头受到较大的外部冲击而造成损坏,从而大幅降低主焊头的使用寿命和加工精度。



技术实现要素:

基于此,有必要提供一种能够有效保护主焊头的激光焊接头及激光焊接装置。

一种激光焊接头,用于工件的焊接加工,包括:

主焊头,用于聚焦激光和吹保护气,所述主焊头上设置有抽气管;

抽尘头,包括抽尘罩和气嘴,所述抽尘罩与所述主焊头柔性连接,所述气嘴固定穿设于所述抽尘罩并与所述主焊头同轴分布,所述气嘴用于供所述激光和所述保护气的输出以对所述工件进行焊接,所述抽尘罩的顶端开设有与所述抽气管同轴分布的通孔,所述抽气管用于通过所述通孔吸除所述激光对所述工件加工过程中产生的粉尘;及

传感器,设置于所述主焊头上,所述传感器用于检测所述主焊头与所述抽尘罩是否脱离并产生反馈信号。

在其中一个实施例中,所述抽尘罩与所述主焊头磁吸连接。

在其中一个实施例中,所述主焊头的一端设置有磁性件,所述抽尘罩为金属材质的抽尘罩,所述抽尘罩通过所述磁性件与所述主焊头磁吸连接。

在其中一个实施例中,所述抽尘罩的顶端还开设有磁吸孔,所述磁性件能够与所述磁吸孔相配合,以使所述抽气管与所述通孔相对准。

在其中一个实施例中,所述磁性件和所述磁吸孔均包括多个,多个所述磁吸孔呈阵列排布分布于所述抽尘罩上,多个所述磁性件和多个所述磁吸孔一一对应。

在其中一个实施例中,所述抽尘罩包括第一连接件和固定连接于所述第一连接件的第二连接件,所述第一连接件的密度大于所述第二连接件的密度,所述第一连接件通过所述磁性件与所述主焊头磁吸连接。

在其中一个实施例中,所述抽气管和所述通孔均包括多个,多个所述通孔呈阵列排布分布于所述抽尘罩上,多个所述抽气管和多个所述通孔一一对应。

在其中一个实施例中,所述抽尘头还包括滤网,所述滤网为锥形结构,所述滤网设置于所述抽尘罩内。

一种激光焊接装置,用于工件的焊接加工,包括:

基座;

转盘,可转动地安装于所述基座上;

载具,安装于所述转盘的外边缘上,用于承载所述工件;

驱动平台,安装于所述基座上;

上述激光焊接头,所述主焊头安装于所述驱动平台上,所述驱动平台用于驱动所述主焊头的移动;及

控制器,与所述转盘、所述驱动平台及所述传感器通信连接,所述控制器用于根据所述传感器产生的反馈信号以控制所述转盘及所述驱动平台的运行。

在其中一个实施例中,所述驱动平台包括:

第一移动台,安装于所述基座上,并与所述主焊头连接,用于驱动所述主焊头沿第一方向移动;

第二移动台,与所述第一移动台连接,用于驱动所述主焊头沿第二方向移动;及

第三移动台,通过所述第二移动台与所述第一移动台连接,用于驱动所述主焊头沿第三方向移动,所述第三方向、所述第二方向及所述第一方向三者之间两两垂直。

上述激光焊接头,在使用时,抽尘头的抽尘罩可能与工件或其他物件发生碰撞,设置于主焊头上的传感器将会实时检测主焊头与抽尘罩是否脱离并产生反馈信号,以便于及时调整主焊头的相对位置,避免抽尘罩与工件或其他物件可能发生的碰撞,从而有效地保护了主焊头,提高了主焊头的使用寿命和加工精度。

附图说明

图1为本实用新型一实施例中的激光焊接装置的结构示意图;

图2为图1所示激光焊接装置中的激光焊接头的结构示意图;

图3为图2所示激光焊接头的另一状态示意图;

图4为图2所示激光焊接头的剖面示意图;

图5为图4中A处的放大示意图。

具体实施方式

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方式。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方式。相反地,提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。

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方式的目的,不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/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。

请参阅图1及图2,本实用新型一实施例中的激光焊接装置10用于工件的焊接加工。激光焊接装置10包括基座100、转盘200、载具300、驱动平台400、激光焊接头500及控制器(图未示)。转盘200可转动地安装于基座100上。载具300安装于转盘200的外边缘上。载具300用于承载工件。驱动平台400安装于基座100上。

如图3所示,激光焊接头500用于工件的焊接加工。激光焊接头500包括主焊头510、抽尘头520及传感器530。主焊头510用于聚焦激光和吹保护气。主焊头510安装于驱动平台400上。驱动平台400用于驱动主焊头510的移动。

抽尘头520包括抽尘罩521和气嘴522。抽尘罩521与主焊头510柔性连接。气嘴522固定穿设于抽尘罩521并与主焊头510同轴分布。气嘴522用于供激光和保护气的输出以对工件进行焊接。抽尘罩521的顶端开设有与抽气管540同轴分布的通孔523。主焊头510上设置有抽气管540。抽气管540用于通过通孔523吸除激光对工件加工过程中产生的粉尘。传感器530设置于主焊头510上。传感器530用于检测主焊头510与抽尘罩521是否脱离并产生反馈信号。

上述激光焊接头500,在使用时,抽尘头520的抽尘罩521可能与工件或其他物件发生碰撞,设置于主焊头510上的传感器530将会实时检测主焊头510与抽尘罩521是否脱离并产生反馈信号,以便于及时调整主焊头510的相对位置,避免抽尘罩521与工件或其他物件可能发生的碰撞,从而有效地保护了主焊头510,提高了主焊头510的使用寿命和加工精度。

进一步地,抽尘罩521与主焊头510磁吸连接。主焊头510的一端设置有磁性件。抽尘罩521为金属材质的抽尘罩。抽尘罩521通过磁性件与主焊头510磁吸连接。

可以理解的是,进一步地,抽尘罩521的顶端还可开设有磁吸孔524。磁性件能够与磁吸孔524相配合,以使抽气管540与通孔523相对准。通过该结构的设置,方便抽气管540与通孔523的对位,从而可以提高激光焊接头500的装配效率。

在一实施例中,磁性件和磁吸孔524均包括多个。多个磁性件呈阵列排布分布于主焊头510上。多个磁吸孔524呈阵列排布分布于抽尘罩521上。多个磁性件和多个磁吸孔524一一对应。具体在本实施例中,磁性件和磁吸孔524均为四个。四个磁性件呈矩阵排布分布于主焊头510上。四个磁吸孔524呈阵列排布分布于抽尘罩521上。四个磁性件和四个磁吸孔524一一对应。可以理解的是,在其他实施例中,磁性件和磁吸孔524的数量可以少于四个,也可以多于四个,具体设置方式可以根据实际情况进行合理选择。

在一实施例中,抽气管540可与外部的抽真空装置相配合。抽真空装置可产生负压,以使抽气管540抽气,从而通过通孔523将所述激光对所述工件加工过程中产生的粉尘吸除。

需要注意的是,抽气管540和通孔523均包括多个。多个抽气管540呈阵列排布分布于主焊头510上。多个通孔523呈阵列排布分布于抽尘罩521上。多个抽气管540和多个通孔523一一对应。具体在本实施例中,抽气管540和通孔523均为四个。四个抽气管540呈矩阵排布分布于主焊头510上。四个通孔523呈阵列排布分布于抽尘罩521上。四个抽气管540和四个通孔523一一对应。可以理解的是,在其他实施例中,抽气管540和通孔523的数量可以少于四个,也可以多于四个,具体设置方式可以根据实际情况进行合理选择。

如图4及图5所示,进一步地,抽尘罩521包括第一连接件525和固定连接于第一连接件525的第二连接件526。具体在本实施例中,第一连接件525为圆盘结构。第二连接件526为圆筒结构。气嘴522依次穿设于第一连接件525及第二连接件526。第一连接件525的密度大于第二连接件526的密度。第一连接件525通过磁性件与主焊头510磁吸连接。通过该结构的设置,在保证抽尘罩521与主焊头510之间的磁吸连接的作用下,可以减小抽尘罩521整体的质量,从而提高抽尘头520的整体性能。

进一步地,抽尘头520还可包括滤网527。滤网527为锥形结构。滤网527设置于抽尘罩521内。具体在本实施例中,滤网527设置于第二连接件526内。通过锥形滤网527的设置,可以使得抽尘罩521内的负压气流形成涡流,以增强抽气管540的吸尘效果。

可以理解的是,上述激光焊接头500还可包括安装板550。安装板550设置于主焊头510靠近抽尘头520的一端。安装板550用于安装抽气管540和传感器530。

如图1所示,在一实施例中,驱动平台400包括第一移动台410、第二移动台420及第三移动台430。第一移动台410安装于基座100上,并与主焊头510连接。第一移动台410用于驱动主焊头510沿第一方向移动。第二移动台420与第一移动台410连接。第二移动台420用于驱动主焊头510沿第二方向移动。第三移动台430通过第二移动台420与第一移动台410连接。第三移动台430用于驱动主焊头510沿第三方向移动。第一方向为X轴直线所在的方向,第二方向为Y轴直线所在的方向,第三方向为Z轴直线所在的方向,第三方向、第二方向及第一方向三者之间两两垂直。

第一移动台410、第二移动台420及第三移动台430能够分别驱动主焊头510分别沿第一方向、第二方向及第三方向移动,以使激光焊接头500移动至载具300的上方而对承载在载具300上的工件进行焊接加工。

需要注意的是,进一步地,控制器与转盘200、驱动平台400及传感器530通信连接。控制器用于根据传感器530产生的反馈信号以控制转盘200及驱动平台400的运行。

当控制器获取到传感器530产生的主焊头510与抽尘罩521未脱离(主焊头510与抽尘罩521连接可靠)的反馈信号时,控制器控制转盘200及驱动平台400的正常运行,保证主焊头510产生的激光焦点出发有效以保证工件的加工精度。当控制器获取到传感器530产生的主焊头510与抽尘罩521脱离的反馈信号时,控制器控制转盘200及驱动平台400停止运行或反向移动,避免主焊头510与工件或其他物件可能发生的碰撞,从而有效地保护了主焊头510,提高了主焊头510的使用寿命和加工精度。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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