一种激光焊接方法与流程

本发明涉及一种加工工艺，更具体的说是涉及一种激光焊接方法。

背景技术

现有的机床激光焊接过程中，在装夹工件时，操作人员需要俯身进入到加工仓内，以确保精确装夹，但是操作麻烦，且在在换装零部件时，前面的焊接工序会产生有害气体，工人进入加工仓与气体接触，损害身体健康。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种激光焊接方法，使工人不用进入加工仓，就能装夹零部件。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种激光焊接方法，包括

步骤一：将夹具安装到工作台上；

步骤二：移动装置将夹具从加工零位移动到操作工位；

步骤三：操作人员将零件安装到夹具上；

步骤四：将夹具和零件从操作工位移动到加工零位；

步骤五：控制机构控制激光焊接头移动，在零部件上形成焊缝，焊接零部件。

作为本发明的进一步改进，移动装置包括气缸、导杆和引导条，气缸固定在工作台上，夹具的底部设置有连接块，连接块上开设有导孔，导杆固定在工作台上沿加工零位和操作工位的方向设置，导杆与导孔滑移连接，连接块与气缸的输出端连接，推动夹具靠近操作工位或回到加工零位。

作为本发明的进一步改进，工作台包括支架和设置在支架顶端的工作板，气缸和导杆安装在工作板的下方，工作板上开设有通孔，连接块穿过通孔与气缸的活动端固定连接。

作为本发明的进一步改进，激光焊接头内设置有激光聚焦单元，激光聚焦单元包括依次设置在激光焊接头内的bar条、fac校直器、慢轴准直镜、快轴准直镜、反射光栅和外腔反射镜。

作为本发明的进一步改进，控制机构包括x移动装置、y移动装置和z移动装置，y移动装置包括y电机、y螺杆、沿y方向设置的y机箱和y支座，y机箱和y支座相互平行的设置在工作台的相对两侧且沿操作工位和加工零位的方向延伸，y机箱的顶部和y支座的顶部均设置有y导轨，y电机安装在y机箱内，y螺杆转动设置在y机箱内并与y电机连接，x移动装置上设置有y导套，y导套与y导轨啮合，y导套的底部固定有y螺套，y螺套与y螺杆啮合，x移动装置包括x电机、x螺杆和沿x方向设置的x机箱，x机箱与y导套固定连接，x电机安装在x机箱内，x螺杆转动设置在x机箱内并与x电机连接，x机箱上设置有x导轨，z移动装置上设置有x导套，x导套上固定有x螺纹套，x导轨嵌入x导套，引导z移动装置沿x轴移动，x螺纹套与x螺杆啮合，z移动装置包括z机箱、z电机和z螺杆，z机箱固定在x导套上，z电机安装在z机箱内，z螺杆转动设置在z机箱内并与z电机连接，z机箱上设置有z导轨，激光焊接头的一侧固定有安装板，安装板上连接有z导套，z导套上固定有z螺纹套，z导轨嵌入z导套，引导安装板沿z导轨移动，z螺杆与z螺纹套啮合。

本发明的有益效果，通过上述步骤，将夹具移动到操作工位，缩短了操作人员操作距离，方便操作，操作方便后，也增加了工人对零部件的掌控，且增加操作的精确性，将夹具和零部件送到操作工位附近，工人的身体不用进入工作仓就能操作，减少有害气体对工人的伤害。

附图说明

图1为本发明的三维立体示意图；

图2为本发明去掉外部防护壳后的结构图；

图3为本发明的第一剖切图，用于展示y移动装置的结构；

图4为本发明的第二剖切图，用于展示x移动装置的结构；

图5为本发明的第三剖切图，用于展示z移动装置的结构；

图6为图5标记处的局部放大图；

图7为激光聚焦单元内的排列示意图。

具体实施方式

下面将结合附图所给出的实施例对本发明做进一步的详述。

参照图1至图7所示，本实施例的一种激光焊接方法，包括

步骤一：将夹具4安装到工作台2上；

步骤二：移动装置将夹具4从加工零位6移动到操作工位5；

步骤三：操作人员将零件安装到夹具4上；

步骤四：将夹具4和零件从操作工位5移动到加工零位6；

步骤五：控制机构3控制激光焊接头1移动，在零部件上形成焊缝，焊接零部件。

加工前，操作人员启动移动装置，将夹具4推到靠近操作工位5的地方，而后，操作人员将零部件固定到夹具4上，移动装置将夹具4和零部件移动到加工零位6，而后激光焊接头1发出激光，将零件的焊接部位熔融，控制机构3控制激光焊接头1沿焊接部位移动，形成焊缝，从而将零部件焊接固定。通过上述步骤，将夹具4移动到操作工位5，缩短了操作人员操作距离，方便操作，操作方便后，也增加了工人对零部件的掌控，且增加操作的精确性，将夹具4和零部件送到操作工位5附近，工人的身体不用进入工作仓就能操作，减少有害气体对工人的伤害。

作为改进的一种具体实施方式，移动装置包括气缸41、导杆42和引导条43，气缸41固定在工作台2上，夹具4的底部设置有连接块44，连接块44上开设有导孔，导杆42固定在工作台2上沿加工零位6和操作工位5的方向设置，导杆42与导孔滑移连接，连接块44与气缸41的输出端连接，推动夹具4靠近操作工位5或回到加工零位6。

通过气缸移动夹具和零件，行程固定，移动速度快，导杆和引导条两种引导结构结合使用，增加整体引导结构的刚性，分散其他方向的力对引导结构的冲击，使引导条和导杆更加耐用，且不易变形。

作为改进的一种具体实施方式，工作台2包括支架21和设置在支架21顶端的工作板22，气缸41和导杆42安装在工作板22的下方，工作板22上开设有通孔23，连接块44穿过通孔23与气缸41的活动端固定连接。

通过上述设置，将气缸41设置在工作板22底部，使气缸41与加工区域隔开，避免加工时，气缸41被高温损伤。

作为改进的一种具体实施方式，激光焊接头1内设置有激光聚焦单元，激光聚焦单元包括依次设置在激光焊接头内的bar条11、fac校直器12、慢轴准直镜13、快轴准直镜14、反射光栅15和外腔反射镜16。

bar条11射出激光，激光穿过fac校直器12校直，变成准平行光，而后准平行光经慢轴准直镜13压缩，以适应光栅增益，然后，光线经快轴准直镜14压缩重叠，适应光栅增益，生成包括多个特点波长的多波长光束，接着多波长光束照射到反射光栅15上，经过光栅衍射作用，单元激光衍射到外腔反射镜16上，只有经过外腔反射镜16反射后，激光才能起振，对外腔反射镜16不反射的区域进行抑制。经过反射光栅15作用后的激光束波长稳定，形成长条光斑，对零部件表面进行加热焊接，通过上述处理的激光，光色纯粹，相互干涉少，损耗小，从而高效输出。

作为改进的一种具体实施方式，控制机构3包括x移动装置、y移动装置和z移动装置，y移动装置包括y电机81、y螺杆82、沿y方向设置的y机箱83和y支座84，y机箱83和y支座84相互平行的设置在工作台2的相对两侧且沿操作工位5和加工零位6的方向延伸，y机箱83的顶部和y支座84的顶部均设置有y导轨87，y电机81安装在y机箱83内，y螺杆82转动设置在y机箱83内并与y电机81连接，x移动装置上设置有y导套85，y导套85与y导轨87啮合，y导套85的底部固定有y螺套86，y螺套86与y螺杆82啮合，x移动装置包括x电机71、x螺杆72和沿x方向设置的x机箱74，x机箱74与y导套85固定连接，x电机71安装在x机箱74内，x螺杆72转动设置在x机箱74内并与x电机71连接，x机箱74上设置有x导轨73，z移动装置上设置有x导套75，x导套75上固定有x螺纹套76，x导轨73嵌入x导套75，引导z移动装置沿x轴移动，x螺纹套76与x螺杆72啮合，z移动装置包括z机箱91、z电机92和z螺杆93，z机箱91固定在x导套75上，z电机92安装在z机箱91内，z螺杆93转动设置在z机箱91内并与z电机92连接，z机箱91上设置有z导轨94，激光焊接头1的一侧固定有安装板95，安装板95上连接有z导套96，z导套96上固定有z螺纹套97，z导轨94嵌入z导套96，引导安装板95沿z导轨94移动，z螺杆93与z螺纹套97啮合。

在进行焊接时，激光焊接头1将激光照射到零部件表面，使零部件表面熔融，而后控制设备控制激光焊接头1沿x、y、z三轴移动，从而使激光沿连接处移动，使连接处连到一起。y电机81带动y螺杆82转动，y螺杆82带动x机箱74沿y轴移动，x电机71带动x螺杆72转动，x螺杆72带动z机箱91沿x轴移动，z电机92带动z螺杆93移动，z螺杆93带动安装板95沿z轴移动。通过x电机71、x螺杆72、y电机81、y螺杆82、z电机92、z螺杆93的结构带动激光焊接头1移动，容易控制，行程精确，从而实现高质量焊接。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。