一种激光焊接工作距离测量系统的制作方法

1.本实用新型属于激光焊接技术领域，尤其涉及一种激光焊接工作距离测量系统。


背景技术：

2.激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法。激光焊接可以采用连续或脉冲激光束加以实现，激光焊接的原理可分为热传导型焊接和激光深熔焊接。功率密度小于104～105 w/cm2为热传导焊，此时熔深浅、焊接速度慢；功率密度大于105～107 w/cm2时形成深熔焊，具有焊接速度快、深宽比大的特点。
3.激光焊接在工程机械、汽车工业、钢铁冶金等工业领域获得了日益广泛的应用，其具有如下特点：焊接速度快、深度大、变形小；而且，可在特殊条件下实现焊接，如激光通过电磁场，光束不会偏移及在真空、空气及某种气体环境中均能施焊，并能通过玻璃或光束透明的材料；可焊接难熔材料，并能对异性材料施焊，效果良好；激光聚焦后，功率密度高；可实现精密焊接，激光束经聚焦后可获得很小的光斑，且能精确定位，可应用于大批量自动化生产的微、小型工件的焊接；光束可达性好，可实现难以接近的部位非接触远距离焊接，具有很大的灵活性；激光束易实现光束按时间与空间分光，能进行多光束同时加工及多工位加工。
4.在激光焊接时，离焦量对焊接质量具有重要影响。激光焊接通常需要一定的离焦量，因为激光焦点处光斑中心的功率密度过高，容易造成材料剧烈反应，形成气孔、飞溅等缺陷。离开激光焦点的各平面上，功率密度分布相对均匀，合适的离焦量能够实现良好的焊缝成形及内部质量。在焊接时，离焦量或者说工作距离一般利用直尺参考激光加工头上标记的焦点位置进行测量调节。
5.上述方法可以在激光加工头与待焊工件表面处于相对垂直位置时实现较为准确的测量。但当焊接时，激光加工头需要倾斜一定角度时，工作距离的测量容易产生较大误差，从而对工艺参数的可重复性造成不良影响。
6.因此，亟需一种激光焊接工作距离测量系统，以解决上述技术问题。


技术实现要素：

7.针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种激光焊接工作距离测量系统，其可以保证直尺与激光加工头的轴线平行，可以准确地测量离焦量，不会对工艺参数的可重复性产生不良影响。
8.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
9.提供一种激光焊接工作距离测量系统，包括：
10.l型的标定块，其固定在激光加工头的侧壁上，所述标定块凹部相互垂直的两个平面分别第一标定面和第二标定面，所述第一标定面和所述第二标定面均平行于所述激光加工头的轴线，所述第一标定面和所述第二标定面的交线为中心标记线，所述中心标记线与所述激光加工头的轴线均位于所述第一标定面所在的平面上；
11.直尺，其贴合于所述第一标定面，所述直尺的一条侧边贴合于所述第二标定面，所述直尺的一端抵接于待焊接工件的表面，所述直尺用于测量离焦量。
12.作为一种激光焊接工作距离测量系统的优选技术方案，所述第一标定面远离所述第二标定面的一侧设置有限位凸起，所述直尺卡于所述第二标定面和所述限位凸起之间。
13.作为一种激光焊接工作距离测量系统的优选技术方案，还包括l 型的连接板，其包括相互垂直设置的第一连接板和第二连接板，所述第一连接板通过螺钉固定在所述激光加工头的侧壁上，所述标定块固定在所述第二连接板的上方。
14.作为一种激光焊接工作距离测量系统的优选技术方案，所述标定块的下面设置有l型的第一凹槽，所述第二连接板嵌于所述第一凹槽内，所述第二连接板的下表面与所述标定块的下表面共面。
15.作为一种激光焊接工作距离测量系统的优选技术方案，所述第一连接板上设置有第一标定线，所述第一标定线位于所述第一标定面所在的平面上。
16.作为一种激光焊接工作距离测量系统的优选技术方案，所述标定块靠近所述激光加工头的侧面上设置有l型的第二凹槽，所述第二凹槽的第一侧面与所述第一标定面共面。
17.作为一种激光焊接工作距离测量系统的优选技术方案，所述第一连接板上设置有第一连接孔，所述第一连接板与所述激光加工头通过穿设于所述第一连接孔的螺钉连接，所述螺钉的螺帽位于所述第二凹槽内。
18.作为一种激光焊接工作距离测量系统的优选技术方案，所述第二连接板上设置有第二连接孔，所述标定块上设置有与所述第二连接孔相对应的第三连接孔，所述第二连接板与所述标定块通过穿设于第二连接孔和第三连接孔的螺栓连接。
19.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
20.由于中心标记线与激光加工头的轴线均位于第一标定面所在的平面上，直尺贴合于第一标定面，直尺的一条侧边贴合于第二标定面，这样可以使激光加工头的轴线与直尺平行，进而使激光加工头发出的激光束与直尺平行；具体测量方式，激光加工头的激光焦点与标定块底面的距离率先测量出来，然后使直尺的一端抵接于待焊接工件的表面，通过直尺在标定块底面的读数，然后通过计算来获得离焦量。当激光加工头倾斜时，直尺也可以随之倾斜，且可以保证直尺与激光加工头的轴线平行，可以准确地测量离焦量，不会对工艺参数的可重复性产生不良影响。且该测量系统结构简单，使用方便。
附图说明
21.图1为本实用新型提供的激光焊接工作距离测量系统的结构示意图；
22.图2为本实用新型提供的激光焊接工作距离测量系统的局部结构示意图；
23.图3为本实用新型提供的标定块和连接板结构示意图；
24.图4为本实用新型提供的标定块的结构示意图；
25.图5为本实用新型提供的连接板的结构示意图。
26.其中，10、激光加工头；20、待焊接工件；
27.1、标定块；11、第一标定面；12、第二标定面；13、第三连接孔；14、第一侧面；15、限位凸起；16、第一凹槽；
28.2、连接板；21、第一连接板；211、第一连接孔；212、第一标定线；22、第二连接板；
221、第二连接孔；
29.3、直尺。
具体实施方式
30.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
31.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
32.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
33.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
34.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
35.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
36.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
37.如图1-5所示，本实施例公开了一种激光焊接工作距离测量系统，其包括标定块1、直尺3及连接板2。
38.标定块1为l状，标定块1固定在激光加工头10的侧壁上，具体地通过连接板2固定在激光加工头10上。其中，连接板2的截面形状为l状。连接板2包括相互垂直设置的第一连
接板21和第二连接板22，第一连接板21通过螺钉固定在激光加工头10的侧壁上，标定块1固定在第二连接板22的上方。具体地，第一连接板21上设置有第一连接孔211，其具体为条形孔，第一连接板21与激光加工头10通过穿设于第一连接孔211的螺钉连接。标定块1靠近激光加工头10的侧面上设置有l型的第二凹槽，螺钉的螺帽位于第二凹槽内。
39.标定块1的下面设置有l型的第一凹槽16，第二连接板22嵌于第一凹槽16内，第二连接板22的下表面与标定块1的下表面共面。
40.标定块1凹部相互垂直的两个平面分别第一标定面11和第二标定面12，第一标定面11和第二标定面12均平行于激光加工头10的轴线，第一标定面11和第二标定面12的交线为中心标记线，中心标记线与激光加工头10的轴线均位于第一标定面11所在的平面上。
41.第一连接板21上设置有第一标定线212，第一标定线212位于第一标定面11所在的平面上。在安装过程中第一标定线212与激光加工头10的轴线同轴，且位于侧面的中心线。
42.标定块1的第二凹槽的第一侧面14与第一标定面11共面。第二连接板22上设置有第二连接孔221，标定块1上设置有与第二连接孔221相对应的第三连接孔13，第二连接孔221和第三连接孔13均为条形孔，第二连接板22与标定块1通过穿设于第二连接孔221和第三连接孔13的螺栓连接。在标定块1固定在第二连接板22的过程中，先使第一侧面14与第一标定线212重合，然后进行固定，可以使第一标定面11与第一标定线212均位于第一标定面11所在的平面上，以使中心标记线与激光加工头10的轴线均位于第一标定面11所在的平面上。
43.第一标定面11远离所述第二标定面12的一侧设置有限位凸起 15，直尺3贴合于第一标定面11，直尺3的一条侧边贴合于第二标定面12，直尺3卡于第二标定面12和限位凸起15之间。这样可以使激光加工头10的轴线与直尺3平行，进而使激光加工头10发出的激光束与直尺3平行，便于直尺3测量离焦量。具体测量方式，激光加工头10的激光焦点与标定块1底面的距离率先测量出来。然后使直尺3的一端抵接于待焊接工件20的表面，通过直尺3在标定块1 底面的读数，然后通过计算来获得离焦量。当激光加工头10倾斜时，直尺3也可以随之倾斜，且可以保证直尺3与激光加工头10的轴线平行，可以准确地测量离焦量，不会对工艺参数的可重复性产生不良影响。且该测量系统结构简单，使用方便。
44.激光加工头10沿其轴线移动，通过观察直尺3的读数，以此将离焦量调至合适的数值。
45.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。