一种带温度监控的点束激光透射焊接管状零件装置的制作方法

本实用新型涉及了一种带温度监控的点束激光透射焊接管状零件装置。

背景技术：

激光焊接作为塑料焊接的主要方式已在各个领域得到广泛的应用。尤其是点束激光焊接，凭借精准的焊接轨迹和可靠的焊接质量，成为主要的焊接方式。但是当焊接面是圆柱状时，目前采用的手段是设计复杂的激光光路和走线轨迹，增加了整个结构的复杂性和成本。

技术实现要素：

为了解决背景技术中存在的问题，本实用新型提供了一种带温度监控的点束激光透射焊接管状零件装置，通过点束激光的直线运动和工件的旋转运动，实现圆柱面的焊接，并实现焊接时的闭环温度监控。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

管件水平放置在托架上并通过夹具夹紧固定，管件的一端与电机及传递机构连接，管件的上方设有支架，支架上安装有质量监控模块和激光源，质量监控模块和激光源均朝下正下方的管件；管件的侧方设有直线进给机构，直线进给机构与支架连接，直线进给机构沿管件轴向水平移动，进而带动质量监控模块和激光源沿管件轴向水平移动。

所述的电机及传递机构包括电机和传动带，管件端部经传动带与电机的输出轴同轴连接，电机转动带动管件旋转。

所述的管件包括塑料接头和管子。

所述的塑料接头为塑料透光PA12材质，激光束可穿透塑料接头。

所述的管子为塑料不透光PA12材质，为激光吸收材质。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型能有效解决点束激光焊接圆柱面时光路设计要求高，结构复杂，成本较高等问题。

本发明对激光光束要求低，机械控制结构简单，焊接面质量控制稳定等优点，能实现管状零件密封可靠、牢固的焊接面并且对焊接接头表面无影响，极大降低焊接热应力，同时能保证焊接质量的稳定性。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型焊接运动方向示意图。

图中：1、管件，2、夹具，3、电机及传递机构，4、质量监控模块，5、支架，6、托架，7、直线进给机构，8、塑料接头，9、管子。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

如图1所示，本发明包括托架6、直线进给机构7和支架5，管件1包括塑料接头8和管子9，管件1水平放置在托架6上并通过夹具2夹紧固定，管件1的一端与电机及传递机构3连接，管件1的上方设有支架5，支架5上安装有质量监控模块4和激光源，质量监控模块4和激光源均朝下正下方的管件1；管件1的侧方设有直线进给机构7，直线进给机构7与支架5连接，直线进给机构7沿管件1轴向水平移动，进而带动质量监控模块4和激光源沿管件1轴向水平移动。

电机及传递机构3包括电机和传动带，管件1端部经传动带与电机的输出轴同轴连接，电机转动带动管件1旋转。本发明激光束的直线运动与管件1的旋转运动相结合使焊接面连续均匀。

如图2所示，本发明的具体实施工作过程如下：

点束激光从所述的激光源发出向管件1照射以进行焊接，照射过程中直线进给机构7提供激光束的直线运动，电机及传递机构3提供管件1的旋转运动，质量监控模块4能实时监控焊接温度进而调整激光功率形成焊接质量监控。

塑料接头8为塑料透光PA12材质，管子9为塑料不透光PA12材质。由于塑料接头8为激光穿透材质，激光束将穿过塑料接头8照射到管子9上，管子9由于是激光吸收材质，受到照射后表面会形成高温，同时在管子9和塑料接头8接触面形成熔融区，冷却后将形成一体。

激光束在直线进给机构7和电机及传递机构3的作用下照射到管件1上，照射轨迹形成一螺旋线。同时由于点束激光形成的熔焊区域会有2-3mm的宽度，所以实际形成的焊接面会是连续而密封的圆柱面。

在焊接过程中，质量监控模块4带有温度传感器，能探测到焊接处反射回来的温度，通过与设定温度的对比来调整激光功率，温度低于下限值将增大功率，高于上限值将降低功率，从而实现焊接的质量监控功能。

本实用新型能有效解决点束激光焊接圆柱面时光路设计要求高，结构复杂，成本较高等问题，具有激光光束要求低，能实现管状零件密封可靠、牢固的焊接面并且对焊接接头表面无影响，极大降低焊接热应力，同时能保证焊接质量的稳定性。