一種激光熔焊、填絲焊雙工藝支持系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及工業焊接技術領域，特別是涉及一種激光熔焊、填絲焊雙工藝支持系統。
【背景技術】
[0002]激光焊接因為能量密度高焊接速度快，熱輸入量低焊接變形小，焊縫深寬比較大，自動化程度高等優點而越來越被廣泛應用于航空航天、軌道交通、汽車行業、裝備制造、電子產品、造船等領域。
[0003]普通的激光熔焊設備，因為能量密度高光斑小，能容許的裝配間隙小，對于卷邊對接、搭接等的焊接結構適用性較差，可能會造成漏焊，燒穿，焊縫成型不均勻等缺陷。
[0004]普通的激光填絲焊設備，需要較大的光斑，光絲直徑比2:1以上，激光熔化焊絲的同時將母材加熱以便于熔化的焊絲的鋪展。通過均勻送絲，能夠允許的焊接裝配間隙大，焊縫成型好，但是對于平板對接，疊焊等焊接結構適用性較差。
[0005]目前很多高校實驗室多采用激光熔焊頭配送絲系統，通過三坐標軸調節架，調節絲與光的配合，能夠利用光斑大小變化分別進行激光熔焊和激光填絲焊。但是此系統操作過于繁瑣，穩定性較差，兩種工藝之間切換時間長。
[0006]因此有必要設計一種激光熔焊、填絲焊雙工藝支持系統，以克服上述問題。
【發明內容】
[0007]本發明的目的是針對以上不足之處，提供了一種激光頭切換速度快，切換穩定性好的激光熔焊、填絲焊雙工藝支持系統。
[0008]本發明解決技術問題所采用的方案是:
[0009]—種激光熔焊、填絲焊雙工藝支持系統，它包括激光器、運動機構、激光頭、平衡器和底部滑動軌道;所述運動機構上連接有快換盤;所述運動機構設置在底座滑動軌道上;所述激光頭和平衡器設置在底部滑動軌道的兩側。
[0010]進一步地，所述激光頭包括激光熔焊頭和激光填絲焊接頭;所述激光熔焊頭和激光填絲焊接頭分別布置在運動機構的兩側;每個所述激光頭均布置一個激光加工平臺。
[0011]進一步地，所述底部滑動軌道包括用于支撐整個滑動軌道的立柱、用于承載機器人重量的軌道主體鋼結構以及機器人底座。
[0012]進一步地，所述快換盤包括外套管和內套管，所述外套管與運動機構相連接;所述內套管與激光熔焊頭或激光填絲焊接頭相連接;所述外套管內的鋼珠將外套管和內套管連接在一起。
[0013]進一步地，所述平衡器包括底座部分、轉動部分、懸掛部分;所述底座部分固定在地面上;所述轉動部分通過萬向輪可以實現沿底座部分360度水平轉動;所述懸掛部分固定在此滑動軌道的滑塊上。
[0014]本發明具有以下有益效果:
[0015]1、通過激光熔焊、填絲焊雙工藝系統能夠支持各種焊接結構的焊接，包括平板對接，疊焊，搭接，卷邊對接等，功能多，適用性強。
[0016]2、一次性示教好機器人的切換軌跡，通過手動操作機器人就能輕松實現激光頭之間的切換，激光頭切換速度更快。
[0017]3、通過快換盤的快速連接，做到激光頭實現專一用途，相比單激光頭多功能用途，激光頭切換穩定性更好。
[0018]4、通過單激光器雙光纖導光，能夠節省一套激光器及機器人，同時也節省了操作空間。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發明激光熔焊、填絲焊雙工藝支持系統的平面布局圖；
[0020]圖2為本發明激光熔焊、填絲焊雙工藝支持系統的快換盤的結構圖；
[0021]圖3為本發明激光熔焊、填絲焊雙工藝支持系統的平衡器的結構圖；
[0022]圖4為本發明激光熔焊、填絲焊雙工藝支持系統的激光頭固定架的結構圖；
[0023]圖5為本發明激光熔焊、填絲焊雙工藝支持系統的底座滑動軌道的結構圖；
[0024]圖中所示:1、激光器，2、運動機構、3、激光頭，3.1、激光頭支架，3.2、氣動鎖緊機構，4、快換盤，4.1、外套管，4.2、內套管，5、平衡器，5.1、底座部分、5.2、轉動部分，5.3、懸掛部分，6、底部滑動軌道，6.1、立柱，6.2、軌道主體鋼結構，6.3、運動機構底座，7、激光加工平臺，8、加工房。
【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明進一步說明。
[0026]如圖1所示，一種激光熔焊、填絲焊雙工藝支持系統，它包括激光器(含光纖和冷水機)1、運動機構2、激光頭3、平衡器5和底部滑動軌道6;所述激光頭3至少包括激光熔焊頭和激光填絲焊接頭;所述激光器分光導出兩路激光，分別用于激光熔焊和激光填絲焊。本實施例中所述運動機構2優選為機器人(圖中未標出)，所述運動機構2通過運行機構底座6.3底部滑動軌道6上，所述機器人六軸法蘭盤安裝快換盤4，能夠快速實現兩種激光頭之間的切換。所述激光熔焊頭和激光填絲焊接頭分別布置在運動機構2的兩側，每個激光頭布置一個激光加工平臺7。
[0027]如圖4所示，所述激光熔焊頭采用普通準直鏡加聚焦鏡的激光頭，能夠保證高的光能量利用率。激光熔焊頭分別固定在激光熔焊頭支架3.1上，采用氣動鎖緊機構3.2鎖緊激光頭的連接支架。
[0028]所述激光填絲焊接頭，將焊絲固定在近出光口處，同時，激光填絲焊接頭焦點可通過軟件調節，支持激光頭左右上下一定范圍內的偏擺而保證光斑與絲的位置關系不發生變化。激光填絲焊接頭通過連接支架固定在激光填絲焊接頭支架3.1上，采用氣動鎖緊機構4.2鎖緊激光填絲焊接頭。
[0029]如圖5所示，所述行走機構機器人(圖中未標出)固定在機器人底座滑動軌道6上，機器人底座滑動軌道6通過十個立柱6.1支撐，下端帶調節螺母可以調節水平，軌道中間主體鋼結構6.2承載機器人重量，機器人底座6.3上帶電機可沿軌道運動。在軌道上鋪設管線，跟隨機器人在軌道的兩個極限范圍內同步運動。通過底座滑動軌道6，可以實現單臺機器人在整個激光加工房8內的位置運動，同時，通過快換盤4可以實現單臺運動機構(本實施例具體為單個機器人)對雙激光頭3的應用。為實現加工的精準定位，每個激光頭3附近布置一個工作臺7。
[0030]如圖2所示，所述機器人上六軸法蘭連接快換盤4的外套管4.1部分，激光熔焊頭和激光填絲焊接頭連接快換盤4的內套管4.2部分，通過快換盤4底座能夠精準實現快換盤外套管4.1和內套管4.2的連接。所述快換盤4通氣，外套管內鋼珠將外套管和內套管牢牢連接在一起，從而實現機器人對激光頭3的連接。機器人更換激光頭3，將激光頭3運動到對應的激光頭支架支架3.1處，激光頭支架3.1上的兩個氣動鎖緊機構3.2將激光頭3牢牢鎖緊在激光頭支架3.1上，關閉快換盤4的通氣閥，快換盤4的外套管4.1和內套管4.2分離，機器人移開，去抓取另外一個激光頭3，從而實現激光頭3的更換。
[0031]如圖3所示，激光頭3在加工過程中，通過平衡器5來固定水、氣、電等管線。所述平衡器5包括底座部分5.1、轉動部分5.2、懸掛部分5.3。所述底座部分5.1通過地角螺栓連接在地面上，所述轉動部分5.2通過萬向輪可以實現沿底座部分360度水平轉動，所述轉動部分5.2下端面沿長度方向固定滑動軌道，所述懸掛部分5.3固定在此滑動軌道的滑塊上，懸掛部分5.3可以沿轉動部分上下浮動，通過三部分的配合，能夠實現管線不同位置和角度的固定。
[0032]上述較佳實施例，對本發明的目的、技術方案和優點進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種激光熔焊、填絲焊雙工藝支持系統，其特征在于:它包括激光器(I)、運動機構(2)、激光頭(3)、平衡器(5)和底部滑動軌道(6);所述運動機構(2)上連接有快換盤(4);所述運動機構(2)設置在底座滑動軌道(6)上;所述激光頭(3)和平衡器(5)設置在底部滑動軌道(6)的兩側。2.—種激光熔焊、填絲焊雙工藝支持系統，其特征在于:所述激光頭(3)包括激光熔焊頭和激光填絲焊接頭;所述激光熔焊頭和激光填絲焊接頭分別布置在運動機構(2)的兩側；每個所述激光頭均布置一個激光加工平臺(7)。3.根據權利要求1所述的激光熔焊、填絲焊雙工藝支持系統，其特征在于:所述底部滑動軌道(6)包括用于支撐整個滑動軌道的立柱(6.1)、用于承載運動機構(2)重量的軌道主體鋼結構(6.2)以及運動機構底座(6.3)。4.根據權利要求1所述的激光熔焊、填絲焊雙工藝支持系統，其特征在于:所述快換盤(4)包括外套管(4.1)和內套管(4.2);所述外套管(4.1)與運動機構(2)相連接;所述內套管(4.2)與激光熔焊頭或激光填絲焊接頭相連接;所述外套管(4.1)內的鋼珠將外套管(4.1)和內套管(4.2)連接在一起。5.根據權利要求2所述的激光熔焊、填絲焊雙工藝支持系統，其特征在于:所述激光熔焊頭和激光填絲焊接頭分別固定在激光頭支架(3.1)上;所述激光頭支架(3.1)上設有用于鎖緊連接支架的氣動鎖緊機構(3.2)。6.根據權利要求1所述的激光熔焊、填絲焊雙工藝支持系統，其特征在于:所述平衡器(5)包括底座部分(5.1)、轉動部分(5.2)、懸掛部分(5.3);所述底座部分(5.1)固定在地面上;所述轉動部分(5.2)通過萬向輪可以實現沿底座部分(5.1)360度水平轉動;所述懸掛部分(5.3)固定在此滑動軌道的滑塊上。
【專利摘要】本發明公開了一種激光熔焊、填絲焊雙工藝支持系統，它包括激光器、運動機構、激光頭、平衡器和底部滑動軌道；所述運動機構上連接有快換盤；所述運動機構設置在底座滑動軌道上；所述激光頭和平衡器設置在底部滑動軌道的兩側。本發明通過快換盤的快速連接，做到激光頭實現專一用途，且適用于各種焊縫結構，相比單激光頭多功能用途，激光頭切換穩定性更好。
【IPC分類】B23K26/70, B23K26/211
【公開號】CN105537769
【申請號】CN201610072676
【發明人】李斌, 沈義, 付遠兵, 吳苶
【申請人】武漢法利萊切焊系統工程有限公司
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2016年2月2日