一种基于实时监测焊接过程的焊接装置的制作方法

allin2026-02-19  34


本技术涉及激光焊接设备,具体涉及一种基于实时监测焊接过程的焊接装置。


背景技术:

1、激光焊接是利用激光加工头的内部设置的透镜,将传输来的激光聚光为适合加工的状态,并由此借助透镜对光进行聚和,从而熔化金属的一种焊接方法,其具有焊接速度快,母材热变形小的优点,特别适合对薄板板材进行焊接,在汽车、精密设备、电器、航空航天、医疗等各种工业领域被广泛使用。

2、然而,在现有技术中,由于激光焊接能量聚集的尺寸极小(φ0.1~φ0.6mm),如果有缝隙就无法再进行焊接,并且,由于焊缝极细,为了防止焊缝出现冷裂纹,往往还要对工件进行预热,以释放焊接应力,如此不仅影响工作效率,同时也造成能源浪费。


技术实现思路

1、为此,本实用新型提供一种基于实时监测焊接过程的焊接装置,以解决现有技术中由于焊缝过细而导致的焊接效率低以及能源浪费的问题。

2、为了实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:

3、本实用新型公开了一种基于实时监测焊接过程的焊接装置,包括:

4、激光器,激光输出端安装在连接座上、并通过所述连接座发射高能激光;

5、调焦筒,顶部与连接座螺接固定,底部与焊接加热元件连通固定,侧面与光线反射筒底部一体成型,其中,所述光线反射筒安装的反射镜与调焦筒内安装的单向透视镜对齐且平行;

6、光耦合器,底部安装在所述光线反射筒顶部,顶部设置有安装配有衍射镜的摄像头;

7、其中,光耦合器向光线反射筒发出探测激光,探测激光与高能激光耦合,当探测激光照射到焊缝后反射、并回到耦合器后,由摄像头拍摄衍射光谱,并进行分析。

8、进一步的,所述焊接加热元件包括:

9、耐高温喷嘴,顶部设置有隔离混合腔,所述隔离混合腔顶部与调焦筒相连。

10、进一步的,所述调焦筒包括:

11、筒壳,侧面设置有拨轮,内部设置有聚焦装置,所述拨轮与聚焦装置传动连接,以带动所述聚焦装置沿所述筒壳长度方向移动;

12、准直镜,固定设置在所述聚焦装置上方,所述激光器发射的高能激光经过准直镜后转化为平行光。

13、进一步的,所述聚焦装置包括:

14、镜筒,顶端贯穿设置有若干透气孔,底端设置有聚焦镜;

15、齿条,沿所述镜筒的长度方向设置在所述镜筒侧面、并于所述拨轮上安装齿轮啮合传动连接。

16、进一步的,所述耦合器包括:

17、伸缩管,底端设置有封盖,顶端安装有所述摄像头,所述摄像头通过连接板与封盖相连;

18、探测激光接头,端部与伸缩管侧面相连,所述伸缩管内设置有光纤管,所述光纤管与所述探测激光接头连通。

19、进一步的所述筒壳设置有氧气接头,所述氧气接头的首端接通氧气,尾端位于准直镜与聚焦装置之间、并通过聚焦装置将氧气供给到隔离混合腔内;

20、所述隔离混合腔与燃气接头连通、并适于和所述调焦筒释放的氧气混合,以点燃所述耐高温喷嘴的焊点。

21、进一步的,所述连接板包括:

22、钢板,尾端与封盖螺接固定,首端设置有直口槽;

23、刻度,设置在所述直口槽下方,所述直口槽内插入螺栓,所述螺栓用于将钢板和所述摄像头紧固在一起。

24、本实用新型具有如下优点:

25、本技术方案利用光耦合器将探测激光与高能激光耦合在一起,共同作用在母材的焊缝或焊点上,而探测激光在照射过焊缝后还会反射到摄像头内,并形成衍射光谱,由此在激光焊接的过程中,在焊缝完全闭合的条件下,一旦焊缝或焊点没有焊接闭合,则衍射光谱就会出现异常,本装置可以在焊接的过程中,时刻监测焊接效果,从而提高焊接之质量,并且在焊接的过程中,能够利用释放火焰加热母材,从而避免焊缝出现裂纹,解决了现有技术中由于焊缝过细而导致的焊接效率低以及能源浪费的问题。



技术特征:

1.一种基于实时监测焊接过程的焊接装置,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的基于实时监测焊接过程的焊接装置,其特征在于,所述焊接加热元件(4)包括:

3.如权利要求2所述的基于实时监测焊接过程的焊接装置,其特征在于,所述调焦筒(3)包括:

4.如权利要求3所述的基于实时监测焊接过程的焊接装置,其特征在于,所述聚焦装置(32)包括:

5.如权利要求4所述的基于实时监测焊接过程的焊接装置,其特征在于,所述耦合器(5)包括:

6.如权利要求5所述的基于实时监测焊接过程的焊接装置,其特征在于,所述筒壳(31)设置有氧气接头(35),所述氧气接头(35)的首端接通氧气,尾端位于准直镜(33)与聚焦装置(32)之间、并通过聚焦装置(32)将氧气供给到隔离混合腔(42)内;

7.如权利要求5所述的基于实时监测焊接过程的焊接装置,其特征在于,所述连接板(55)包括:


技术总结
本技术公开了一种基于实时监测焊接过程的焊接装置,属于激光焊接设备技术领域,用于对金属母材进行焊接。其具体结构包括激光器、调焦筒和光耦合器,其中,激光器的激光输出端安装在连接座上、并通过连接座发射高能激光,调焦筒的顶部与连接座螺接固定,并经过调焦筒将光线聚焦后,可以熔融焊接母材。同时为了保证焊接质量,光耦合器将探测激光耦合到主光路中、并用探测激光照射焊缝,反射得到衍射光谱,从而判断焊接的焊缝是否完全闭合,由此可以实时监测焊接效果以提高焊接质量,并在焊接的过程中利用火焰加热母材,防止焊缝出现裂纹,解决了现有技术中由于焊缝过细而导致的焊接效率低以及能源浪费的问题。

技术研发人员:曾铮,张肽锋,陈海平,肖军菡,汪金平
受保护的技术使用者:深圳市汉威激光设备有限公司
技术研发日:20240314
技术公布日:2024/10/31
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