用于焊接的激光裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術公開一種用于焊接的激光裝置。該激光裝置包括：安裝架；激光光學頭，被安裝在安裝架的下部，適合于改變由激光振蕩器振蕩的激光束的光點直徑，并且適合于將激光束射入連接構件的連接部，其中，根據由激光光學頭改變的光點直徑，有選擇地執行釬焊或激光熔焊。該激光裝置還包括焊絲進給機構，用于將填充金屬供給到由激光光學頭射出的激光束中從而執行釬焊。焊絲進給機構布置在激光光學頭的側部并且安裝在安裝架上。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種用于焊接的激光裝置。本專利技術更特別涉及這樣一種用于焊接的激光裝置，其能夠通過利用一個裝置的激光束來執行釬焊或者激光熔焊以將兩個連接構件或板件連接。
技術介紹
近年來，激光束因成本低、工業自動化以及質量改善，而在金屬構件的切割、焊接以及熱處理中的使用日益增多。應用激光束所需的主要問題在于使激光束能量分配均一，激光輸出可控以保持恒定的熱處理溫度，激光束的射出速度被優化以滿足生產率和質量的要求，并使能量吸收率最大化。也就是說，在使用激光束時，如果滿足了主要問題，就能達到降低成本并改善質量的目的。在此，將通過利用激光束將兩個連接構件或板件連接起來的連接方法分為釬焊和熔焊(welding)。首先，釬焊是一種金屬連接方法，由于具有比連接構件更低熔點的有色金屬或有色金屬合金(例如，焊料或釬料)被用作填充金屬，因此連接構件不熔化而填充金屬熔化。在此情況下，被熔化的填充金屬在連接構件之間通過毛細現象被擴散，并且構成連接構件的基底金屬被熔融的填充金屬潤濕。此后，如果填充金屬和連接構件冷卻，則連接構件被連接。與點焊相比，激光釬焊由于具有漂亮的外觀因而可增強設計的自由度以及生產率，由于無需噴射成型或者密封劑連接部因而可以減少成本，并且由于連接部的壓力擴散，而能改善車體的強度。為了獲得良好的釬焊質量，板件、激光束的焦點以及填充焊絲的尖端應該對齊。激光熔焊(laser welding)也是一種金屬連接方法,在兩個連接構件(板件)彼此重疊的狀態下，激光束射入焊接部分(連接部分)從而熔化板件。在此情況下，熔融金屬被激光焊接部分周圍產生的等離子體的壓力推向焊接方向的反方向。此后，熔融金屬凝固，生成焊道，因此連接構件(板件)通過焊道被連接。激光熔焊的質量受到連接構件之間的間隙尺寸的影響。如果不存在供膨脹氣體通過的足夠的空間，氣體就會沖破焊道或者使焊道凹陷。因此，會產生焊接部分的破損。因此，基本上需要附加裝置，用以向連接構件施加壓力或者夾緊連接構件從而保持連接構件之間的間隙。用于激光釬焊或熔焊的激光裝置，包括設置有多個透鏡的激光光學頭。激光光學頭適合于將由激光振蕩器振蕩的激光束射入焊接部分。根據傳統的激光裝置，在釬焊時通常需要用來供應填充金屬的裝置，而在熔焊時通常需要用于向連接構件施加壓力或者夾緊連接構件的附加裝置。因此，會增大初始投資成本。如果為了連接兩個連接構件而同時使用激光釬焊和激光熔焊，釬焊和熔焊中的一個應該在釬焊和熔焊中的另一個實施之后進行。因此，工作時間非常長。因為釬焊和熔焊不能通過一個激光裝置來實施，因此會增大制造成本。上述背景部分公開的信息僅僅用于增強對本專利技術
技術介紹
的理解，因而對于所屬領域技術人員而言，其可能包含并不形成構成該國已知的現有技術的信息。
技術實現思路
本專利技術致力于提供一種用于焊接的激光裝置，通過能夠利用一個裝置來執行釬焊或者激光熔焊將兩個連接構件或者板件連接起來，而具有減少制造成本、縮短工時、提高生產率的優點。根據本專利技術的一個或多個示例性實施方式的用于焊接的激光裝置，包括安裝架；激光光學頭，安裝在安裝架的下部，適合于改變由激光振蕩器振蕩的激光束的光點尺寸，并適合于將激光束射入連接構件的連接部，其中根據由激光光學頭改變的光點尺寸有選擇地執行釬焊或者激光熔焊。在本專利技術的一個或多個示例性實施方式中，激光裝置還包括焊絲進給機構，用于將填充金屬供應到由激光光學頭射出的激光束中以執行釬焊。在本專利技術的一個或多個示例性實施方式中，焊絲進給機構被布置在激光光學頭的側部并且被安裝在安裝架上。在本專利技術的一個或多個示例性實施方式中，激光裝置還包括輥單元，適合于在激光熔焊連接構件時向連接構件的上部施加壓力以控制連接構件之間的間隙。在本專利技術的一個或多個示例性實施方式中，輥單元被安裝在安裝架上并且可在安裝架上向上或向下移動。在本專利技術的一個或多個示例性實施方式中，輥單元包括安裝托架，其位于安裝架上、激光光學頭前；操作氣缸，具有操作桿并且被安裝在安裝托架的側面部分，操作桿被安裝在操作氣缸上以便可向上或向下移動；以及輥，連接于操作桿的前端，通過導向裝置可移動地安裝在操作氣缸上，并且適合于根據操作桿的運動，可滑動地接觸連接構件的上表面，并且向連接構件施加壓力。在本專利技術的一個或多個示例性實施方式中，導向裝置包括軌道，沿著操作氣缸的長度方向安裝在其表面上；以及軌道塊，可滑動地安裝于軌道上，連接于操作桿，并且具有通過連接塊而安裝輥的前端。在本專利技術的一個或多個示例性實施方式中，輥單元還包括鼓風機，用于去除在激光熔焊時的濺出物。在本專利技術的一個或者多個不例性實施方式中，激光光學頭包括頭殼體，安裝在安裝架的下部，并且設置有其一側連接于光纖電纜的上部和由激光射出孔形成的下部，其中光纖電纜用于傳播由激光振蕩器振蕩的激光束；準直透鏡，安裝在頭殼體的延伸部以便可通過驅動裝置向上或者向下移動，并且適合于控制由激光振蕩器振蕩的激光束的尺寸；第一反射鏡，安裝在頭殼體中的側部，且位于準直透鏡的垂直線上，并且適合于在水平方向上完全地反射激光束；第二反射鏡，安裝在頭殼體中的另一側，且位于第一反射鏡的水平線上，并且適合于在垂直方向上完全地反射由第一反射鏡反射的激光束；和聚焦透鏡，對應于頭殼體的激光射出孔安裝在第二反射鏡的垂直線上，并且適合于形成由第二反射鏡反射的激光束的焦點，并且適合于將激光束射入連接構件的連接部。在本專利技術的一個或多個示例性實施方式中，驅動裝置包括導軌，安裝在延伸部的內圓周的兩側，并且適合于引導準直透鏡；驅動電機，安裝在延伸部的外部并且具有面向下的旋轉軸；傳動螺桿，連接到驅動電機的旋轉軸；以及螺絲座，其在被連接到準直透鏡的狀態下在延伸部的外部與傳動螺桿嚙合。在本專利技術的一個或多個示例性實施方式中，驅動電機為步進電機，其旋轉速度和旋轉方向可控。附圖說明圖1是根據本專利技術示例性實施方式的用于焊接的激光裝置的立體圖；圖2是根據本專利技術示例性實施方式的用于焊接的激光裝置的另一立體圖；圖3是根據本專利技術的示例性實施方式的被應用在用于焊接的激光裝置的激光光學頭的截面圖；圖4是根據本專利技術示例性實施方式的被應用于用于焊接的激光裝置的激光光學頭的操作狀態圖；圖5是根據本專利技術的示例性實施方式的用于焊接的激光裝置的操作狀態圖。附圖標記說明1:激光裝置3 :機器臂5 :安裝架 10 :激光光學頭11 :激光振蕩器 13 :頭殼體14 :延伸部15 :激光射出孔16 :準直透鏡17 :第一反射鏡18 :第二反射鏡 19 :聚焦透鏡20 :驅動裝置21 :導軌22:驅動電機23 :傳動螺桿24:螺絲座25 :控制器30 :焊絲進給機構 40 :輥單元41 :安裝托架43 :操作氣缸45 :軌道47 :軌道塊48 :連接塊49 -M50 :鼓風機60 :傳感器P :連接構件B :激光束G:間隙具體實施例方式下面參照附圖詳細說明本專利技術的示例實施方式。在說明書和附圖中所描述的示例性實施方式僅僅是本專利技術的示例性實施方式。應該理解的是，對于本申請，在本專利技術的實質范圍內還可以存在多種變型和等價形式。圖1是根據本專利技術示例性實施方式的用于焊接的激光裝置的立體圖；圖2是根據本專利技術示例性實施方式的用于焊接的激光裝置的另一立體圖；而圖3是應用到根據本專利技術示例性實施方式的用于焊接的激光裝置上的激光光本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于焊接的激光裝置，包括：激光光學頭，適合于并被配置成改變由激光振蕩器振蕩的激光束的光點直徑，并使所述激光束射入連接構件的連接部，其中所述激光光學頭適合于并被配置為改變所述光點直徑以有選擇地執行釬焊或熔焊。

【技術特征摘要】
2011.10.13 KR 10-2011-01046541.一種用于焊接的激光裝置，包括 激光光學頭，適合于并被配置成改變由激光振蕩器振蕩的激光束的光點直徑，并使所述激光束射入連接構件的連接部， 其中所述激光光學頭適合于并被配置為改變所述光點直徑以有選擇地執行釬焊或熔焊。2.如權利要求1所述的激光裝置，還包括安裝架。3.如權利要求1所述的激光裝置，還包括焊絲進給機構，所述焊絲進給機構將填充金屬供應到由所述激光光學頭投射的激光束中，以執行釬焊。4.如權利要求3所述的激光裝置，其中所述焊絲進給機構布置在所述激光光學頭的側部，并且被安裝在所述安裝架上。5.如權利要求1所述的激光裝置，還包括輥單元，所述輥單元適合于向所述連接構件的上部施加壓力，以便在對所述連接構件執行激光熔焊時控制所述連接構件之間的間隙。6.如權利要求5所述的激光裝置，其中所述輥單元安裝在所述安裝架上，并且可沿著所述安裝架向上或向下移動。7.如權利要求1所述的激光裝置，其中所述輥單元包括 安裝托架，安裝在所述安裝架上且位于所述激光光學頭的前部； 操作氣缸，設置有操作桿且安裝在所述安裝托架的側部，所述操作桿被安裝在所述操作氣缸上以便可以向上或向下移動； 輥，連接于所述操作桿的前端，通過導向裝置可移動地安裝在所述操作氣缸上，并且適合于根據所述操作桿的運動可滑動地接觸所述連接構件的上表面，并向所述連接構件施加壓力。8.如權利要求7所述的激光裝置，其中所述導向裝置包括 軌道，沿著所述操作氣缸的長度方向安裝在所述操作氣缸的表面上，以及軌道塊，可滑動地安裝在所述軌道上，連接于所述操作桿，并且具有所述輥通過連接塊安裝在其上的前端。9.如權利要求7所述的激光裝置，其中所述輥單元還包括鼓風機，用于去除激光熔焊時的濺出物。10.如權利要求1所述的激光裝置，其中所述激...

【專利技術屬性】
技術研發人員：吳光旼，
申請(專利權)人：現代自動車株式會社，起亞自動車株式會社，
類型：發明
國別省市：