[发明专利]一种激光焊接机及其焊接方法

说明书

本发明提供了一种激光焊接机及其焊接方法，包括激光焊接系统和控制系统，激光焊接系统包括激光焊接头，控制系统包括机器人和控制器，激光焊接头安装在机器人的端部，控制器和激光焊接系统通信连接；还包括水平旋转变位机，水平旋转变位机包括支撑架、驱动电机、盘面和夹具，夹具安装在盘面上，驱动电机连接在支撑架上并与盘面驱动连接。大幅度的减少了激光焊接头的焊接姿态调整工作量，并规避了水、电、气、光各管路在激光焊接头调节过程中可能存在的相互拉扯、干涉甚至限位问题；保证激光束始终垂直于焊缝；大幅度的提高了激光焊接头的可达范围，满足激光焊接头的大面积运动范围需求。

技术领域

本发明涉及焊接领域，具体地，涉及一种激光焊接机及其焊接方法。

背景技术

激光焊接技术作为一种精密、高效、快速的焊接方法，尤其是与机器人结合以后，其灵活、高速、优质的焊接质量特点和效率优势得到了极大的发挥，在航空航天等高端制造领域得到了越来越广泛的应用，获得了工业界的普遍好评。随着激光焊接技术应用的深入，各式各样的复杂结构件也期望采用先进的激光焊接技术，相应的，对机器人激光焊接技术的提出了更高的要求。

美国SpaceX的研究表明，返回式火箭运载系统是可行的，在返回过程中，需要用到较大尺寸的高性能钛合金格栅舵面，采用整体铸造方案，目前国内还没有研制先例。研究表明，采用激光焊接结构具有明显的成本、周期和性能优势，但激光焊接工艺对焊接装备提出了三个方面的要求：一是格栅舵面水平放置，焊缝均为竖直状态，需要采用立焊工位；二是格栅结构的焊缝朝向多个方向，每个方向的焊缝都需要焊接；三是格栅舵面的尺寸较大，激光束的可达范围需要全面覆盖整个舵面。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种激光焊接机及其焊接方法。

根据本发明提供的一种激光焊接机，包括激光焊接系统(1)和控制系统(2)，所述激光焊接系统(1)包括激光焊接头(102)，所述控制系统(2)包括机器人(201)和控制器(202)，所述激光焊接头(102)安装在所述机器人(201)的端部，所述控制器(202)和所述激光焊接系统(1)通信连接；

还包括水平旋转变位机(3)，所述水平旋转变位机(3)包括支撑架(301)、驱动电机(302)、盘面(303)和夹具(304)，所述夹具(304)安装在盘面(303)上，所述驱动电机(302)连接在所述支撑架(301)上并与所述盘面(303)驱动连接。

较佳的，激光束(101)在激光焊接头(102)内的方向与射出激光焊接头(102)的方向垂直。

较佳的，所述驱动电机(302)的轴线呈竖直状态，盘面(303)呈水平状态，所述驱动电机(302)与所述控制器(202)通信连接，驱动电机(302)作为机器人(201)外部轴联动控制。

较佳的，所述夹具(304)的结构包括按照格栅的叶片和边框水平截面形式，在一块钢板上机铣出预定深度的网格槽。

较佳的，还包括导轨座(4)，所述导轨座(4)包括导轨(401)、驱动电机(402)和底座(403)，所述的机器人(201)安装在底座(403)上，所述底座(403)通过所述驱动电机(402)在所述导轨(401)上来回移动。

较佳的，所述驱动电机(402)与所述控制器(202)通信连接，所述驱动电机(402)作为机器人(201)外部轴联动控制。

根据本发明提供的一种激光焊接机的焊接方法，包括步骤：

S1、通过控制器(202)控制或独立控制，驱动电机(302)把盘面(303)上的夹具(304)旋转到指定位置；

S2、通过控制器(202)控制或独立控制，导轨座(4)把机器人(201)移动到指定位置；