[发明专利]气体保护激光焊接系统及其工作方法

说明书

本发明属于焊接设备技术领域，具体涉及一种气体保护激光焊接系统及其工作方法。其中本激光焊接系统包括：云服务器和控制模块，以及分别与控制模块相连的激光发射器和气体保护机构；所述气体保护机构包括：气嘴、用于输送保护气体的高压气源和连通二者的气体管道；所述激光焊接机构适于通过发射头发射激光束对焊缝进行焊接；所述气嘴适于外套在发射头上，以使保护气体罩于激光束的周侧；所述云服务器适于存储保护气体的气流量设定值，并通过无线通信模块发送至控制模块；以及所述控制模块适于根据该气流量设定值控制高压气源进行工作，以防止焊缝组织氧化，提高了焊接质量。

技术领域

本发明涉及焊接设备技术领域，具体涉及一种气体保护激光焊接系统及其工作方法。

背景技术

激光焊接就是在焊接机构的轴法兰装接激光发射器等以对准焊接件，使之能对焊接件进行焊接、切割或热喷涂，激光束的功率、焦距和稳定性等均会影响焊接质量，尤其影响热影响区范围和熔池的大小、深度等。由于激光束的热量较大、焊缝处的钢材或焊丝在熔化或凝固过程中容易被氧化，从而影响焊接质量。

发明内容

本发明的目的是提供一种气体保护激光焊接系统及其工作方法，通过外套在发射头气嘴上的气嘴在激光束的周侧喷出保护气体，以防止焊缝组织氧化。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种激光焊接系统，包括：云服务器和控制模块，以及分别与控制模块相连的激光发射器和气体保护机构；所述气体保护机构包括：气嘴、用于输送保护气体的高压气源和连通二者的气体管道；所述激光焊接机构适于通过发射头发射激光束对焊缝进行焊接；所述气嘴适于外套在发射头上，以使保护气体罩于激光束的周侧；所述云服务器适于存储保护气体的气流量设定值，并通过无线通信模块发送至控制模块；以及所述控制模块适于根据该气流量设定值控制高压气源进行工作。

进一步，所述无线通信模块包括：一双频双圆极化天线；其中所述双频双圆极化天线包括：左手超材料、位于左手超材料上表面的全向双频线极化天线和介于二者之间的空气匹配层；所述左手超材料包括：第一介质基板，以及分别位于第一介质基板的上、下表面的金属单元阵列、金属层；以所述金属单元阵列由若干金属单元从上到下、从左到右排列而成。

进一步，所述金属单元包括：呈中心对称的两个矩形金属部，即第一、第二矩形金属部；所述矩形金属部包括：双U形臂和设置在双U形臂外侧的L形谐振贴片；所述双U形臂包括：首尾相接的第一、第二U形臂；所述第一U形臂的尾端与第二U形臂的首端垂直相连；以及两个矩形金属部的第一U形臂的首端适于向两个矩形金属部的对称中心延伸连接。

进一步，各金属单元适于左右平行分布，且第二矩形金属部位于相邻金属单元的第一矩形金属部的正下方。

进一步，所述左手超材料的几何中心与全向双频线极化天线的中心位于同一条直线上。

进一步，所述全向双频线极化天线为共面波导馈电的平面单极子印刷天线。

进一步，所述平面单极子印刷天线包括：第二介质基板，分别位于第二介质基板上表面的第一、第二和第三矩形金属辐射部以及多边形金属辐射部；所述多边形金属辐射部为中心对称结构，且包括：不规则五边形中空金属贴片、H形镂空辐射单元和倒U形谐振缝隙；所述第三矩形金属辐射部适于从第一、第二矩形金属辐射部的间隙穿过，以使其一端连接不规则五边形中空金属贴片的顶点，另一端与第二介质基板的一条侧边的中部连接；以及第一、第二矩形金属辐射部分别位于该条侧边的两个边角上。

进一步，所述第二介质基板适于采用聚四氟乙烯单面覆铜板，其厚度为0.8~0.9mm，介电常数为4~5。

进一步，所述左手超材料的厚度为0.015~0.020mm；以及

所述第一介质基板的介电常数为4~5。