[实用新型]一种新型激光焊接装置

说明书

本实用新型提供一种新型激光焊接装置，包括激光头、柔性解耦机构和两个换能器；柔性解耦机构包括定平台、动平台、四个弯曲部件、两条放大杆和双柔顺铰链；激光头安装在动平台上；动平台通过弯曲部件与定平台连接；两条放大杆的一端通过双柔顺铰链与其中两个弯曲部件连接，另一端通过双柔顺铰链与定平台连接；两个所述换能器分别与两条放大杆连接。本实用新型激光焊接装置结构简单紧凑，该激光焊接装置采用相对简单的结构实现焊接的定位精度，以减少焊接误差，从而提高激光焊接的稳定性和焊缝质量。

技术领域

本实用新型涉及激光加工设备技术领域，更具体地说，涉及一种新型激光焊接装置。

背景技术

激光焊接作为高能束焊接技术的一种，具有能量密度高、焊接速度快、自动化程度高、焊接结构变形小和柔性强等特点，具有特有的技术优势和经济优势，在航空航天、汽车制造、轻工电子等领域得到广泛的应用。

然而，采用激光焊接应用于某些合金会存在以下缺点：例如铝合金对激光束具有极高的表面初始反射率，致使能量吸收率很低，激光深熔焊接建立需要很高的激光功率密度阈值。在使用传统焊接激光头焊接这类合金时，激光实际利用率低，并且很难控制焊接过程中深熔小孔的行为及其稳定性，焊缝容易出现气孔，从而导致焊缝质量差，影响焊接成品的质量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种结构简单紧凑的新型激光焊接装置，该激光焊接装置采用相对简单的结构实现焊接的定位精度，从而增强激光焊接的稳定性和提高激光焊缝的质量。

为了达到上述目的，本实用新型通过下述技术方案予以实现：一种新型激光焊接装置，其特征在于：包括激光头、柔性解耦机构和两个换能器；所述柔性解耦机构包括定平台、动平台、四个弯曲部件、两条放大杆和双柔顺铰链；所述激光头安装在动平台上；所述动平台通过弯曲部件与定平台连接；两条所述放大杆的一端通过双柔顺铰链与其中两个弯曲部件连接，另一端通过双柔顺铰链与定平台连接；两个所述换能器分别与两条放大杆连接。

在上述方案中，本实用新型在传统的激光头上增加了柔性解耦机构，该柔性解耦机构为一个柔顺机构，其材料是铝合金7075，具有很好的动力学性能，一体成型，不需要额外的装配，加工方便。由于柔性解耦机构的材料具有高的弹性模量和低的密度，因此能够将其受到来自换能器的振动转变为激光头的微小位移。在激光焊接过程中，两个换能器往柔性解耦机构发送振动波，振动波通过柔性解耦机构传递到激光头上，一方面可以通过改变振幅的大小和频率的大小来控制调节激光头的微小移动，从而达到控制调节激光焊接轨迹的作用，有利于增强激光焊接过程中的稳定性。另一方面可以将振动作用到激光束上，以加强激光束的密度，减小气孔产生，增强焊缝质量，提高焊接质量。此外本实用新型不仅能够很好的实现对铝合金等具有高表面激光反射率的金属进行焊接，对普通的不锈钢和合金钢等材料也具有良好的焊接效果。

所述动平台由移动部和安装部一体成型；所述移动部设置在安装部的四边，激光头安装在安装部上；

所述移动部呈“T”字形，“T”字形移动部的竖直部分与安装部连接。

四个所述弯曲部件均包括弯曲杆和弯曲梁；所述弯曲杆通过弯曲梁分别与定平台和动平台连接；所述弯曲杆为设置有缺口的框形弯曲杆。

“T”字形移动部的竖直部件位于缺口处，“T”字形移动部的横向部件位于弯曲杆内部，并通过弯曲梁与弯曲杆内部连接，实现弯曲杆与动平台连接。

所述弯曲杆的两侧分别通过弯曲梁与定平台连接；两条所述放大杆的一端通过双柔顺铰链与其中两个弯曲杆的缺口相对后部连接；其余两个弯曲杆的缺口相对后部均与定平台之间设置有间隙一。

所述弯曲杆中形成缺口的两条支杆均与动平台的安装部之间设置有间隙二。

所述换能器与放大杆连接有弯曲部件的一端连接；