[发明专利]一种伺服控制可变速送丝的激光送丝焊加工方法及系统

说明书

本发明属于激光焊接技术领域，公开了一种伺服控制可变速送丝的激光送丝焊加工方法及系统，该方法通过设置激光出光功率和送丝轴速度的调变工艺，使激光焊接装置的激光出光功率被设置为按照起始缓升，结束缓降的速度功率曲线进行调变，调节送丝轴速度与该激光出光功率匹配，使其匹配机台加工速度，在很大程度上提升了激光送丝焊的焊接效果。根据本发明的激光送丝焊系统，通过命令控制单元对送丝轴速度进行控制，在机台轴向速度发生改变时调节激光出光功率和送丝轴速度，有效提升了激光送丝焊的焊接效率和加工效率。

技术领域

本发明涉及激光焊接技术领域，特别是关于一种伺服控制可变速送丝的激光送丝焊加工方法及系统。

背景技术

激光送丝焊加工方法，是利用激光束作为人的一种高效精密焊接方法，通过将激光焊接头移动到工件的焊接加工位置，开启激光光源（此动作也称出光），送丝装置将锡丝送至焊接部位（此动作也称吐丝），在激光辐射作用下锡丝熔化实现焊接。焊接部位焊接完成后，送丝装置停止送丝并将锡丝快速抽回（此动作也称收丝），关闭激光光源（此动作也称为关光），激光焊接头离开焊接加工位置准备进行下一个工件的焊接加工过程。

在现有技术中，激光送丝焊系统通常设置轴向驱动装置，用于将激光焊接头沿轴向移动进入或离开工件的焊接加工位置，使操作过程更加精准一致。激光送丝焊接在加工过程中，为保证焊接效果，需要根据实际情况调节送丝轴速度的工艺要求，如：焊接的起点、终点以及转角位置。而传统激光送丝焊只能控制送丝的开关，无法在加工中实时改变送丝轴速度，在焊接的开光、收光以及轴向的加减速阶段，存在送丝轴速度与机台轴向速度不匹配的问题，容易造成部分过焊，影响焊接效果。

因此，若能在焊接过程中实时调变送丝速度，则能很大程度上提升加工效果。

发明内容

为了改善上述问题，本发明主要的目的在于提供一种伺服控制可变速送丝的激光送丝焊加工方法及系统，根据轴向实际速度实时调节送丝速度，保证焊缝质量。

为了实现上述目的，本发明揭露了一种伺服控制可变速送丝的激光送丝焊加工方法，其步骤包括：设置激光出光功率和送丝轴速度的调变工艺，使激光焊接装置的激光出光功率被设置为按照起始缓升，结束缓降的速度功率曲线进行调变，并实时调节送丝轴速度与该激光出光功率匹配；激光焊接装置沿轴向移动到焊接加工位置；激光出光功率和送丝轴速度依据该调变工艺开始调变输出；激光焊接装置出光、吐丝开始焊接；焊接结束，关闭激光光源，收丝。

在本发明的较佳实施例中，其中该调变工艺具体为：预设激光出光功率百分比和送丝轴速度百分比范围为0-100%，通过设置控制指令根据机台轴向实际速度/给定速度比值设置激光出光功率百分比，并通过与激光出光功率百分比相匹配一致的送丝轴速度百分比来实时调节送丝轴速度。

较佳地，当激光出光功率百分比被设置在5%，10%，15%，20%，25%，30%，35%，40%，45%，50%，55%，60%，65%，70%，80%，90%或100%时，该送丝轴速度百分比被一一对应地实时设置为5%，10%，15%，20%，25%，30%，35%，40%，45%，50%，55%，60%，65%，70%，80%，90%或100%。

其中，所述激光出光功率百分比是实际焊接功率/正常焊接功率的比值，所述送丝轴速度百分比是实际送丝速度/正常送丝速度的比值。

在本发明的较佳实施例中，其中在焊接过程中，激光焊接头在进入焊接加工位置的过程时，激光出光功率百分比由设定值调变至正常焊接功率的100%；反之，激光焊接头在离开焊接加工位置的过程中，激光出光功率百分比由正常焊接功率的100%降低至设定值。