[发明专利]一种基于光器件焊接腕带内抗拉折部件的方法和系统

权利要求书

1.一种基于光器件焊接腕带内抗拉折部件的方法，其特征在于，所述方法包括：

激光器输出脉冲激光束；所述激光器输出的脉冲激光束的参数如下：中心波长450nm～2500nm或9500nm～10000nm、平均功率大于12W、重复频率2Hz～8MHz、功率大于12W、脉冲持续时间20fs～8ms；

光扩散镜对激光器输出的脉冲激光束直径进行扩散控制，扩散后的脉冲激光束进入激光焊头；

所述激光焊头将所述脉冲激光束聚焦至焊接区域上，所述焊接区域包含腕带内抗拉折部件端部和导电工件形成的焊接点，所述导电工件为与所述腕带内抗拉折部件端部焊接后可导电至其他部位的金属件；

额压输出机构对所述焊接区域附近施予额定压力，使所述抗拉折部件端部和导电工件之间充分接触和滑动，包括：施予额定压力时，所述额压输出机构与所述焊接区域接触，单点施压或多点施压，激光焊接时，所述额压输出机构的压轮沿左右方向滚动接触，所述额压输出机构随直线电控移动平台行进，在焊接行进方向保持位于所述激光焊头的前方；

温馈单元对所述焊接区域的温度进行同步监控，与视觉成像单元联合监控激光焊接质量；

视觉成像单元与中心控制单元联合检测所述焊接点的位置信息，控制焊接位置。

2.如权利要求1所述的基于光器件焊接腕带内抗拉折部件的方法，其特征在于，所述光扩散镜对所述激光器输出的脉冲激光束直径进行扩散控制，扩散后的脉冲激光束进入激光焊头，包括：

所述光扩散镜对所述激光器输出的脉冲激光束直径进扩散，扩散后的激光束经反射镜进入所述激光焊头。

3.如权利要求1所述的基于光器件焊接腕带内抗拉折部件的方法，其特征在于，所述激光焊头安装于可上下移动的第一竖直方向运动单元上，视觉成像单元安装于可上下移动的第二竖直方向运动单元上，第一竖直方向运动单元上和第二竖直方向运动单元安装于直线电控移动平台上，所述直线电控移动平台驱动所述激光焊头沿左右方向移动，实现所述抗拉折部件端部和导电工件的焊接。

4.如权利要求1所述的基于光器件焊接腕带内抗拉折部件的方法，其特征在于，所述激光焊头包括聚光镜以及置于其上同轴的温馈单元，聚光镜的焦距10mm～9990mm，热辐射反射光通过所述聚光镜并透过反射镜传输至所述温馈单元。

5.如权利要求1所述的基于光器件焊接腕带内抗拉折部件的方法，其特征在于，所述视觉成像单元与中心控制单元联合检测所述焊接点的位置信息，控制焊接位置，包括：

所述视觉成像单元对所述焊接点的位置进行预先测定，并将所述预先测定的位置信息传送至中心控制单元；

所述中心控制单元对所述焊接点的位置进行修正，根据所述修正后的焊接点的位置调整焊接轨迹，控制焊接位置。

6.如权利要求4所述的基于光器件焊接腕带内抗拉折部件的方法，其特征在于，所述温馈单元对所述焊接区域的温度进行同步监控，与视觉成像单元联合监控激光焊接质量，包括：

在中心控制单元的控制下，温馈单元采集所述焊接区域当前的温度，根据焊锡丝、抗拉折部件端部和导电工件的物理特性判断焊接效果；

与所述视觉成像单元互连，采集焊接点的位置信息，与直线电控移动平台互连，控制所述直线电控移动平台的运动起始和停止、运动速度。

7.如权利要求1所述的基于光器件焊接腕带内抗拉折部件的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述视觉成像单元上下移动调节视觉影像焦点，采集所述焊接点的位置信息并将位置信息传输给所述中心控制单元，以由所述中心控制单元根据采集的焊接点的位置信息确定激光焊接轨迹。

8.一种基于光器件焊接腕带内抗拉折部件的系统，其特征在于，包括激光器、光扩散镜、激光焊头、额压输出机构、温馈单元、视觉成像单元和中心控制单元；

所述激光器，用于输出脉冲激光束，激光器输出的脉冲激光束的参数如下：中心波长450nm～2500nm或9500nm～10000nm、平均功率大于12W、重复频率2Hz～8MHz、功率大于12W、脉冲持续时间20fs～8ms；

所述光扩散镜，用于对所述激光器输出的脉冲激光束直径进行扩散控制，扩散后的脉冲激光束进入激光焊头；

所述激光焊头，用于将所述脉冲激光束聚焦至焊接区域，所述焊接区域包含腕带内抗拉折部件端部和导电工件形成的焊接点，所述导电工件为与所述腕带内抗拉折部件端部焊接后可导电至其他部位的金属件；

所述额压输出机构，用于对所述焊接区域附近施予额定压力，使所述抗拉折部件端部和导电工件之间充分接触和滑动；额压输出机构用于施予额定压力时与焊接区域接触，单点施压或多点施压，激光焊接时，额压输出机构的压轮沿左右方向滚动接触，额压输出机构随直线电控移动平台行进，在焊接行进方向保持位于激光焊头的前方；

所述温馈单元，用于对所述焊接区域的温度进行同步监控，与视觉成像单元联合监控激光焊接质量；

所述视觉成像单元，用于与中心控制单元联合检测所述焊接点的位置信息，控制焊接位置。