[发明专利]一种自动跟踪激光填丝焊用振动激光焊机构

说明书

本发明属于电池盒技术领域，提供了本自动跟踪激光填丝焊用振动激光焊机构,主要包括光纤、自动调焦准直机构、送丝嘴和保护气机构、跟踪机构以及振动光束产生机构,在激光焊丝的过程中摆动的激光光束传递到送丝嘴和保护气机构上，送丝嘴和保护气机构把焊缝位置通过跟踪机构传递到自动调焦准直机构自动调整激光光束的焦距。本发明的优点在于通过在反射镜上增加光束振动机构，实现激光光束流的摆动，从而使激光焊的小孔子随之摆动，可以起到对焊接熔池提供一个搅拌力的作用，加大了焊接熔池的对流与搅拌，对消除气孔起有利作用，对提高激光填丝焊的焊缝接头性能具有大幅改善。

技术领域

本发明属于激光焊接技术领域，涉及一种自动跟踪激光填丝焊用振动激光焊机构。

背景技术

在激光填丝焊接时，激光束首先作用在焊丝上，焊丝被激光束加热熔化，填充焊缝间隙，然后在激光束的继续作用下，基体金属熔化形成小孔。当工作移动后，小孔移动，原孔处封闭形成焊缝。在铝合金激光焊接过程中形成的小孔相比钢具有一种更加不稳定状态，小孔和熔池的流动非常剧烈，在填丝焊过程中，小孔内部的金属蒸汽向外喷发引起小孔开口处蒸汽涡流，将保护气体卷入小孔底部，随着小孔向前移动，这些保护气体将以气泡形式进入熔池，当气体来不及逸出而被残留在焊缝，形成气孔。因为送丝原因，会使焊缝带入更多的气体，并不利于气体的排出，造成激光填丝焊深熔焊的焊缝中产生过多的气孔。而采用振动激光填丝焊方案，激光束对焊缝的往复摆动使部分焊缝发生反复重熔，延长了焊接熔池液态金属停留的时间，同时，束流的偏转也增加了单位面积输主热，减小了焊缝的深宽比，有利于气泡的浮出，从而起到消除气孔的作用。另一方面束流的摆动导致小孔子随之摆动可以起到对焊接熔池提供一个搅拌力的作用，加大了焊接熔池的对流与搅拌，对消除气孔起有利作用,为了实现填丝焊的光束振动效果，采用机器人摆动进行光束振动，但由于机器人的摆动频率机，因此这种方法用于速度较低的填丝焊接应用中。为了适应高速激光焊接，机器人高频振动不实用，需要对光束进行振动，对光束的镜片振动，可以用很小的振幅，可以获得大的焊接振幅，从而可以实现高频率振动，现有机械跟踪填丝焊激光焊接头没有光束振动功能，没有见过相应报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，是针对现有技术的现状，而提供一种自动跟踪激光填丝焊用振动激光焊机构，主要利用光束振动机构，应用于采用焊丝进行机械式自动跟踪的生产领域，用于减小焊缝气孔，提高焊缝熔合宽度，降低焊件装配间隙要求。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种自动跟踪激光填丝焊用振动激光焊机构，其特征在于，包括：

光纤，用于产生激光光束；

自动调焦准直机构，用于对光纤产生的激光光束进行校直和调整焦距；

振动光束产生机构，位于自动调焦准直机构下，其中振动光束产生机构通过控制激光光束转向90°镜头的振动频率、和振幅来获得激光光束的振动，实现激光光束的摆动；

送丝嘴和保护气机构，用于在激光焊时进行送丝和输送保护气；

跟踪机构，与送丝嘴和保护气机构相连，其中，摆动的激光光束传递到送丝嘴和保护气机构上，送丝嘴和保护气机构把焊缝位置通过跟踪机构传递到自动调焦准直机构自动调整激光光束的焦距。

在上述的一种自动跟踪激光填丝焊用振动激光焊机构中，所述的振动光束产生机构包括反射镜振动组件、第二反射镜以及聚焦镜，所述的反射镜振动组件安装在自动调焦准直机构下，聚焦镜安装在第二反射镜下，激光光束通过反射镜振动组件时使得激光光束产生摆动并反射90°后传递到第二反射镜上，所述的第二反射镜再将激光光束反射90°传递到聚焦镜聚焦后输出。

在上述的一种自动跟踪激光填丝焊用振动激光焊机构中，所述的反射镜振动组件包括第一反射镜、振动传动机构以及振动电机，第一反射镜连接到振动传动机构上，振动传动机构连接到振动电机上，振动电机把振动动作传递到振动传动机构上。