[发明专利]一种双光束激光焊接装置及方法

说明书

本发明涉及一种双光束激光焊接装置及方法，涉及材料加工工程领域，包括：结构光传感器、前侧激光控制系统、后侧激光控制系统、前侧激光器、后侧激光器和振镜系统；所述结构光传感器设置在基体的焊接接头起始位置处，所述前侧激光控制系统分别与所述结构光传感器和所述前侧激光器连接；所述后侧激光控制系统分别与所述结构光传感器和所述后侧激光器连接；所述振镜系统设置在所述前侧激光器和所述后侧激光器的输出光路上；所述后侧激光器和所述前侧激光器依次沿着焊接方向设置；本发明能实现常规激光难以焊接的复杂结构件的高品质连接，达到同时降低焊缝气孔率、提高工况适应性、改善焊缝成形质量的综合调控目的。

技术领域

本发明涉及材料加工工程领域，特别是涉及一种双光束激光焊接装置及方法。

背景技术

激光焊接作为高能束焊接的一种，具有能量密度集中，焊接能量可精准控制等技术特点，在薄壁结构件的精密焊接中应用较为广泛，但是该方法对工件的装配要求极高，这是限制该技术在复杂工况下工程应用的技术瓶颈。近年来，伴随激光器可输出功率的不断提升，使该技术在中厚板领域的应用成为可能，但是大型中厚板结构件的装配精度对激光焊接而言是一个更为苛刻的挑战，这也是目前高功率激光焊接在中厚板领域应用亟需解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种双光束激光焊接装置及方法，以实现常规激光难以焊接的复杂结构件的高品质连接，达到同时降低焊缝气孔率、提高工况适应性、改善焊缝成形质量的综合调控目的。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种双光束激光焊接装置，包括：结构光传感器、前侧激光控制系统、后侧激光控制系统、前侧激光器、后侧激光器和振镜系统；

所述结构光传感器设置在基体的焊接接头起始位置处，所述结构光传感器用于检测所述焊接接头起始位置处的组对间隙和错边信息；所述前侧激光控制系统分别与所述结构光传感器和所述前侧激光器连接；所述前侧激光控制系统用于根据所述结构光传感器检测的所述组对间隙和所述错边信息调整所述前侧激光器的焊接参数；所述后侧激光控制系统分别与所述结构光传感器和所述后侧激光器连接；所述后侧激光控制系统用于根据所述结构光传感器检测的所述组对间隙和所述错边信息调整所述后侧激光器的焊接参数；

所述振镜系统设置在所述前侧激光器和所述后侧激光器的输出光路上，所述振镜系统用于调整所述前侧激光器和所述后侧激光器的输出激光的摆动；所述后侧激光器和所述前侧激光器依次沿着焊接方向设置；所述前侧激光器和所述后侧激光器均用于熔化所述基体。

可选地，所述振镜系统包括前侧激光振镜系统和后侧激光振镜系统；所述前侧激光振镜系统包括前侧激光X振镜系统和前侧激光Y振镜系统；所述前侧激光X振镜系统和所述前侧激光Y振镜系统依次设置在所述前侧激光器的激光输出光路上；所述后侧激光振镜系统包括后侧激光X振镜系统和后侧激光Y振镜系统；所述后侧激光X振镜系统和所述后侧激光Y振镜系统依次设置在所述后侧激光器的激光输出光路上。

可选地，所述前侧激光X振镜系统包括前侧激光X摆动镜片和设置在所述前侧激光X摆动镜片上的前侧激光X马达；所述前侧激光Y振镜系统包括前侧激光Y摆动镜片和设置在所述前侧激光Y摆动镜片上的前侧激光Y马达。

可选地，所述后侧激光X振镜系统包括后侧激光X摆动镜片和设置在所述后侧激光X摆动镜片上的后侧激光X马达；所述后侧激光Y振镜系统包括后侧激光Y摆动镜片和设置在所述后侧激光Y摆动镜片上的后侧激光Y马达。

可选地，所述双光束激光焊接装置还包括前侧激光反射镜片和后侧激光反射镜片；

所述前侧激光反射镜片设置在所述前侧激光器和所述前侧激光X振镜系统之间；所述后侧激光反射镜片设置在所述后侧激光器和所述后侧激光X振镜系统之间。

可选地，所述双光束激光焊接装置还包括前侧激光聚焦镜和后侧激光聚焦镜；