[发明专利]一种单光输入双光输出的激光电弧复合焊接装置及方法

说明书

本发明公开一种单光输入双光输出的激光电弧复合焊接装置及方法，涉及材料加工工程领域；该装置包括主光路外罩，其一侧分别连通有第一分光路外罩和第二分光路外罩；主光路外罩内设置有分光镜片，分光镜片用于将激光器发出并进入主光路外罩的总光束分为第一分光束和第二分光束，第一分光束和第二分光束分别经第一分光路外罩和第二分光路外罩底部的透镜射出；第一分光路外罩和第二分光路外罩底部一侧分别设置有一个电弧装置，电弧装置连接有电弧用弧焊电源；第一分光路外罩和第二分光路外罩之间的水平距离能够调节。本发明以上述装置为基础的焊接方法，能够将一束输入激光分成两束激光，分别与电弧复合，提高了焊接效率、提升了焊接质量。

技术领域

本发明涉及材料加工工程领域，特别是涉及一种单光输入双光输出的激光电弧复合焊接装置及方法。

背景技术

激光及其激光电弧复合焊接具有焊接热输入低、焊后变形小、焊接效率高等技术优势，近年来在工程领域的应用范围不断拓展。然而，传统单一的激光及激光摆动焊接一般只能应用于精密部件的连接，在错边、间隙较大的工况中应用较为困难，常规激光电弧复合焊接是解决单一激光及激光摆动焊接工程应用难题的有效方法，但常规激光电弧复合焊接在更为复杂的工况下应用同样存在焊接效率低、焊接工况适应能力不足等技术瓶颈，如何在降低生产成本的同时，进一步提高焊接效率、提升焊接质量是当前工业技术发展持续关注的核心问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种单光输入双光输出的激光电弧复合焊接装置及方法，以解决上述现有技术存在的问题，能够将一束输入激光分成两束激光，分别与电弧复合，提高了焊接效率、提升了焊接质量。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种单光输入双光输出的激光电弧复合焊接装置，包括竖直布置的主光路外罩，所述主光路外罩一侧连通有第一分光路外罩，所述主光路外罩底部一侧连通有第二分光路外罩；所述主光路外罩内设置有分光镜片，所述分光镜片用于将激光器发出并进入所述主光路外罩的总光束分为用于进入所述第一分光路外罩的第一分光束和用于进入所述第二分光路外罩的第二分光束，所述第一分光束和第二分光束分别经第一分光路外罩和第二分光路外罩底部的透镜后能够竖直射出；所述第一分光路外罩和第二分光路外罩底部一侧分别设置有一个电弧装置，电弧装置连接有电弧用弧焊电源；所述第一分光路外罩和第二分光路外罩之间的水平距离能够调节。

可选的，所述第一分光路外罩包括依次连接的水平段、倾斜段和竖直段，所述第一分光路外罩的水平段与所述主光路外罩一侧通过位移调节装置连接；所述第二分光路外罩与所述第一分光路外罩结构相同，所述第二分光路外罩的水平段与所述主光路外罩底部一侧固定连接；所述主光路外罩底部设置有反射镜，所述反射镜能够将第二分光束反射进入所述第二分光路外罩内。

可选的，所述位移调节装置包括固定设置于所述第一分光路外罩外壁上的位移调节齿条，所述第一分光路外罩的水平段活动插设于所述主光路外罩侧壁上的水平连接部内，所述水平连接部上活动设置有位移调节旋钮，所述位移调节旋钮与所述位移调节齿条啮合连接。

可选的，所述第一分光路外罩内的水平段与倾斜段连接位置处通过第一X马达安装有第一X反射镜，所述第一分光路外罩内的倾斜段与竖直段连接位置处通过第一Y马达安装有第一Y反射镜，所述第一分光路外罩的竖直段底部设置有第一透镜；所述第二分光路外罩内的水平段与倾斜段连接位置处通过第二X马达安装有第二X反射镜，所述第二分光路外罩内的倾斜段与竖直段连接位置处通过第二Y马达安装有第二Y反射镜，所述第二分光路外罩的竖直段底部设置有第二透镜。

可选的，分光镜片包括一组反射率从0％-100％，透射率从100％-0％，差值10％的分光片，每一个分光片反射率和透射率的总和为100％，镜片组共有11片分光片组成，根据实际需求更换镜片即可。

可选的，所述位移调节齿条的长度调整范围在0-50mm之间，第一分光束与第二分光束的初始距离为30-50mm，第一分光束与第二分光束之间的调节距离为30-100mm之间。