[实用新型]可调节式激光填丝焊焊接工作头

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种激光加工外围设备，具体为一种可调节式激光填丝焊焊接工作头。 

背景技术

激光加工是一种具有高能量密度的精细加工工艺，因此在激光焊接时对各项参数的要求都十分精确，特别是在激光填丝焊接过程中，焊丝的落丝点位置、送丝角度、保护气体的作用位置、气体流向、激光焦点之间的相对位置都是非常重要的工艺参数。各参数之间的微小变化，都会给焊接质量带来较大的影响。因此，在激光填丝焊接过程中，尤其是在新型材料激光填丝焊焊接工艺制订时，需要对焊接的各项参数进行调节，以取得不同参数下的最优效果，从而制订相应的激光焊接工艺。 

传统的激光填丝焊焊接工作头一般是由激光工作头、保护气体喷嘴及支架、送丝嘴及支架组成，通常为拆卸式结构——保护气体喷嘴及支架、送丝嘴及支架可以拆卸或安装在激光工作头上。如图1所示，激光由上而下先后通过上通光筒2的内腔以及下通光筒3的内腔，然后作用在焊接材料上，上通光筒2和下通光筒3通过螺纹连接在一起，在连接处由上法兰1将上通光筒2固定在工作机床的下表面，并与机床的激光出口相配合。保护气体喷嘴支架7、送丝嘴支架5沿焊接方向分别固定在下通光筒3下部的两侧，与下通光筒3之间分别通过固定螺栓连接固定。保护气体喷嘴10和送丝嘴6分别安装在保护气体喷嘴支架7和送丝嘴支架5上，使得保护气体的作用方向、送丝嘴的送丝方向、激光的传播方向三个方向在激光焦点位置大致相交于一点——交点处的具体细微状态则由之前所述的各焊接参数确定。在下通光筒3的下方安装有保护气帘9，保护气帘9的作用是提供横向超音速气流屏障，从而防止焊接过程中产生的火花飞溅进入通光筒之上的光路中，保护光路中的光学元件。 

在传统的激光填丝焊焊接工作头中，保护气体喷嘴10及保护气体喷嘴支架7、送丝嘴6及送丝嘴支架5一旦安装之后其相互位置将固定无法调节。因 此在需要不同参数时，需要将保护气体喷嘴支架7和送丝嘴支架5重新安装，重新确定保护气体喷嘴10和送丝嘴6的位置，从而取得不同的参数值。在激光送丝焊接时，尤其是在一种新材料的激光填丝焊焊接工艺制订过程中时，以上参数的调节非常普遍。另外，由于外界环境影响以及设备可靠性的原因，在使用过程中本来已经调节好的结构也有可能会发生轻微变动，所以即使没有人为变化参数，每次焊接之前也有必要对以上参数进行校准。所以，传统的激光焊接实验工作头的可调节性比较差，使用起来非常不方便，工作效率低、可靠性也较差，不利于激光送丝焊接技术的推广，甚至可能会因为细微的失误而影响到焊接质量的稳定性。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服当前激光填丝焊外围设备参数调节过程中的上述缺陷，提供一种多参数可调节式激光填丝焊焊接工作头，该工作头的送丝嘴、保护气体喷嘴位置均为独立三维可调，其送丝角度、送气角度也可以在一定范围内调节，离焦量一维可调，各调节机构精密可靠。通过上述调节，可以方便、快速、准确地实现激光填丝焊焊接实验中的参数调整。 

本实用新型提供一种可调节式激光填丝焊焊接工作头，包括上法兰、上通光筒、下通光筒、保护气帘、送丝嘴、保护气体喷嘴，下通光筒两侧分别固定有送丝嘴支架和保护气体喷嘴支架；其特征在于：在上通光筒与下通光筒之间增设了离焦量调节机构； 

离焦量调节机构包括离焦量调节外筒、离焦量调节内筒、离焦量调节螺母、销圈、离焦量调节上背母、离焦量调节下背母、销钉；其中，离焦量调节内筒设置在离焦量调节外筒的内腔中，并与套在离焦量调节外筒之外的销圈通过销钉连接固定；离焦量调节外筒外表面设有与离焦量调节螺母配合的细牙螺纹；离焦量调节上背母、销圈、离焦量调节螺母、离焦量调节下背母由上至下依次套在离焦量调节外筒之外；销圈与离焦量调节外筒之间间隙配合；离焦量调节螺母、离焦量调节上背母、离焦量调节下背母与离焦量调节外筒之间通过细牙螺纹进行配合；下通光筒固定安装在离焦量调节内筒的下方。 

所述的一种可调节式激光填丝焊焊接工作头，其特征在于： 

在下通光筒的侧面中心设有与保护送丝嘴调节架相配合的竖直滑槽，以及固定送丝嘴调节架时所需要的螺纹孔；在送丝嘴支架上设有送丝嘴调节机构；