[实用新型]一种用于高功率激光焊接设备的回转式分度光闸

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种回转式分度光闸，属于激光加工领域，应用于高功率激光焊接设备。采用回转式分度光闸，使激光束按照设定焊接频率作用于工件表面，提高激光焊接设备的工作效率及其适应性。

背景技术

在机械制造领域，焊接工艺应用范围非常广泛。按照焊接过程中金属所处的状态及工艺的特点，可以将焊接方法分为熔化焊、压力焊和钎焊三大类。熔化焊是指焊接过程中，将焊接接头在高温等的作用下至熔化状态，被焊工件是紧密贴在一起的，在温度场、重力等的作用下，不加压力，两个工件熔化的融液会发生混合现象。待温度降低后，熔化部分凝结，两个工件就被牢固的焊在一起，完成焊接的方法。激光焊接是将能量巨大的激光束聚焦后作用于工件焊缝，瞬间将金属熔化而完成焊接的方法，属于熔化焊工艺中的一种，也是最先进的焊接方法，具有速度快、深度大、变形小等诸多优点。

高功率激光焊接设备所采用的激光功率大多在3000瓦以上，激光束的输出采用连续输出方式，激光器工作时，连续不间断地输出激光束，作用于工件表面完成连续焊接。装夹、校对工件等辅助工作停顿时，须要切断激光束，否则会伤及操作人员与设备。目前常用的方法是：一、通过外置式或内置式机械光闸切断光束传输路径，待准备工作完成后打开光闸；二、通过关断激光器高压电源，使激光器停止高压放电，停止激光束输出，待准备工作完成后再打开高压电源，输出激光束。通过自动化控制，上述方法可以满足激光连续焊接工艺过程。

在实际焊接过程中，除连续焊缝外，我们会经常遇到非连续焊接的工件，如：多段焊接、点焊接等，这就要求设备高频率地切断激光束，有些工件单件要求上万次。按照上述的方法一，外置式或内置式机械光闸往返直线式平移时间在1秒左右，满足不了使用要求，而且寿命大大缩短；按照上述的方法二，频繁地打开/关断高压电源，电气元器件也无法承受。

为了解决上述问题，本人发明了一种回转式分度光闸，在激光器连续输出激光束时，通过回转吸收盘高频率地导通/切断激光束，既满足大批量非连续激光焊接工艺要求，也适用于连续激光焊接工艺要求，保证设备的使用寿命，减少编程及装夹等辅助时间，又大大地提高设备工作效率。经多台实际应用证明，回转式分度光闸将彻底解决上述问题，具备很强的实用价值。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于高功率激光焊接设备的回转式分度光闸，外置于激光束传输路径上，高功率的激光器连续输出激光束，回转式分度光闸的回转吸收盘高频率地导通/切断激光束，实现激光束导通/切断两种状态下循环转换，激光束通过聚焦后作用于金属焊缝表面，形成焊接区/非焊接区转换，满足多段焊接、点焊接等非连续激光焊接工艺要求，同时也适用于连续激光焊接工艺要求。

高功率激光焊接设备为了适应连续焊接与非连续焊接的工艺要求，必须通过光闸来控制外光路激光束的导通与切断过程。为满足上述要求，本实用新型公开了一种用于高功率激光焊接设备的回转式分度光闸，其特征在于：1)回转式分度光闸设置回转吸收盘，回转吸收盘上均布腰形/圆形通光孔，当通光孔位于激光束传输路径时激光束导通，当吸收面位于激光束传输路径时激光束切断。2)回转吸收盘由伺服电机驱动，同步带传动，伺服电机连续回转时实现激光束导通/切断两种状态下循环转换，形成焊接区/非焊接区轮换，满足多段焊接、点焊接类型的非连续激光焊接工艺要求。3)伺服电机驱动回转吸收盘步进式回转时，激光束按工艺要求处于导通/切断状态，设备处于焊接工作/停止焊接状态，实现连续焊接工艺要求。4)回转吸收盘上腰形孔的长度改变，可以改变非连续激光焊接时焊接段的长度。5)回转吸收盘采用紫铜材料制造，吸收面为锯齿形，以增大吸热面积，并通循环水冷却。

本实用新型大幅提高设备使用效率，延长设备使用寿命，安装简单，实用性强，运行可靠性高，完全可以满足高功率激光焊接设备的使用要求。

下面结合该实用新型在“高功率激光焊接设备”上的应用对本实用新型作进一步说明。

附图说明

图1是本实用新型的回转式分度光闸安装结构图，其主要组成部分为：回转吸收盘(1)、传动轴(2)、轴承座(3)、安装支架(4)、安装平台(5)、从动带轮(6)、主动带轮(7)、伺服电机(8)、同步带(9)、回转接头(10)、循环水槽(11)、激光束通光孔(12)；图2所示为本实用新型的回转吸收盘的结构示意图，其主要结构组成为：当前通光孔(13)、均布的通光孔(14)、环形吸收区域(15)、锯齿形吸收面(16)。

具体实施方式