[发明专利]一种激光填丝焊焊丝校准装置

说明书

技术领域

本发明涉及激光加工技术领域，更加具体地说，特别涉及一种在激光焊接时同时添加焊丝的激光填丝焊送丝校准装置。

背景技术

随着现代冶金与加工工艺的进步，铁素体不锈钢获得了极大的发展。其元素组成中低镍或无镍，受国际市场波动影响较小，价格便宜，属于非常经济的钢种。同时，与奥氏体不锈钢相比，铁素体不锈钢也可以获得较好的耐腐蚀性能，因此近年来在国内钢铁生产中的比重逐年提高。但是，铁素体不锈钢在焊接和使用过程中，由于焊接热循环和冶金因素的影响，热影响区常出现粗晶脆化和析出物脆化等问题。因此寻找能够避免或减轻这些问题的有效焊接工艺方法成了学者面前的重要课题。

高能束加工产业近些年来发展迅速，其中激光焊接方法最具代表性，这种焊接方法以能量密度高，热影响区密度小，焊接残余应力和应力应变小等优势，使其逐渐推广到工业生产上。其中，激光填丝焊作为激光焊研究的一个分支，还具有焊缝成形美观克服了不填丝焊接情况下焊缝的严重下塌问题；填充金属可以改善焊缝组织，优化焊缝成分过渡，降低激光焊接工艺对工件坡口加工精度的要求，并可实现大厚度板的窄间隙激光焊接。因此这种焊接方法对于铁素体不锈钢的焊接有较大的应用前景。

但是，激光填丝焊中，激光斑点较小，同时要求激光斑点与焊丝准确对应，保证良好的焊缝成形与顺利的焊接过程。传统的送丝机构在各个空间轴的调节幅度较受限制，同时结构复杂，很难保证在没有专用送丝设备的情况下稳定送丝。而许多情况下，由于条件的限制，在生产或者实验中送丝机构往往采用的是非特制的枪头，因此采用普通的固定方式很难保证焊接送丝的稳定性与调节过程的简易性。

发明内容

本发明的技术目的在于克服现有技术的不足，提供一种激光填丝焊焊丝校准装置，通过使用本发明技术方案可有效调节激光填丝焊中焊丝送进的方向，提高焊接过程的稳定性，减少焊丝送进位置调节时间，保证焊缝质量一致性。

本发明技术目的通过下述技术方案予以实现：

一种激光填丝焊焊丝校准装置，包括基板箱体、Y方向移动板、X方向移动板、焊接枪头卡座、调节位置螺母、固定枪头螺母、旋转手柄、输出轴、第一圆锥齿轮、第二圆锥齿轮、丝杠、丝杠导轨和升降机构箱体。

在基板箱体上设置与基板箱体滑动配合的Y方向移动板，基板箱体与Y方向移动板通过滑槽活动连接；在Y方向移动板上设置与Y方向移动板滑动配合的X方向移动板，两者通过滑槽活动连接。在所述X方向移动板上设置焊接枪头卡座，所述X方向移动板和焊接枪头卡座之间设置调节位置螺母，并通过调节位置螺母予以固定和调整，在所述焊接枪头卡座上设置固定枪头螺母，用于固定焊接枪头。Y方向移动板与基板箱体之间以及X方向与Y方向移动板之间设置聚酯纤维布，并采用聚酯纤维布作为接触物质，以增加两板之间的摩擦力。利用调节位置螺母为扳手，在X、Y方向上通过滑槽移动Y方向移动板和X方向移动板。

在基板箱体内部设置一个为焊接枪头提供垂直升降机构，保证垂直升降的精度，且调整、维修方便，从而提高在垂直方向上枪头的移动精度与可靠性。基板箱体一侧设置旋转手柄，所述旋转手柄与输出轴同轴连接，并通过输出轴同轴连接第一圆锥齿轮，所述第一圆锥齿轮与第二圆锥齿轮连接，所述第二圆锥齿轮与丝杠连接，所述丝杠、第二圆锥齿轮和第一圆锥齿轮设置在升降机构箱体内，所述丝杠的一端伸出升降机构箱体，穿过丝杠导轨，与基板箱体的上盖相接触，这样一来实现通过旋转手柄到丝杠的力学传动，以实现丝杠向上向下的运动。在基板箱体的上盖和Y方向移动板之间设置活动间隙，以实现丝杠运动调整枪头在垂直方向上的移动。传动轴与输出轴垂直设置，传动轴上连接第二圆锥齿轮，第二圆锥齿轮与第一圆锥齿轮相啮合，传动轴的两端分别设置轴承，传动轴的一端还连接齿形带轮，齿形带轮带动丝杠螺母进行转动。

在X方向移动板与焊接枪头卡座之间选择四个调节位置螺母，即在枪头卡座基板上设置四个螺母，在它们的设置位置分别对应X方向移动板上开凿的沉孔，以实现两者的固定相连。

本发明的技术方案通过水平面调节装置与垂直升降机构，利用空间内三个方向上的调节空间，通过枪头卡座上的四枚螺母调节X方向移动板与Y方向移动板，旋转设置在基板箱体外部的旋转手柄带动输出轴，再通过圆锥齿轮带动传动轴旋转，设置在传动轴上端的齿形带轮也因此旋转，带动丝杠螺母旋转，从而达到提高与降低基板的目的，并且能够得到稳定的调节速度与精度。