[发明专利]激光钎焊用的自适应接触式焊丝引导模块及焊缝跟踪系统

说明书

本发明公开了一种激光钎焊用的自适应接触式焊丝引导模块及焊缝跟踪系统，焊丝引导模块包括送丝机构和焊缝跟踪模块，焊缝跟踪模块倾斜设置在送丝机构的前方，且两者的纵向剖面处于同一Z平面；焊缝跟踪模块的端部为锥形，该锥形端部和送丝机构的送丝嘴处于同一焊接工作面；所述送丝机构和焊缝跟踪模块安装在伸缩臂连接块上，所述伸缩臂连接块包括安装平台，安装平台上设置有与送丝模块和焊缝跟踪模块适配的通孔；一种焊缝跟踪系统，包括制冷单元、光纤耦合器、准直转向单元、旋转模块、光斑光学模块、相机、转向模块、弹簧伸缩接触单元、焊丝引导模块及保护气单元；本发明能够显著提高焊缝跟踪的精确度、有效的提高焊接质量及连接强度。

技术领域

本发明涉及自动化激光焊接设备，尤其涉及一种用于激光钎焊的自适应机械接触式焊丝引导模块，同时还涉及一种焊缝跟踪系统。

背景技术

目前以焊丝为焊缝跟踪的设计，因为在长时间工作状态下，送丝嘴会受到焊丝的磨损，即送丝嘴的直径尺寸会变大，焊缝跟踪的精确度下降，影响激光光束跟踪的位置不在正确的待焊接位置，导致焊后焊缝表面出现假焊及焊不上等现象，特备是在用焊丝材料铝合金情况下，由于用材铝焊丝较软，对精确要求更高；另外，同时也替代来目前针状的引导设备，由于在汽车顶盖激光钎焊时，顶盖及侧围之间存在0.2mm间隙，针状的焊缝跟踪设备在工作时会出现针状设备断裂现象以及设备卡在工件之间，同样会影响焊接过程。

与传统焊接技术相比，激光焊接在焊接质量和生产效率等方面都具有明显优势。但是，由于激光束的光斑直径较小，使得激光束准确对中待焊接位置成为获得高质量焊缝的前提，另外，同时由于车身来件生产中存在差异性，也会影响其焊缝质量。因此，用准确的焊缝跟踪系统来保证焊缝和激光束的精确对中以获得良好的焊件是关键所在。

发明内容

发明目的：针对现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种用于激光钎焊的自适应接触式焊丝引导模块，本发明的另一目的是提供一种包括自适应接触式焊丝引导模块的焊缝跟踪系统。

技术方案：一种用于激光钎焊的自适应接触式焊丝引导模块，包括送丝机构和焊缝跟踪模块，所述焊缝跟踪模块倾斜设置在送丝机构的前方，且两者的纵向剖面处于同一Z平面；所述焊缝跟踪模块的端部为锥形，该锥形端部和送丝机构的送丝嘴处于同一焊接工作面；

所述送丝机构和焊缝跟踪模块安装在伸缩臂连接块上，所述伸缩臂连接块包括安装平台，安装平台上设置有与送丝模块和焊缝跟踪模块适配的通孔。

进一步的，焊缝跟踪模块的端部和送丝嘴的中心距离为14mm—14.1mm；所述锥形端部的锥角为30°-45°，优选为33°。所述锥形端部的高度为11mm。

进一步的，所述焊缝跟踪模块的主体部分为圆柱体。

一种包括所述自适应接触式焊丝引导模块的焊缝跟踪系统：还包括制冷单元、光纤耦合器、准直转向单元、旋转模块、光斑光学模块、相机、转向模块、弹簧伸缩接触单元以及保护气单元；

所述制冷单元设置在光纤耦合器上，所述光纤耦合器与准直转向单元连接，所述准直转向单元与旋转模块连接，所述旋转模块上设有光斑光学模块，所述光斑光学模块远离旋转模块的另一端设有转向模块，所述相机和保护气单元分别设置在转向模块的上下两端，所述弹簧伸缩接触单元设置在转向模块的侧壁上，所述焊丝引导模块的送丝机构与焊缝跟踪模块通过连接块设置在弹簧伸缩接触单元上。

更进一步的，所述光斑光学模块为双光斑模块，其将从激光源发出的光束分为两束内外镶嵌的激光光束。所述双光斑模块内包括多个不同角度的棱镜，双光斑模块下方设有聚焦镜；光束通过准直平行后进入双光斑模块，被双光斑模块内带有不同角度的棱镜打散，再经过聚焦镜后形成双光斑。