[实用新型]一种视觉激光焊接设备

说明书

本实用新型公开了一种视觉激光焊接设备，包括主控系统、视觉系统、激光测距系统、激光焊接系统和服务器，所述主控系统是整体设备的中枢控制器，所述主控系统负责控制协调视觉系统、激光测距系统和激光焊接系统动作，所述主控系统分别与视觉系统、激光测距系统和激光焊接系统进行通讯，并进行数据交换和控制信号交互，所述视觉系统负责定位、测量以及检测焊接质量，所述视觉系统包括视觉相机；所述激光测距系统用于焊接件的距离定位，便于实现精确焊接；所述激光焊接系统负责激光焊接。本实用新型属于激光应用技术领域，具体提供了一种激光焊接设备，是一套集视觉、激光测距、激光焊接于一体的智能视觉激光焊接设备。

技术领域

本实用新型属于激光应用技术领域，具体为一种视觉激光焊接设备。

背景技术

目前传感器密封焊接采用的方法有：电阻焊、氩弧焊、电子束焊、等离子焊等。

激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法。这些年激光焊接得到了高速发展，已成为激光材料加工技术应用的重要方面之一。目前激光焊接主要用于焊接薄壁材料和低速焊接，焊接过程属热传导型，即激光辐射加热工件表面，表面热量通过热传导向内部扩散，通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数，使工件熔化，形成特定的熔池。

虽然激光焊接这些年得到了大力发展，但是激光焊接在焊接工艺、焊接精度、焊接强度等方面仍有待改善和提高。本专利提出一种新型的集视觉、激光测距、激光焊接于一体的智能视觉激光焊接设备系统，以提高激光焊接强度和焊接精度。

实用新型内容

针对上述情况，为克服当前的技术缺陷，本实用新型提供了一种激光焊接设备，是一套集视觉、激光测距、激光焊接于一体的智能视觉激光焊接设备。

本实用新型采取的技术方案如下：本实用新型一种视觉激光焊接设备，包括主控系统、视觉系统、激光测距系统、激光焊接系统和服务器，所述主控系统是整体设备的中枢控制器，所述主控系统负责控制协调视觉系统、激光测距系统和激光焊接系统动作，保证整体系统的稳定性，并采用创新的空间转换算法和校正补偿算法，进一步提高焊接质量，所述主控系统分别与视觉系统、激光测距系统和激光焊接系统进行通讯，并进行数据交换和控制信号交互，所述视觉系统负责定位、测量以及检测焊接质量，所述视觉系统包括视觉相机；所述激光测距系统用于焊接件的距离定位，便于实现精确焊接；所述激光焊接系统负责激光焊接；所述激光焊接系统包括Z轴立柱、扫描振镜、场镜、反射折射镜、焊接工件及工装放置平台、伺服移动模组Y轴、伺服移动模组X轴、激光器、激光光纤头部装置、设备工作台面和控制柜，所述激光器设于控制柜内，所述设备工作台面设于控制柜上，所述伺服移动模组X轴、伺服移动模组Y轴和Z轴立柱均设于设备工作台面上，所述焊接工件及工装放置平台安装设于伺服移动模组Y轴和伺服移动模组X轴上，焊接工件可以随着伺服移动模组Y轴和伺服移动模组X轴移动，以增大焊接区域，所述Z轴立柱上滑动设有工装板，工装板可以沿Z轴立柱上下移动，工装板的上下移动可以根据需要采用手动调节或者伺服电机驱动，所述视觉相机与反射折射镜均安装设于工装板上，以保证视觉相机与反射折射镜的相对位置稳定，且所述视觉相机位于反射折射镜上方，所述视觉相机上设有光学传感器和光学透镜，从焊接件上漫射反射的光线经过反射折射镜折射并穿越反射折射镜，最终折射到视觉相机的光学传感器上，所述激光光纤头部装置设于Z轴立柱的工装板上，光纤头通过光纤与激光器相连，所述激光激光光纤头部装置内部设有反射镜片组和扩缩镜，所述扩缩镜与激光器的输出端相连，所述扩缩镜由多个凹凸镜面组成，用于调整光斑大小，同时改善并提高光束质量，所述反射镜片组设于扩缩镜的多个凹凸镜面之间，根据设计的光路需要在光路上增加多组反射镜片组，利用反射原理来改变光路的走向，所述扫描振镜设于激光光纤头部装置的端部，激光从光纤头发出经过扩缩镜射向扫描振镜内部，所述扫描振镜包括多组反射镜组，它们由反射镜、摆动电机和驱动板，通常分为两组或者三组，两组分为X轴和Y轴组成的扫描平面，具体为：一束激光被两片扫描振镜反射，并且通过一片聚焦镜，振镜片在摆动电机的带动下高速的来回延轴旋转,达到改变激光光束路径的目的，在大多数情况下,最高偏转角镜是+12.5°(+10°往往是一个较安全范围)入射角不能偏于45°，三组分为X轴、Y轴和Z轴组成的扫描空间，所述反射镜与摆动电机相连，所述驱动板控制摆动电机带动反射镜片精确转动，从而控制激光聚焦的平面位置，所述场镜安装在扫描振镜面向激光焊接工件一侧，所述的场镜由凹凸镜片组构成，根据焦距不同分为多种焦距的型号场镜，不同型号场镜的扫描范围也不一样，激光器的激光通过光纤传输，进入激光光纤头部装置内，再通激光光纤头部装置内部的反射镜片和扩缩镜，激光进入扫描振镜，再经过场镜聚焦到工件上进行激光焊接。