[发明专利]一种用于激光焊接位置指示的方法和装置

说明书

一种用于激光焊接位置指示的方法和装置，该方法包括调试过程和示教过程，调试过程中将激光工作头调整到工作距离，然后调整三个线激光发射器的发射角度，使得所发射的三条线状激光交于一点，该交点与激光工作头发射的激光束在试板上的光斑重合；在示教过程中，对激光工作头和待焊表面之间距离以及相对位置进行调整，使得待焊表面上的三条线状激光相交于待焊表面上待焊路径的中心，交点为对应的焊接位置，然后依次示教待焊路径上多个焊接位置；该方法所用的指示装置包括套设在激光工作头上的固定装置以及均布在固定装置圆柱面的第一线激光发射器、第二线激光发射器和第三线激光发射器。本发明提高激光焊接的示教效率，具有广泛的适用范围。

技术领域

本发明属于金属材料焊接领域，具体是关于一种用于激光焊接位置指示的方法和装置。

背景技术

激光焊接是当今社会最受欢迎和关注的焊接方法之一，在进行激光焊接前，通常需要设置一定的工作距离，并根据指示光进行焊缝对中。激光焊的焊接速度快，焊接效率高，但对示教精度要求较高，示教流程较为繁琐，尤其是对于小批量、多种类的焊接任务，每道焊缝均需要人工单独示教，导致焊前示教时间长，焊前示教效率是影响整个焊接流程效率的重要因素。目前采用附加旁轴引导光的方式来辅助离焦量的指示，虽然一定程度上提高了示教效率，但也存在一定的局限：1、对于一机多用的激光焊接设备，各激光焊接头的指示光亮度较低，不易观察；2、采用两束点状激光的相对位置进行离焦量的指示，清晰度较差；3、当采用较大的离焦量时，激光束发散较为严重，会导致示教偏差增大。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于激光焊接位置指示的方法和装置，采用均布的三束线状激光进行焊接位置的指示，该装置可以从三个位置发射三束线状激光，调整该装置到待焊表面的距离，当三条线激光交于一点时，此时高度即为设定的工作距离，交点位置即为焊接位置，从而提高激光焊接的示教效率，具有广泛的适用范围。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种用于激光焊接位置指示的方法，包括调试过程和示教过程；

所述调试过程如下：将圆柱形的固定装置套设在激光工作头的下端，使得固定装置的底面和激光工作头发射的激光束垂直，然后沿固定装置的周向将三个线激光发射器均匀固定在固定装置圆柱面的同一高度上；接着打开三个线激光发射器，确定能够在下方的试板上观察到三条线状激光；再调节激光工作头与所述试板的距离，使该距离等于工艺要求的工作距离，，然后调整所述三个线激光发射器的发射角度，直到三个线激光发射器所发出的三条线状激光相交于试板上的一点，且交点位置与所述激光工作头发射的激光束在试板上的光斑重合，完成对所述三个线激光发射器的调试；

所述示教过程如下：首先，将待焊工件放置在所述试板的位置，打开三个线激光发射器，观察到在待焊表面上形成三条线状激光；然后，调整激光工作头与待焊表面的距离以及相对位置，直到待焊表面上的三条线状激光相交于待焊表面上待焊路径的中心，交点为对应的焊接位置，此时激光工作头与待焊表面的距离即为所述的工作距离；最后，重复上一步的操作，依次示教待焊路径上多个焊接位置。

所述示教过程中，待焊路径越不规则，示教的焊接位置越多。

示教过程结束后，进行空走测试，在整个待焊路径上，三条线状激光应保持相交于一点，且交点始终在待焊路径的中心，如果某段出现偏差，需要在偏差段插入新的示教点，按照示教过程进行焊接位置的示教。

在示教过程中，当三条线状激光两两相交或者未相交时，如果待焊表面上的任一条线状激光和对应的线激光发射器位于激光工作头所射激光束的两侧，则说明激光工作头与待焊表面的实际距离大于所述的工作距离；如果待焊表面上的任一条线状激光和对应的线激光发射器位于激光工作头所射激光束的同侧，则说明激光工作头与待焊表面的实际距离小于所述的工作距离。