[发明专利]一种焊接用激光识别装置及方法

权利要求书

1.一种焊接用激光识别装置，包括：焊接装置（1），夹具（2），传感器单元（3），保护盖（4），遮挡部（5）；其特征在于：所述传感器单元（3）通过夹具（2）安装在焊接装置（1）上，焊接装置（1）的下端设有焊炬（11），所述焊炬（11）的下端设有焊丝（12），所述焊炬（11）设有弧形缓冲板（13），所述焊丝（12）的下端设有工件（W），所述传感器单元（3）包括：容纳盒（31）、气体供给口（32）、连接端子一（33）、连接端子二（34）、透光板（35）、投光部（36）、检测部（37）、第一气体流路（38），所述容纳盒（31）的上端分别设有气体供给口（32）、连接端子一（33）、连接端子二（34），所述容纳盒（31）的内部设有投光部（36）及检测部（37），所述容纳盒（31）的下端设有两个透光板（35），所述容纳盒（31）的下方设有保护盖（4），所述容纳盒（31）的内部贯穿设有第一气体流路（38），所述保护盖（4）包括：激光射出口（41）、激光接收口（42）、连接体（43）、第二气体流路（44）、上盖板（45），所述保护盖（4）的下端设有激光射出口（41）及激光接收口（42），所述保护盖（4）的一端设有两个连接体（43），所述保护盖（4）的内部设有第二气体流路（44），保护盖（4）的上端固定设置的上盖板（45），所述第二气体流路（44）的一端设置有圆柱筒状的旋转区（441），所述旋转区（441）的上方开设有上端流道（442），所述上盖板（45）下端开设的冷却气腔体（451），两个所述遮挡部（5）的上端分别通过轴承转动设置在连接体（43）内，遮挡部（5）包括：遮挡板（51），气流驱动片（52），进气流道（53）、同步齿轮（54），所述遮挡板（51）是四块垂直的长方形板绕竖直的轴中心对称设置，每块遮挡板（51）内均开设有冷却流路（512），遮挡板（51）的四个面积最小竖直面上开设有多个放气孔（511），放气孔（511）与冷却流路（512）相连通，所述遮挡板（51）的正上方设置有气流驱动片（52），气流驱动片（52）的旋转轴处开设有与冷却流路（512）连通的进气流道（53），所述遮挡部（5）数量为两个，两个遮挡部（5）等高且竖直设置，且两个遮挡部（5）初始时转动的角度相差45°，两组所述遮挡部（5）的上端固定套设有同步齿轮（54），两组同步齿轮（54）相互啮合。

2.根据权利要求1所述的一种焊接用激光识别装置，其特征在于：所述投光部（36）的一侧设有投射装置（361），所述投光部（36）的上方设有激光光源（362）。

3.根据权利要求1所述的一种焊接用激光识别装置，其特征在于：所述检测部（37）上设有光接收装置（371），所述检测部（37）的上方设有检测装置（372）。

4.根据权利要求1所述的一种焊接用激光识别装置，其特征在于：第二气体流路（44）与第一气体流路（38）相连通。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种焊接用激光识别装置的使用方法，包括以下步骤：

S1：焊接时，向从焊炬（11）供给的焊丝（12）的前端和工件（W）之间施加电压，以此在它们之间产生电弧；通过这样，焊丝（12）熔化，在工件（W）产生熔池P，能够进行工件（W）的焊接；

S2：工件（W）形成有熔池P，从右往左移动焊接装置（1），在工件（W）彼此形成焊接部；遮挡部（5），将工件（W）焊接时所产生的辐射热之中朝向容纳盒（31）下方的辐射热进行遮蔽，遮挡部（5），将从熔池P飞溅出来、并朝向容纳盒（31）下方侧表面的飞溅物进行遮蔽；

S3：同时气体供给口（32）通入气体，气体通过第一气体流路（38）后进入第二气体流路（44），在激光接收口（42）的下游设置有圆柱筒状的旋转区（441），遮挡部（5）的气流驱动片（52）能够在旋转区（441）内旋转，在旋转区（441）与第二气体流路（44）重合的部分，气流能够对两个遮挡部（5）的气流驱动片（52）进行驱动，因为两个遮挡部（5）分别在第二气体流路（44）的两侧，所以气流会使两个遮挡部（5）沿相反的方向进行旋转，两个遮挡部（5）的气流驱动片（52）各占据了第二气体流路（44）一半的宽度，气流的动能基本上能够全部用来驱动两块遮挡部（5）旋转，提升了气流的动能的利用率，并且遮挡部（5）的同步齿轮（54）能够使两个遮挡部（5）之间的动力进行平均，使两个遮挡部（5）能够有序的旋转而不发生干涉；

S4：当第二气体流路（44）的气体驱动遮挡部（5）旋转后将从旋转区（441）上方开设的上端流道（442）流入上盖板（45）下端开设的冷却气腔体（451），气体在冷却气腔体（451）内汇合后再从进气流道（53）进入遮挡部（5），冷却气腔体（451）能够平均气压使单位时间内进入到两个遮挡部（5）内的气体流量基本相同；

S5：气体从进气流道（53）进入遮挡部（5），在冷却流路（512）中对遮挡部（5）进行冷却，然后从放气孔（511）中排出；在遮挡部（5）的旋转过程中，朝向保护盖（4）喷出的气流将冲走焊接过程中产生的烟尘，防止传感器单元（3）在检测的过程中被烟尘影响从而降低测量的准确度，朝焊接区域喷出的气流将喷在弧形缓冲板（13）上，对弧形缓冲板（13）进行冷却和冲洗，弧形缓冲板（13）将气流缓冲并排放到焊接区域附近作为焊接的保护气，两个遮挡部（5）朝互相喷射的气流将对遮挡部（5）进行自清洁和冷却，冲刷焊接区域飞溅到遮挡部（5）上的焊渣和烟尘，提升散热效率的同时，进一步提升遮挡部（5）的使用寿命，减少了遮挡部（5）的拆换；

S6：两个遮挡部（5）相互之间喷射的气流由于冲洗遮挡板（51）失速后，向焊接区域缓慢排放作为焊接的保护气，由于此时排放的气体分别对保护盖（4）、遮挡部（5）、和弧形缓冲板（13）进行了冷却，在对这些部件冷却的过程中，气体自身被预热本身的温度较高，所以再排放出来用作焊接的保护气不会再吸收大量的焊接热，使得焊接过程中释放的热量更多的作用在焊丝和工件上，提高了焊接效率；

S7：同时激光接收口（42），以排放的气体朝向遮挡板（51）的表面吹送的方式而形成；由于遮挡部的旋转，激光接收口（42）排出的气体吹向遮挡板（51）的表面能够提高遮挡板（51）的放热性能，并且能够冲洗遮挡板（51）上留下的焊渣和灰尘，以此能够提升遮挡部（5）的使用寿命，减少遮挡部（5）的拆换。