專利名稱：激光焊接方法及激光焊接裝置的制作方法
激光焊接方法及激光焊接裝置
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及激光加工技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種激光焊接方法及激光焊接裝置。背景技術(shù)：
金屬三通管通常由主管和在主管一側(cè)垂直于主管并與主管連通設(shè)置的支管組成， 主管和支管之間焊接在一起。傳統(tǒng)的金屬三通管一般是采用亞弧焊的方法進行焊接，焊接質(zhì)量較差。
發(fā)明內(nèi)容基于此，有必要提供一種激光焊接方法及激光焊接裝置，以達到提高金屬三通管焊接質(zhì)量的目的。一種激光焊接方法，適用于金屬三通管的主管和支管之間的焊接，其包括以下步驟a，使金屬三通管的主管和支管處于待焊狀態(tài)并使它們旋轉(zhuǎn)；b，使用相對于主管的旋轉(zhuǎn)平面作線性往復運動的激光焊接頭將主管和支管焊接在一起。在優(yōu)選的實施例中，所述步驟a具體包括將支管插入到主管上預設(shè)的孔洞中的步驟及使用夾緊裝置將主管和支管裝夾定位的步驟。在優(yōu)選的實施例中，所述夾緊裝置具有旋轉(zhuǎn)平臺且該旋轉(zhuǎn)平臺上設(shè)有定位裝置， 所述主管的裝夾步驟具體包括使用快速夾緊機構(gòu)推動主管并將主管固定在定位裝置上的步驟。在優(yōu)選的實施例中，所述夾緊裝置具體包括旋轉(zhuǎn)平臺、上壓頭及驅(qū)動上壓頭相對于旋轉(zhuǎn)平臺運動以對金屬三通管進行夾持的上壓頭驅(qū)動部份，所述上壓頭驅(qū)動部份包括與上壓頭活動連接的導軌及氣缸，所述支管的裝夾定位步驟具體包括啟動氣缸以驅(qū)動上壓頭沿導軌運動對金屬三通管進行夾持。在優(yōu)選的實施例中，所述步驟a中，金屬三通管的主管系沿軸向水平放置且在水平面內(nèi)勻速旋轉(zhuǎn)；步驟b中，激光焊接頭系在豎直方向上作勻速的往復運動。此外，還提供了一種激光焊接裝置，適用于金屬三通管的主管和支管之間的焊接， 其包括夾緊裝置，使金屬三通管的主管和支管處于待焊狀態(tài)且具有可驅(qū)動主管和支管旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)平臺；激光焊接機，具有相對于旋轉(zhuǎn)平臺作線性往復運動的激光焊接頭以在金屬三通管旋轉(zhuǎn)過程中使用激光完成焊接工作。在優(yōu)選的實施例中，所述激光焊接頭安裝在豎軸上以上下移動。在優(yōu)選的實施例中，所述旋轉(zhuǎn)平臺上設(shè)置有可沿主管的軸向?qū)χ鞴苓M行支撐的定位裝置及可推動主管并將主管夾緊在定位裝置上的快速夾緊機構(gòu)。在優(yōu)選的實施例中，所述夾緊裝置還包括上壓頭及驅(qū)動上壓頭相對于旋轉(zhuǎn)平臺運動以對金屬三通管進行夾持的上壓頭驅(qū)動部份；所述上壓頭驅(qū)動部份包括與上壓頭活動連接的導軌及可驅(qū)動上壓頭沿導軌上下運動的氣缸。在優(yōu)選的實施例中，還包括受氣缸控制的夾抓機構(gòu)，以夾緊金屬三通管的支管；所述夾抓機構(gòu)包括氣爪和夾爪，氣爪受氣缸驅(qū)動控制且與夾爪連接。上述激光焊接方法及激光焊接裝置，通過使金屬三通管旋轉(zhuǎn)，同時激光焊接頭相對于金屬三通管作往復運動，實現(xiàn)對金屬三通管的差補焊接，防止漏焊，提高焊接質(zhì)量。

圖1為激光焊接裝置的示意圖；圖2為夾緊裝置的示意圖；圖3為夾緊裝置的剖視圖。
具體實施方式

基于激光焊接技術(shù)能提高金屬三通管的主管和支管間的焊接質(zhì)量，提出了一種激光焊接方法，適用于金屬三通管的主管和支管之間的焊接，包括以下步驟a、使金屬三通管的主管和支管處于待焊狀態(tài)并使它們旋轉(zhuǎn)；b、使用相對于主管的旋轉(zhuǎn)平面作線性往復運動的激光焊接頭將主管和支管焊接
在一起。下面結(jié)合具體實施例，對激光焊接方法進行具體的描述。參照圖1至圖3，激光焊接方法具體還包括下列步驟S101，將支管404插入主管402上預設(shè)的孔洞中的步驟。支管404通常垂直于主管402且與主管402連通，但可以理解，二者之間夾角的度數(shù)不一定是90度，可以是其他合理且方便使用的度數(shù)。S103,使用夾緊裝置20將主管402和支管404裝夾定位的步驟。在較佳的實施方式中，所述夾緊裝置20具有旋轉(zhuǎn)平臺208且該旋轉(zhuǎn)平臺208上設(shè)有定位裝置206，所述主管402的裝夾步驟具體包括使用快速夾緊機構(gòu)207推動主管402并將主管402固定在定位裝置206上的步驟。所述快速夾緊機構(gòu)207系手動操作的快速夾， 其將金屬三通管40的主管402推向定位裝置206的一側(cè)面夾緊定位。本實施方式中，使用馬達30驅(qū)動夾緊裝置20的旋轉(zhuǎn)平臺208，當然可以用其他動力源。在較佳的實施方式中，所述夾緊裝置20除了包括旋轉(zhuǎn)平臺208，還包括上壓頭202 及驅(qū)動上壓頭202相對于旋轉(zhuǎn)平臺208運動以對金屬三通管40進行夾持的上壓頭驅(qū)動部份。在較佳的實施方式中，所述上壓頭驅(qū)動部份包括與上壓頭202活動連接的導軌 201及氣缸203，所述支管404的裝夾定位步驟具體包括啟動氣缸203以驅(qū)動上壓頭202沿導軌201運動對金屬三通管40進行夾持。在上壓頭202向下移動夾緊支管404的過程中，支管404插入到上壓頭202中。上壓頭202向下移動后壓緊支管404，通過上壓頭202的內(nèi)孔與支管404的外圓合理間隙的配合，將支管404精確定位。在較佳的實施方式中，所述夾緊裝置20還包括受氣缸203控制的夾抓機構(gòu)205，支管404的裝夾定位步驟具體還包括啟動氣缸203以驅(qū)動夾抓機構(gòu)205夾緊金屬三通管40 的支管404的步驟。利用氣缸203驅(qū)動夾抓機構(gòu)205，進而夾緊金屬三通管40的支管404 的中部位置，使得對支管404的夾緊定位更加可靠。S105，使用相對于金屬三通管40作線性往復運動的激光焊接頭104將主管402和支管404焊接在一起。在較佳的實施方式中，金屬三通管40的主管402系沿軸向水平放置且在水平面內(nèi)勻速旋轉(zhuǎn)；激光焊接頭104系在豎直方向上作勻速的往復運動。金屬三通管40的主管402 系沿軸向水平放置在旋轉(zhuǎn)平臺208上且與支管404呈預定角度設(shè)置。如此，旋轉(zhuǎn)平臺208 可帶動主管402在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)；同時，上壓頭202和夾抓機構(gòu)205使支管404和主管402 保持在待焊狀態(tài)。金屬三通管40的主管402和支管404呈90度設(shè)置，主管402和支管404的相交軌跡即焊接軌跡是相貫線，采用驅(qū)動夾緊裝置20使金屬三通管40旋轉(zhuǎn)，同時激光焊接頭104 在豎直方向上相對于金屬三通管40作線性往復運動的焊接方式，如此，金屬三通管40旋轉(zhuǎn)過程中，形狀是相貫線的焊接軌跡上的各個焊點均能被焊接到，不會出現(xiàn)漏焊現(xiàn)象，焊接質(zhì)量尚。金屬三通管40在裝夾定位過程中，使用快速夾緊機構(gòu)207將主管402推向定位裝置206夾緊定位，而支管404更是采用氣動的方式夾緊定位，較傳統(tǒng)手動治具裝夾，提高了裝夾效率及定位精度。另外，還提供了一種激光焊接裝置，適用于金屬三通管的主管和支管之間的焊接， 其主要包括夾緊裝置和激光焊接機，其中夾緊裝置，使金屬三通管的主管和支管處于待焊狀態(tài)且具有可驅(qū)動主管和支管旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)平臺；激光焊接機，具有相對于旋轉(zhuǎn)平臺作線性往復運動的激光焊接頭以在金屬三通管旋轉(zhuǎn)過程中使用激光完成焊接工作。下面結(jié)合圖1至圖3，對該激光焊接裝置100的具體實施例進行詳細描述夾緊裝置20，具有可供金屬三通管40安裝的旋轉(zhuǎn)平臺208。夾緊裝置20系放置在激光焊接機10的工作平臺106上。本實施方式中，所述夾緊裝置20包括有一支撐旋轉(zhuǎn)平臺208的龍門架209。激光焊接裝置100還包括驅(qū)動夾緊裝置20的旋轉(zhuǎn)平臺208進行旋轉(zhuǎn)的馬達30。馬達30安裝在龍門架209上旋轉(zhuǎn)平臺208的下方，可以理解，馬達30可以也可以替換為其他常用的動力源。在較佳的實施方式中，所述旋轉(zhuǎn)平臺208上設(shè)置有可沿主管402的軸向?qū)χ鞴?02 進行支撐的定位裝置206及可推動主管402并將主管402夾緊在定位裝置206上的快速夾緊機構(gòu)207。在具體的實施方式中，所述旋轉(zhuǎn)平臺208上設(shè)置有支撐金屬三通管40的定位裝置 206。所述定位裝置206包括一 V型定位塊2064及放置在V型定位塊2064 —側(cè)的支撐塊 2062。參照圖2，在具體的實施方式中，夾緊裝置20還包括一個設(shè)置在旋轉(zhuǎn)平臺208上的將金屬三通管40的主管402夾緊在定位裝置206上的快速夾緊機構(gòu)207。具體來說，將金屬三通管40的主管402沿軸向水平放置在V型定位塊2064上，夾緊快速夾緊機構(gòu)207，進而將金屬三通管40的主管402推向定位裝置206的一側(cè)面夾緊定位。如此，主管402被沿軸向水平固定在旋轉(zhuǎn)平臺208上，進而能夠在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動。在較佳的實施方式中，參照圖2，夾緊裝置20還包括可對金屬三通管40進行自動夾持定位的上壓頭202及上壓頭驅(qū)動部份，所述上壓頭驅(qū)動部份包括與上壓頭202活動連接的導軌201及可驅(qū)動上壓頭202沿導軌201運動的氣缸203。按下氣缸203啟動按鈕，上壓頭202朝向下方的旋轉(zhuǎn)平臺208移動，進而將金屬三通管40的支管404壓緊。在上壓頭202壓緊支管404的過程中，支管404插入到上壓頭 202中。上壓頭202向下移動后壓緊支管404，通過上壓頭202的內(nèi)孔與支管404的外圓合理間隙的配合，將支管404精確定位。在具體的實施方式中，上壓頭202系安裝在一與導軌201活動連接的連接部件204 上，且上壓頭202在所述連接部件204中采用軸承支撐，具有極高的剛性，且上壓頭202上下移動時徑向跳動很小，利于提高定位精度。在較佳的實施方式中，參照圖2和圖3，激光焊接裝置100還包括受氣缸203控制的夾抓機構(gòu)205，以夾緊金屬三通管40的支管404。所述夾抓機構(gòu)205包括夾爪2052和氣爪20M，氣爪20M受氣缸203驅(qū)動控制且與夾爪2052連接，夾爪2052內(nèi)帶有滾動軸承 2056，以利于對支管404進行精確定位。上壓頭202和夾抓機構(gòu)205使支管404和主管402 保持在待焊狀態(tài)。在較佳的實施方式中，激光焊接機10的激光焊接頭104安裝在一豎軸102上以上下移動。激光焊接頭104于金屬三通管40的一側(cè)在豎直方向上作往復運動，如此，激光焊接頭104在金屬三通管40旋轉(zhuǎn)的過程中，能夠沿著支管404和主管402之間的形狀為相貫線的焊接軌跡進行焊接，防止漏焊，提高焊接質(zhì)量。以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應以所附權(quán)利要求為準。
權(quán)利要求
1.一種激光焊接方法，適用于金屬三通管的主管和支管之間的焊接，其特征在于，包括以下步驟a、使金屬三通管的主管和支管處于待焊狀態(tài)并使它們旋轉(zhuǎn)；b、使用相對于主管的旋轉(zhuǎn)平面作線性往復運動的激光焊接頭將主管和支管焊接在一起。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光焊接方法，其特征在于，所述步驟a具體包括將支管插入到主管上預設(shè)的孔洞中的步驟及使用夾緊裝置將主管和支管裝夾定位的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的激光焊接方法，其特征在于，所述夾緊裝置具有旋轉(zhuǎn)平臺且該旋轉(zhuǎn)平臺上設(shè)有定位裝置，所述主管的裝夾步驟具體包括使用快速夾緊機構(gòu)推動主管并將主管固定在定位裝置上的步驟。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的激光焊接方法，其特征在于，所述夾緊裝置具體包括旋轉(zhuǎn)平臺、上壓頭及驅(qū)動上壓頭相對于旋轉(zhuǎn)平臺運動以對金屬三通管進行夾持的上壓頭驅(qū)動部份，所述上壓頭驅(qū)動部份包括與上壓頭活動連接的導軌及氣缸，所述支管的裝夾定位步驟具體包括啟動氣缸以驅(qū)動上壓頭沿導軌運動對金屬三通管進行夾持。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的激光焊接方法，其特征在于，所述步驟a中，金屬三通管的主管系沿軸向水平放置且在水平面內(nèi)勻速旋轉(zhuǎn)；步驟b中，激光焊接頭系在豎直方向上作勻速的往復運動。
6.一種激光焊接裝置，適用于金屬三通管的主管和支管之間的焊接，其特征在于，包括夾緊裝置，使金屬三通管的主管和支管處于待焊狀態(tài)且具有可驅(qū)動主管和支管旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)平臺；激光焊接機，具有相對于旋轉(zhuǎn)平臺作線性往復運動的激光焊接頭以在金屬三通管旋轉(zhuǎn)過程中使用激光完成焊接工作。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的激光焊接裝置，其特征在于，所述激光焊接頭安裝在豎軸上以上下移動。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的激光焊接裝置，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)平臺上設(shè)置有可沿主管的軸向?qū)χ鞴苓M行支撐的定位裝置及可推動主管并將主管夾緊在定位裝置上的快速夾緊機構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6-8中任一項所述的激光焊接裝置，其特征在于，所述夾緊裝置還包括上壓頭及驅(qū)動上壓頭相對于旋轉(zhuǎn)平臺運動以對金屬三通管進行夾持的上壓頭驅(qū)動部份； 所述上壓頭驅(qū)動部份包括與上壓頭活動連接的導軌及可驅(qū)動上壓頭沿導軌上下運動的氣缸。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的激光焊接裝置，其特征在于，還包括受氣缸控制的夾抓機構(gòu)，以夾緊金屬三通管的支管；所述夾抓機構(gòu)包括氣爪和夾爪，氣爪受氣缸驅(qū)動控制且與夾爪連接。
全文摘要
一種激光焊接方法，適用于金屬三通管的主管和支管之間的焊接，其包括以下步驟使金屬三通管的主管和支管處于待焊狀態(tài)并使它們旋轉(zhuǎn)；使用相對于主管的旋轉(zhuǎn)平面作線性往復運動的激光焊接頭將主管和支管焊接在一起。上述激光焊接方法中，通過使金屬三通管旋轉(zhuǎn)，同時激光焊接頭相對于金屬三通管作往復運動，實現(xiàn)對金屬三通管的差補焊接，防止漏焊，提高焊接質(zhì)量。此外，還提供了一種激光焊接裝置。
文檔編號B23K101/06GK102363247SQ20111031415
公開日2012年2月29日 申請日期2011年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月17日
發(fā)明者張坤, 謝維全, 郭啟軍, 高云峰, 高昆 申請人:深圳市大族激光科技股份有限公司