一种防车身损伤的激光焊接装置及方法与流程

本发明涉及焊接装置领域，具体为一种防车身损伤的激光焊接装置及方法。

背景技术：

1、汽车工业的蓬勃发展，带来了能源消耗加剧的危机，同时也加剧了环境污染的危机，汽车车身轻量化设计的方案可明显缓解这些危机，该设计方案的关键是钢制加强梁与铝制内板的组合，这种组合的内涵是扬长避短，利用钢结构承受载荷保证强度，利用铝板用于非核心承载的覆盖件实现轻量化，这就不可避免地利用焊接作业使钢铝两种异质材料熔接在一起，然而，钢与铝的熔点、线膨胀系数以及热传导率等物理化学特性存在较大的差异，高温作用下亦会反应生成脆性fe-al金属间化合物，钢铝焊接接头失效最常见的问题亦为焊缝中脆性相控制不佳，最终造成接头开裂失效，研究表明，焊缝中脆性相厚度宜控制在10um以下，否则焊缝有开裂倾向。

2、关于汽车工业激光焊接的专利，经过检索，分类号为b23k26，公告号为cn121847961a的中国专利，公开一种车辆钢铝构件激光焊接方法，文中主体组件，包括安装筒体，安装筒体的上侧固定连接有上盖板；激光焊接组件，包括固定连接在上盖板上的悬臂，悬臂的下方连接有用于引导焊丝的导丝器，安装筒体内连接有第一激光枪和第二激光枪，第一激光枪和第二激光枪发出的激光光束聚焦点交叉汇集于待焊接表面下方，导丝器送出的焊丝伸出到光束聚焦的汇集点。

3、上述装置虽然可实现焊接温度的准确控制，提高焊接质量，但是在实际使用时，激光枪在对焊接位置进行焊接的时候，产生的熔渣会溅射在靠近焊缝位置的车身钣金件上，造成钣金表面脏污、斑点、烧蚀损伤，后续需要额外打磨、清理工序，大幅增加加工工时与生产成本。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种防车身损伤的激光焊接装置及方法，以解决上述背景技术中提到的问题。

2、为实现上述目的，提供一种防车身损伤的激光焊接装置，包括焊接台，所述焊接台上固定有线性移动机构，且线性移动机构一侧设有支撑台，同时支撑台上设有钣金件，所述钣金件上覆盖有可调防溅射机构，所述线性移动机构上还设有焊接机械臂，且焊接机械臂端部设有激光焊接枪，所述线性移动机构包括固定在焊接台顶部的驱动台，且驱动台上设有限位轨道。

3、进一步的，所述线性移动机构还包括有安装在焊接机械臂底部的对装座，且对装座底部两侧均设有限位座，所述限位座和限位轨道的尺寸相适配。

4、进一步的，多组所述限位座均滑动连接在所述限位轨道上，且限位座和限位轨道均呈“工”字形结构，所述焊接机械臂在驱动台上以限位轨道为轨迹进行线性移动并通过其上的激光焊接枪对钣金件进行焊接。

5、进一步的，所述驱动台内部两侧分别安装有驱动轮a和驱动轮b，且驱动轮a与安装在焊接台上的驱动电机输出轴相连，所述驱动轮a和驱动轮b上安装有同步带，且驱动轮a和驱动轮b通过同步带驱动同步旋转。

6、进一步的，所述同步带上固定有连接座，且连接座端部设有干涉柱，所述对装座底部还开设有容纳通道，且对装座呈圆形结构。

7、进一步的，所述容纳通道和干涉柱的尺寸相适配，且干涉柱端部穿插在容纳通道内，所述对装座以及其上的焊接机械臂通过驱动轮a、驱动轮b、同步带驱动移动。

8、进一步的，所述可调防溅射机构包括连接在对装座一侧的调节臂b，且调节臂b一侧设有调节臂a，所述调节臂a端部设有熔渣限位盘。

9、进一步的，所述可调防溅射机构还包括有固定螺栓，且对装座、熔渣限位盘、调节臂a和调节臂b之间通过固定螺栓相连，所述调节臂a和调节臂b呈八字形结构，所述熔渣限位盘覆盖在钣金件上其横向位置通过对装座调节，所述熔渣限位盘覆盖在钣金件上其纵向位置通过调节臂a和调节臂b调节。

10、进一步的，所述熔渣限位盘呈长方形结构，且熔渣限位盘内贯穿设有熔渣阻挡空间，同时熔渣阻挡空间覆盖在钣金件上的焊接位置，所述熔渣限位盘的表面两侧均设有熔渣延展阻挡片，且两组所述熔渣延展阻挡片呈“八”字形结构。

11、一种防车身损伤的激光焊接方法，包括以下步骤：

12、s1：将待焊接钣金件平稳放置于支撑台顶面固定摆放，调节可调防溅射机构，通过调节臂a、调节臂b调整熔渣限位盘纵向位置，配合对装座调整熔渣限位盘横向位置，使熔渣阻挡空间精准对准钣金件待焊接焊缝位置，并通过固定螺栓锁紧各部件完成位置固定；

13、s2：启动驱动电机带动驱动轮a转动，驱动轮a与驱动轮b通过同步带同步联动运转，同步带带动连接座移动，使干涉柱沿容纳通道推动对装座平稳位移；

14、s3：限位座沿工字形限位轨道滑动导向，带动焊接机械臂沿线性移动机构做线性匀速移动，激光焊接枪沿焊缝轨迹持续对钣金件进行激光焊接作业；

15、s4：焊接过程中熔渣限位盘与两侧八字形熔渣延展阻挡片阻隔飞溅熔渣，避免熔渣溅射损伤钣金件表面，焊接完成后依次关闭激光焊接枪与驱动电机，松开固定螺栓调整可调防溅射机构，取下焊接完成的钣金件即可。

16、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

17、1.本方案通过在钣金件上方设置可纵横双向位置调节的可调防溅射机构，利用八字分布的调节臂a、调节臂b灵活调整熔渣限位盘纵向位置，配合线性移动机构同步调节熔渣限位盘横向位置，使熔渣限位盘精准贴合焊缝焊接区域，同时借助熔渣限位盘内部熔渣阻挡空间以及两侧八字形熔渣延展阻挡片多层阻挡结构，全面阻隔激光焊接枪作业产生的飞溅熔渣，从源头杜绝熔渣溅落在车身钣金件表面，彻底避免钣金出现脏污、色斑、高温烧蚀破损等各类外观与结构损伤。

18、2.本方案通过工字形限位轨道与限位座配合导向、同步带配合干涉柱与容纳通道平稳驱动焊接机械臂线性移动，焊接走位稳定精准，搭配可调式防飞溅遮挡结构无需后续人工对钣金件进行打磨抛光、熔渣清理修补作业，大幅缩减后续工序流程与人工操作时长，有效降低车辆钢铝构件激光焊接整体加工工时，减少耗材损耗与人工成本投入，显著提升钢铝车身构件焊接加工效率与成品外观质量。

19、3.本方案通过工字形限位轨道与限位座配合导向、同步带配合干涉柱与容纳通道平稳驱动焊接机械臂线性移动，焊接走位稳定精准，搭配可调式防飞溅遮挡结构无需后续人工对钣金件进行打磨抛光、熔渣清理修补作业，大幅缩减后续工序流程与人工操作时长，有效降低车辆钢铝构件激光焊接整体加工工时，减少耗材损耗与人工成本投入，显著提升钢铝车身构件焊接加工效率与成品外观质量。

1.一种防车身损伤的激光焊接装置，包括焊接台（100），其特征在于：所述焊接台（100）上固定有线性移动机构（200），且线性移动机构（200）一侧设有支撑台（400），同时支撑台（400）上设有钣金件（500），所述钣金件（500）上覆盖有可调防溅射机构（600），所述线性移动机构（200）上还设有焊接机械臂（300），且焊接机械臂（300）端部设有激光焊接枪（301），所述线性移动机构（200）包括固定在焊接台（100）顶部的驱动台（21），且驱动台（21）上设有限位轨道（22）。

2.根据权利要求1所述的一种防车身损伤的激光焊接装置，其特征在于：所述线性移动机构（200）还包括有安装在焊接机械臂（300）底部的对装座（25），且对装座（25）底部两侧均设有限位座（26），所述限位座（26）和限位轨道（22）的尺寸相适配。

3.根据权利要求2所述的一种防车身损伤的激光焊接装置，其特征在于：多组所述限位座（26）均滑动连接在所述限位轨道（22）上，且限位座（26）和限位轨道（22）均呈“工”字形结构，所述焊接机械臂（300）在驱动台（21）上以限位轨道（22）为轨迹进行线性移动并通过其上的激光焊接枪（301）对钣金件（500）进行焊接。

4.根据权利要求3所述的一种防车身损伤的激光焊接装置，其特征在于：所述驱动台（21）内部两侧分别安装有驱动轮a（23）和驱动轮b（231），且驱动轮a（23）与安装在焊接台（100）上的驱动电机输出轴相连，所述驱动轮a（23）和驱动轮b（231）上安装有同步带（24），且驱动轮a（23）和驱动轮b（231）通过同步带（24）驱动同步旋转。

5.根据权利要求4所述的一种防车身损伤的激光焊接装置，其特征在于：所述同步带（24）上固定有连接座（241），且连接座（241）端部设有干涉柱（242），所述对装座（25）底部还开设有容纳通道（243），且对装座（25）呈圆形结构。

6.根据权利要求5所述的一种防车身损伤的激光焊接装置，其特征在于：所述容纳通道（243）和干涉柱（242）的尺寸相适配，且干涉柱（242）端部穿插在容纳通道（243）内，所述对装座（25）以及其上的焊接机械臂（300）通过驱动轮a（23）、驱动轮b（231）、同步带（24）驱动移动。

7.根据权利要求2所述的一种防车身损伤的激光焊接装置，其特征在于：所述可调防溅射机构（600）包括连接在对装座（25）一侧的调节臂b（65），且调节臂b（65）一侧设有调节臂a（64），所述调节臂a（64）端部设有熔渣限位盘（61）。

8.根据权利要求7所述的一种防车身损伤的激光焊接装置，其特征在于：所述可调防溅射机构（600）还包括有固定螺栓（66），且对装座（25）、熔渣限位盘（61）、调节臂a（64）和调节臂b（65）之间通过固定螺栓（66）相连，所述调节臂a（64）和调节臂b（65）呈八字形结构，所述熔渣限位盘（61）覆盖在钣金件（500）上其横向位置通过对装座（25）调节，所述熔渣限位盘（61）覆盖在钣金件（500）上其纵向位置通过调节臂a（64）和调节臂b（65）调节。

9.根据权利要求8所述的一种防车身损伤的激光焊接装置，其特征在于：所述熔渣限位盘（61）呈长方形结构，且熔渣限位盘（61）内贯穿设有熔渣阻挡空间（62），同时熔渣阻挡空间（62）覆盖在钣金件（500）上的焊接位置，所述熔渣限位盘（61）的表面两侧均设有熔渣延展阻挡片（63），且两组所述熔渣延展阻挡片（63）呈“八”字形结构。

10.适用于上述权利要求1-9任意一项所述的一种防车身损伤的激光焊接方法，其特征在于：包括以下步骤：