一种双出光叠焊铜片和不锈钢装置的制作方法

1.本发明属于激光加工技术领域，具体地说，尤其涉及一种双出光叠焊铜片和不锈钢装置及工艺。


背景技术：

2.由铜、金等高反射金属材质构成的薄板、薄片或丝状工件的焊接要求较高，然而利用现有激光器进行焊接时，光纤激光器会因铜的高反射率导致焊接位置受热不足或不均匀，焊接面锡膏不足以完全融化贴合，导致有缝隙或孔的产生，焊接不牢固，蓝光激光器会因功率不够大，焊接铜片和不锈钢堆叠时，铜片受热足甚至发黑，不锈钢受热不足，导致焊接不牢固，故蓝光和光纤激光器将焦点汇聚后再焊接，只能做铜与不锈钢之间的连接焊，不能做堆叠焊。因此，需提供一种能够对铜和不锈钢片作堆叠焊的装置。


技术实现要素：

3.本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供了一种双面堆叠焊、焊接稳固、焊接精度高的双出光叠焊铜片和不锈钢装置及工艺。
4.为了实现上述技术目的，本发明双出光叠焊铜片和不锈钢装置及工艺采用的技术方案为：
5.一种双出光叠焊铜片和不锈钢装置，包括平台，所述平台表面连接有夹持焊接件的夹持单元，所述夹持单元上方设有与之相正对的蓝光激光焊接单元，下方设有与蓝光激光焊接单元激发点相对应的光纤激光焊接单元，所述蓝光激光焊接单元侧部设有ccd相机，所述ccd相机用于对焦后定位焊接点；
6.所述夹持单元包括与平台固定连接的固定座，所述固定座表面设有卡台，所述卡台两侧对设有固定组件，所述固定组件包括可沿固定座表面滑动的滑动座，所述滑动座顶部内侧设有抵触于焊接件外壁的限位板，所述平台表面两端设有立架，所述立架之间设有置于滑动座后端的挡门，所述挡门滑动连接于平台表面且所述挡门之间设有供焊接件移动的间隙；
7.所述蓝光激光焊接单元，包括架设于立架顶部的横梁，所述横梁表面套接有移动座，所述移动座端部连接有半导体蓝光焊接头，所述半导体蓝光焊接头上部插设有蓝光光纤口，所述蓝光光纤口端部正对于所述半导体蓝光焊接头端部，所述半导体蓝光焊接头底部设有正对于卡台表面的蓝光出光口；
8.所述光纤激光焊接单元，包括设于平台下方的调距组件、设于调距组件上的红外光纤激光加热头、斜置于红外光纤激光加热头顶部的调光管以及分别置于调光管上下端的红外光出光口和红外光纤口，所述调距组件包括架设于平台内底壁上的弧形滑道，所述滑道沿卡台正下方均匀蜿蜒，所述滑道内滑动连接有滑块，所述滑块端部经连接柱套接有向下延伸的第一连接杆，所述第一连接杆另一端铰接有第二连接杆，所述第二连接杆向上延伸且另一端与固定杆左端铰接，所述固定杆固定连接于平台底部，所述连接轴末端卡入红
外光纤激光加热头内，所述红外光纤激光加热头顶部连接有斜置调光管，所述调光管顶部连接有开口向上的红外光出光口，底部连接有红外光纤口。
9.优选的，所述移动座经联接轴与伺服电机电性连接，伺服电机驱使移动座沿横梁横向移动。
10.优选的，所述第一连接杆穿过平台底部后与置于平台内的滑块连接。
11.优选的，所述调光管上下端端部呈水平状设置，调光管内部设有光纤激光保护组件。
12.优选的，所述光纤激光保护组件包括贴附于调光管内壁的折射棱镜以及设于调光管顶端端口的膜增透膜，折射棱镜底部之间的间隙与红外光纤口相对应，折射棱镜外部设有水平状膜反射膜。
13.优选的，所述折射棱镜在调光管内部成平行状设置，与调光管上下端口形成平行四边形。
14.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
15.1、本发明利用光纤激光焊接单元小功率焊接下部不锈钢片，蓝光激光焊接单元调节性焊接上部铜片，实现铜片和不锈钢片的双面叠焊，解决了常规技术中铜片和不锈钢片因焊接功率不同导致上下受热不均、只能连接焊接的问题；
16.2、本发明中将光纤激光焊接单元设置于下部，使其对不锈钢片进行焊接，令焊接面锡膏融化贴合，提高焊接稳固性，同时配合蓝光激光焊接单元对铜焊接，避免因铜高反射率而导致焊接位置受热不足的问题；
17.3、本发明通过调距组件将光纤激光焊接单元准确对应焊接件底部，配合ccd相机准确对焦后进行蓝光激光焊接，令焊接精度得到提升，同时在光纤激光焊接单元设置光纤保护组件，避免高反射率材料对激光器造成伤害，提高激光器保护性能。
附图说明
18.图1是本发明的结构示意图；
19.图2是本发明中光纤激光焊接单元的结构示意图；
20.图3是本发明中调距组件的结构示意图；
21.图4是本发明中调光管内部结构示意图。
22.图中：1.平台；2.ccd相机；3.固定座；4.卡台；5.滑动座；6.限位板；7.立架；8.挡门；9.横梁；10.移动座；11.半导体蓝光焊接头；12.蓝光光纤口；13.蓝光出光口；14.红外光纤激光加热头；15.调光管；16.红外光出光口；17.红外光纤口；18.滑道；19.滑块；20.第一连接杆；21.第二连接杆；22.伺服电机；23.折射棱镜；24.膜增透膜；25.膜反射膜。
具体实施方式
23.下面结合附图和具体实施方式，对发明进一步说明：
24.如图1—图4所示，一种双出光叠焊铜片和不锈钢装置，包括平台1，所述平台1表面连接有夹持焊接件的夹持单元，所述夹持单元上方设有与之相正对的蓝光激光焊接单元，下方设有与蓝光激光焊接单元激发点相对应的光纤激光焊接单元，所述蓝光激光焊接单元侧部设有ccd相机2，所述ccd相机2用于对焦后定位焊接点；
25.所述夹持单元包括与平台1固定连接的固定座3，所述固定座3表面设有卡台4，所述卡台4两侧对设有固定组件，所述固定组件包括可沿固定座3表面滑动的滑动座5，所述滑动座5顶部内侧设有抵触于焊接件外壁的限位板6，所述平台1表面两端设有立架7，所述立架7之间设有置于滑动座5后端的挡门8，所述挡门8滑动连接于平台1表面且所述挡门8之间设有供焊接件移动的间隙；
26.所述蓝光激光焊接单元，包括架设于立架7顶部的横梁9，所述横梁9表面套接有移动座10，所述移动座10经联接轴与伺服电机22电性连接，伺服电机22驱使移动座10沿横梁9横向移动，所述移动座10端部连接有半导体蓝光焊接头11，所述半导体蓝光焊接头11上部插设有蓝光光纤口12，所述蓝光光纤口12端部正对于所述半导体蓝光焊接头11端部，所述半导体蓝光焊接头11底部设有正对于卡台4表面的蓝光出光口13；
27.所述光纤激光焊接单元，包括设于平台1下方的调距组件、设于调距组件上的红外光纤激光加热头14、斜置于红外光纤激光加热头14顶部的调光管15以及分别置于调光管15上下端的红外光出光口16和红外光纤口17，所述调距组件包括架设于平台1内底壁上的弧形滑道18，所述滑道18沿卡台4正下方均匀蜿蜒，所述滑道18内滑动连接有滑块19，所述滑块19端部经连接柱套接有向下延伸的第一连接杆20，所述第一连接杆20穿过平台1底部后与置于平台1内的滑块19连接，所述第一连接杆20另一端铰接有第二连接杆21，所述第二连接杆21向上延伸且另一端与固定杆左端铰接，所述固定杆固定连接于平台1底部，所述连接轴末端卡入红外光纤激光加热头14内，所述红外光纤激光加热头14顶部连接有斜置调光管15，所述调光管15顶部连接有开口向上的红外光出光口16，底部连接有红外光纤口17。其中，第二连接杆21与固定杆铰接后与微型电机电性连接，由微型电机驱使第二连接杆21以连接点偏转，采用常规转动结构，在此不作赘述。
28.本发明中利用红外光纤作为焊接热源在工件上形成锁孔，后采用蓝光激光散焦或焊接热处理，使焊接件冷却速度得到降低，并且该特征可以使一些对裂缝敏感的材料受益，在焊接金属和热影响区中贝氏体结构的量增加，并且预期焊缝的韧性提高，上下激光器功率不同使熔融锡膏均匀流动，防止产生驼峰和不规则焊接。
29.所述调光管15上下端端部呈水平状设置，调光管15内部设有光纤激光保护组件，光纤激光保护组件包括贴附于调光管15内壁的折射棱镜23以及设于调光管15顶端端口的膜增透膜24，折射棱镜23底部之间的间隙与红外光纤口17相对应，折射棱镜23外部设有水平状膜反射膜25，折射棱镜23在调光管15内部成平行状设置，与调光管15上下端口形成平行四边形。使用时，光路为从激光器入射的正向传输光时，光路依次经过调光管15一端的折射棱镜23，经反射至与之相平行的另一折射棱镜23表面，再反射至红外光出光口16，其中，膜反射膜25将反射至激光器的光反射至焊接件表面，膜增透膜24将反射光吸收后与原发射光汇聚再次发出。
30.本发明工作时，将铜片和不锈钢上下堆叠于卡台4上，堆叠区域中间涂满锡膏，限位板6分别抵触铜片两侧，半导体蓝光激光器通过obh接口接入蓝光光纤口12，半导体蓝光焊接头11内部准直和聚焦镜将蓝光聚焦，从蓝光出光口13出光，调整半导体蓝光焊接头11将聚集光斑置于铜片上，ccd相机2找寻焊接位置和焦距，伺服电机22通过联接轴带动移动座10沿横梁9移动，从而控制蓝光光斑在铜片上移动焊接，同时红外光纤激光器通过obh接口接入红外光纤口17，红外光纤激光加热头14内部准直和扩散镜将红外激光扩散，从红外
出光口16中出光，平台1中部镂空，红外出光口16出光扩散光斑通过中间镂空区域照射于不锈钢片上，光纤激光器功率可开较小数值，只对不锈钢片进行加热。两种焊接头同时出光确保同时加热，同时关光。出光时间依焊接结果逐步调整。
31.综上，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，凡依本发明权利要求范围的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本发明的权利要求范围内。