一种智能自动化金属的激光焊接一体化装置及焊接方法与流程

本发明涉及激光焊接装置，具体为一种智能自动化金属的激光焊接一体化装置及焊接方法。

背景技术：

1、智能自动化金属激光焊接一体化装置是一种集激光焊接、自动化控制、智能化监测于一体的先进设备，它采用高能量密度的激光束作为热源，对金属板材进行局部加热，使其熔化并连接在一起，该装置配备了先进的自动化控制系统，能够实现焊接过程的自动化操作，包括工件的自动上料、定位、焊接和下料等，同时，装置还具备智能化监测功能，能够实时监测焊接过程中的各项参数，如激光功率、焊接速度、焊缝质量等，并根据监测结果进行自动调整，确保焊接质量的稳定性和一致性。

2、激光焊接一体化装置会匀速输出焊丝，焊丝会被激光熔化后填补到焊缝中，但是不同工件的焊缝宽度不同，较宽的焊缝会因为焊丝的输送量不够导致焊缝填充不充分，进而导致焊接后的焊缝凹陷甚至是出现未焊接的穿孔，导致焊接质量不合格，普通的激光焊接装置无法根据焊缝的大小进行适量的焊丝供应。

3、由于工件的生产工艺和制造要求不同，使得焊缝的边缘会出现凹凸不平的状况，且焊缝内部可能粘附灰尘杂质等，在焊接过后，凹凸不平的焊缝会影响焊丝与焊缝的紧密结合，灰尘杂质也会处于焊缝中，使得焊缝内部出现气泡等问题。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种智能自动化金属的激光焊接一体化装置及焊接方法，解决了上述背景技术中提出的问题。

3、(二)技术方案

4、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种智能自动化金属的激光焊接一体化装置，用于直线焊接金属板材，所述一种智能自动化金属的激光焊接一体化装置包括支撑台，所述支撑台顶部设置有用于焊接工件的激光组件，所述支撑台顶部设置有用于打磨焊缝的打磨组件，所述支撑台顶部设置有用于调节出丝速度的供丝组件，所述支撑台顶部设置有用于打磨焊接面的抛光组件。

5、更进一步地，所述激光组件包括固定连接于支撑台顶部的滑轨，所述支撑台顶部安装有夹持架，所述滑轨内部滑动连接有滑块，所述滑块底部固定连接有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆底部固定连接有固定板，所述固定板内部固定连接有激光发射头，所述激光发射头顶部固定连接有激光线束，所述激光线束远离激光发射头的一端固定连接有激光产生装置，所述激光产生装置与支撑台固定连接，所述支撑台底部固定连接有鼓风机，所述固定板内部固定连接有降温头，所述降温头与鼓风机通过气管固定连接。

6、更进一步地，所述打磨组件包括固定连接于固定板底部的电机，所述固定板底部固定连接有固定壳，所述固定壳靠近电机的一侧转动连接有传动轴，所述电机的输出轴通过传动皮带与传动轴传动连接，所述固定板底部固定连接有稳定架，所述稳定架外侧固定连接有固定架，所述固定架内部转动连接有转轴，所述转轴通过传动皮带与传动轴传动连接。

7、更进一步地，所述转轴远离传动轴的一端固定连接有主动斜齿轮，所述稳定架内部转动连接有传动滚轮，所述传动滚轮靠近主动斜齿轮的一端固定连接有从动斜齿轮，所述从动斜齿轮与主动斜齿轮啮合，所述传动滚轮外侧传动连接有打磨砂带，所述稳定架顶部固定连接有上移弹簧，所述上移弹簧与固定板固定连接，所述稳定架内部滑动连接有滑动杆，所述稳定架底部转动连接有底轴，所述底轴与打磨砂带传动连接，所述滑动杆外侧固定连接有收缩弹簧，所述滑动杆外侧转动连接有支撑曲杆，所述支撑曲杆顶部转动连接有支撑杆。

8、更进一步地，所述供丝组件包括固定连接于固定板内部的导丝管，所述导丝管内部滑动连接有焊丝，所述固定壳外侧固定连接有贴紧轨，所述传动轴靠近固定壳的一侧固定连接有固定轴，所述固定轴与贴紧轨转动连接，所述固定轴外侧固定连接有凸条，所述固定轴外侧滑动连接有传动锥轮，所述传动锥轮与凸条滑动连接，所述贴紧轨内部滑动连接有移动轴，所述移动轴外侧固定连接有贴近弹簧，所述贴近弹簧与固定轴固定连接，所述移动轴外侧固定连接有导丝锥轮，所述传动锥轮外侧转动连接有移动圈，所述移动圈底部固定连接有移动杆，所述移动杆内部固定连接有缓冲弹簧，所述缓冲弹簧底部固定连接有测距块，所述测距块与移动杆滑动连接，所述固定壳底部固定连接有收缩架，所述测距块内部固定连接有撑开弹簧，所述导丝锥轮外侧开设有导丝槽。

9、更进一步地，所述测距块底部设置成尖刺片，所述测距块外侧设置有凸起，所述凸起顶部和底部设置成平面，所述凸起外侧设置凹陷。

10、更进一步地，所述抛光组件包括固定连接于固定板底部的连接架，所述电机的输出轴固定连接于传动斜齿轮，所述连接架内部转动连接有主动杆，所述主动杆外侧固定连接有转动斜齿轮，所述转动斜齿轮与传动斜齿轮啮合，所述主动杆外侧传动连接有抛光砂带，所述主动杆外侧转动连接有撑开杆，所述撑开杆底部转动连接有撑开轴，所述撑开杆外侧固定连接有拉伸弹簧。

11、一种智能自动化金属的一体化焊接方法，包括以下步骤：

12、步骤一：检查金属板材的焊缝，确保焊缝的尺寸小于等于十毫米；

13、步骤二：将需要焊接的金属板材放置于支撑台上，并通过夹持架进行固定；

14、步骤三：接通电源，打磨砂带自动贴合焊缝并适应焊缝的宽度，打磨组件对焊接前的焊缝进行打磨处理，使得焊缝出现均匀密集的毛刺；

15、步骤四：测距块插入焊缝内部，导丝锥轮输出焊丝至焊缝，通过激光发射头发射激光对焊缝进行焊接，焊接后，抛光组件对焊接面焊渣进行抛光；

16、步骤五：当焊缝不规则时，可以使得打磨组件与抛光组件调换运动方向，打磨组件对焊接前的焊缝进行打磨，抛光组件对焊接后的焊渣进行抛光，抛光后，取下金属板材检查焊接情况。

17、所述步骤四的焊接过程中，测距块的底部深入焊缝对焊缝大小进行测量，如果焊缝大则同步加快焊丝的导丝锥轮的转速，焊缝小则减慢导丝锥轮的转速。

18、所述步骤四焊接后，抛光组件对不同形状的焊接面作适应性变形，贴合焊接面进行抛光处理。

19、(三)有益效果

20、本发明所提供的一种智能自动化金属的激光焊接一体化装置及焊接方法，具备以下有益效果：

21、1、本发明通过供丝组件的使用，固定板向下运动使得测距块底部的尖刺片插入焊缝内部，两个测距块贴紧焊缝的两侧，当焊缝更大时，测距块分离更远，使得传动锥轮更贴紧导丝锥轮的端部，使得传动锥轮旋转带动导丝锥轮旋转速度加快，使得焊丝伸出速度更快，进而同一时间有更多的焊丝熔化填补到大焊缝内部，达到了焊缝增大则加快焊丝的输出速度的效果，传统的匀速输送焊丝的方式，会出现焊丝的输送量不够导致焊缝填充不充分的问题，装置会在焊接前自动检测焊缝增大并加快焊丝的输出速度，使得焊丝熔化后填满焊缝，进而保证焊接后的焊缝平整，避免了传统焊丝输出速度小导致焊接后的焊缝凹陷甚至是出现未焊接的穿孔的情况，同时当焊缝宽度变化时，测距块间距也跟随变化使得传动锥轮与导丝锥轮接触部分不同，使得导丝锥轮的转速改变，进一步使得焊丝的供应速度跟随焊缝的宽度变化而变化，装置自动的实时测量焊缝宽度，并根据焊缝宽度提供适合焊缝宽度的焊丝用量，避免了传统激光焊接时焊丝使用过多导致焊接后出现焊缝凸起和焊渣过多影响焊接件的美观的情况。

22、2、本发明通过打磨组件的使用，当焊缝的缝隙较小时，底轴带动打磨砂使得打磨砂带的底部贴紧焊缝表面旋转，将焊缝表面打磨出均匀密集的毛刺，完成对较小焊缝外表面的打磨，通过增加较小焊缝外表面的粗糙度进而增加焊丝的附着能力，使得焊丝能稳定的焊接在焊缝表面，增加焊丝的抗脱落性能，减少外力击打下焊丝脱落的可能，当焊缝的缝隙大于底轴的直径时，底轴带动打磨砂带向下运动插入焊缝内部，两个支撑曲杆向外支撑打磨砂带，将打磨砂带撑起避免了滑动杆的收缩导致打磨砂带松动的情况，滑动杆支撑打磨砂带深入焊缝，打磨砂带旋转将焊缝内部打磨出均匀密集的毛刺，完成对较大焊缝内部的打磨，通过增加较大焊缝内部的粗糙度增加焊丝的连接能力，使得焊丝能稳定拉扯焊缝两侧的金属板，增加焊丝对焊缝两侧的金属板的连接性能，在外力击打下焊丝连接处具备更强的抗破坏性，打磨砂带对不同宽度的焊缝的打磨位置进行调整，进而使得焊丝在不同宽度的焊缝增加不同的效果，常规的打磨工具无法对焊缝进行区分会影响焊丝的使用效果；

23、同时打磨砂带旋转在焊缝表面打磨出均匀且密集的毛刺，并将焊接前的焊缝表面的金属氧化层打磨干净，达到了除去焊缝表面的金属氧化层的效果，传统打磨工具需要通过更换不同的打磨头去适应焊缝，但每次焊接都需要拆卸并更换不同的打磨头十分麻烦，本装置会自动区分焊缝大小，收缩弹簧弹性支撑打磨砂带，使得打磨砂带变形始终贴合焊缝表面，打磨砂带形状根据焊缝的改变而变形以适应贴合焊缝形状，分别将小焊缝表面或大焊缝的内壁打磨出均匀密集的毛刺，方便后续焊接时焊缝与焊丝的熔合，避免了手持打磨工具不稳造成打磨面不均匀的问题，同时会将需要多次焊接的焊缝表面的焊渣打磨干净，避免了焊渣处于焊缝中导致焊缝内部出现分层的问题，打磨焊渣有利于焊丝与多次焊缝的焊缝更好的熔合，提高多次焊接的焊缝质量。

24、3、本发明通过抛光组件的使用，电机带动传动斜齿轮旋转，两个撑开杆支撑抛光砂带使得抛光砂带底面宽度增大，使得抛光砂带底面宽度与焊接面相同，同时连接架带动抛光砂带向下运动贴合焊接面，由于焊接面轻微的向上鼓起，柔软抛光砂带会被焊接面挤压变形，使得抛光砂带主动接触焊接后的焊接面，抛光砂带根据焊接面的形状自动做出适应性变形，使得抛光砂带柔软的底部平面可以贴合焊接面，抛光砂带旋转将焊接面抛光，达到了自动适应焊接面并完成抛光的效果，传统的通过砂轮机抛光，砂轮机坚硬的抛光片会过度打磨焊接面会造成焊接面过薄，本装置的抛光砂带可以贴合焊接面的形状进行打磨，避免用力过大将焊接面过度打磨导致焊接处不坚固的情况，同时抛光砂带仅将焊接处抛光，避免了手动打磨会打磨到焊接件的焊接处之外的表面。

25、4、本发明通过打磨组件和抛光组件的使用，当焊缝处于工件的凹陷内部时，焊丝形成焊接面也将处于工件的凹陷内部，可以通过打磨组件与抛光组件调换运动方向，使得打磨组件的打磨砂带深入凹陷内部对焊接面进行清理抛光，增加了打磨砂带除打磨焊缝外的抛光功能，避免了抛光砂带无法深入更深的凹陷内部的情况，当焊缝处于工件的凸起内部时，抛光组件通过抛光砂带对焊缝进行打磨，增加了抛光砂带除抛光焊接面外的打磨功能，使得打磨组件与抛光组件可以相互代替，以达到对不同位置的焊缝的打磨和焊接面的抛光的效果。