一种T型接头双光束填丝焊接工艺调控装置及焊接方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉一种T型接头双光束填丝焊接工艺调控装置及焊接方法，其利用机械手安装的同轴CCD相机与激光线结构光来检测T型接头的装配间隙，并且通过对T型接头装配间隙的检测，调控激光线能量的大小，使得焊接参量，送丝量，激光线能量相匹配，最终使得双光束焊接过程能够在装配域度较大、间隙不均匀状态下能够持续稳定的进行，保证焊接过程的稳定性与焊接质量的一致性，从而可以降低装配工作量，提高装配效率，降低成本而不影响焊接质量。本发明专利技术对于双光束焊接技术在工程应用中的拓展、提效具有重要意义。

A Control Device and Welding Method for T-joint Double-beam Filling Wire Welding Process

The invention relates to a T-joint dual-beam filler wire welding process control device and welding method, which uses the coaxial CCD camera installed by the manipulator and the laser line structured light to detect the assembly gap of the T-joint, and through the detection of the assembly gap of the T-joint, adjusts the size of the laser line energy, so as to match the welding parameters, wire feeding parameters and laser line energy, and ultimately makes the dual beam match. Welding process can be carried out continuously and steadily under the condition of large assembly area and uneven gap, ensuring the consistency of welding process stability and welding quality, thus reducing assembly workload, improving assembly efficiency and reducing costs without affecting welding quality. The invention has important significance for the expansion and efficiency improvement of double beam welding technology in engineering application.

【技术实现步骤摘要】
一种T型接头双光束填丝焊接工艺调控装置及焊接方法
本专利技术涉及一种T型接头双光束填丝焊接工艺调控装置及焊接方法，属于激光加工

技术介绍
壁板类结构件常见于航空、航天工程应用中，钛合金材料由于其优良的比强度、比刚度、耐腐蚀性和高冲击韧性等优点在薄壁类型的壁板结构中得到广泛应用，常见的如飞机、火箭等飞行器的气动蒙皮。近年来采用双光束焊接方法制造整体壁板已经在国内、外有所报道。目前设计的蒙皮类壁板结构一般为双向加筋结构，采用两束激光分别从T型接头的两侧进行施焊。由于激光焊接本身工艺的特点，一般要求T型接头的对缝间隙≤0.1mm。当间隙过大或间隙不均匀时经常出现击穿、焊漏，焊接过程无法持续下去。采用填丝焊接方式可以增大装配域度，弥补由于缺料导致的焊接咬边、塌陷等缺陷。但是，目前现有的激光填丝焊接设备及工艺均为预置焊接参量，焊接时采用固定的焊接参量，无法根据零件实际装配情况进行调控。例如，一般激光焊接的薄壁零件，在进行修配零件时经常出现坡口、局部间隙过大或者间隙不均匀等等情况。激光焊接工艺参量无法根据零件实际装配情况进行调整，只能按照既定参数如功率、速度、送丝量来进行焊接。实际焊接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种T型接头双光束填丝焊接工艺调控装置，其特征在于，包括左侧激光焊接头（1）、左侧同轴CCD相机（2）、左侧送丝装置（3）、左侧激光线结构光源发生器（4）、右侧激光焊接头（5）、右侧同轴CCD相机（6）、右侧送丝装置（7）和右侧激光线结构光源发生器（8），所述左侧激光焊接头（1）和右侧激光焊接头（5）作为T型接头双光束填丝焊接的运动载体，左侧同轴CCD相机（2）和右侧同轴CCD相机（6）分别对应安装在左侧激光焊接头（1）和右侧激光焊接头（5）上部，左、右侧送丝装置以及左、右侧激光线结构光源发生器分别对应安装在左侧激光焊接头（1）和右侧激光焊接头（5）下部，左、右侧激光线结构光源发生器发出的...

【技术特征摘要】
1.一种T型接头双光束填丝焊接工艺调控装置，其特征在于，包括左侧激光焊接头（1）、左侧同轴CCD相机（2）、左侧送丝装置（3）、左侧激光线结构光源发生器（4）、右侧激光焊接头（5）、右侧同轴CCD相机（6）、右侧送丝装置（7）和右侧激光线结构光源发生器（8），所述左侧激光焊接头（1）和右侧激光焊接头（5）作为T型接头双光束填丝焊接的运动载体，左侧同轴CCD相机（2）和右侧同轴CCD相机（6）分别对应安装在左侧激光焊接头（1）和右侧激光焊接头（5）上部，左、右侧送丝装置以及左、右侧激光线结构光源发生器分别对应安装在左侧激光焊接头（1）和右侧激光焊接头（5）下部，左、右侧激光线结构光源发生器发出的激光线打在两侧的T型接头结合面处，通过左、右侧同轴CCD相机分别观察左、右侧配合间隙与左、右侧激光线结构光重合部分图像，左、右侧激光焊接头的数据处理系统分别通过图像处理、特征数据提取和焊接参量计算得到焊接参量，然后将信号转化成左、右侧送丝装置，左、右侧激光线结构光源发生器和左、右侧激光焊接头可识别指令，然后分别按照指令进行对应焊接参量的焊接。2.根据权利要求1所述的一种T型接头双光束填丝焊接工艺调控装置，其特征在于，所述焊接参量包括每个点位的送丝量ΔS、每个点位的送丝速度Δp和每个点位的线能量变化ΔW。3.根据权利要求2所述的一种T型接头双光束填丝焊接工艺调控装置，其特征在于，所述每个点位的送丝量由配合间隙和激光线结构光重合部分面积确定，ΔS=D×H，其中D为激光线结构光的宽度，H为配合间隙和激光线结构光重合部分的高度。4.根据权利要求2所述的一种T型接头双光束填丝焊接工艺调控装置，其特征在于，所述每个点位的送丝速度，其中P为送丝速度常量，d为选取的丝材直径，ΔS为每个点位的送丝量。5.根据权利要求2所述的一种T型接头双光束填丝焊接工艺调控装置，其特征在于，所述每个点位的线能量变化ΔW=W+ΔS×K，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：王彬，陈俐，陈新松，段爱琴，
申请(专利权)人：中国航空制造技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11