一种高精度铝合金激光自熔焊接工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种高精度铝合金激光自熔焊接工艺，首先通过限位组件对待焊接的铝合金加工件进行限位；对铝合金加工件的待焊接部位进行表面处理；然后通过焊接机构上的激光传感器对待焊工件的焊缝进行焊缝扫描；当激光传感器扫描后，控制器通过优化算法修正焊缝点数据；然后控制器根据修正后的焊缝点数据通过激光焊接头对铝合金工件的待处理焊缝进行激光焊接；最后对焊接后的工件进行清理和检验即可。本发明专利技术其通过对激光传感器对铝合金工件的焊接位置进行检测，并通过控制器对焊缝上点的位置进行优化，再通过激光焊接枪对铝合金工件进行焊接，整个过程简单，方便在提高了其焊接精度的同时还提高了其工作效率，也省去了焊丝等材料的使用，节约了焊接成本。

A high precision laser self fusion welding process for aluminum alloy

【技术实现步骤摘要】
一种高精度铝合金激光自熔焊接工艺
本专利技术属于金属合金材料
，特别涉及一种高精度铝合金激光自熔焊接工艺。
技术介绍
焊接技术广泛应用于工业生产、能源、交通、电气工程等各个领域，在国民经济发展中具有重要地位。智能化和自动化代替了原来的手工焊，确保了焊接质量和焊接效率。铝合金焊接时金属焊接的一部分，铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，伴随着轻量化汽车的发展，铝合金材质轻，所以铝合金在各行各业的使用比例也越来越大。当前的铝合金焊接大多都采用手工MIG焊、TIG焊等，该焊接过程是焊接人员通过操作焊枪，填丝、外加保护气进行焊接，这些焊接方法在进行焊接时有以下问题点：1、异种系列连接难度大；2、厚板焊接过程中深宽比较小，热影响区较宽，对结构的力学性能降低严重；3、薄铝合金板与厚铝合金板焊接过程中，薄铝合金板易咬边、烧穿，而厚铝合金板不能熔合；4、焊接过程需要加保护气、填焊丝增加了焊接成本。整个焊接的效率较低，焊接的精准度低，容易出现漏焊、错焊的问题，从而严重影响产品的焊接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高精度铝合金激光自熔焊接工艺，其特征在于：具体的焊接工艺如下：/n1)：首先通过限位组件(12)对待焊接的铝合金加工件进行限位；/n2)：然后对铝合金加工件的待焊接部位进行表面处理，并对处理部分进行清洗；/n3)：然后通过焊接机构上的激光传感器(3)对待焊工件的焊缝进行焊缝扫描，拾取焊缝点数据；/n4)：当激光传感器(3)扫描后将扫描的信息通过模拟量模块送至控制器，控制器通过优化算法修正焊缝点数据，形成与铝合金工件匹配度高的焊缝曲线，即对激光传感器(3)获取的焊缝轮廓曲线优化；/n5)：然后控制器根据修正后的焊缝点数据通过激光焊接头(4)对铝合金工件的待处理焊缝进行激光焊接；/n6)：...

【技术特征摘要】
1.一种高精度铝合金激光自熔焊接工艺，其特征在于：具体的焊接工艺如下：
1)：首先通过限位组件(12)对待焊接的铝合金加工件进行限位；
2)：然后对铝合金加工件的待焊接部位进行表面处理，并对处理部分进行清洗；
3)：然后通过焊接机构上的激光传感器(3)对待焊工件的焊缝进行焊缝扫描，拾取焊缝点数据；
4)：当激光传感器(3)扫描后将扫描的信息通过模拟量模块送至控制器，控制器通过优化算法修正焊缝点数据，形成与铝合金工件匹配度高的焊缝曲线，即对激光传感器(3)获取的焊缝轮廓曲线优化；
5)：然后控制器根据修正后的焊缝点数据通过激光焊接头(4)对铝合金工件的待处理焊缝进行激光焊接；
6)：最后对焊接后的工件进行清理和检验即可。


2.根据权利要求1所述的高精度铝合金激光自熔焊接工艺，其特征在于：在工作方法的步骤2中激光传感器(3)获取的焊缝轮廓曲线优化的具体方法如下：
1)：首先对激光传感器(3)拾取的点进行差分计算，即：通过差分计算，遴选出有问题的数据点；
2)：剔除分离群点，即对分离群点进行剔除，从而获得最优焊缝轮廓曲线。


3.根据权利要求2所述的高精度铝合金激光自熔焊接工艺，其特征在于：步骤2中具体的剔除分离群点方法如下：
1)：通过差分计算，遴选出有问题的数据点；
2)：然后分析这些数据是否在每次激光传感器(3)扫描数据的开始；
3)：若是则表明目前扫描到的数据为分离群点，误差较大，则采用上一次扫描后相应位置已经优化的数据点替代此次相应位置的数据进行这次的数据优化计算；
4)：如果分析得出步骤1中数据不在每次激光传感器(3)扫描数据的开始位置，那么其将直接继续下一步骤，即除起始端外其他中间段数据若有误差则直接采用上述最小二乘法拟合最优曲线；
5)：经过步骤3或者步骤4分析后，对位于分离群点两侧正确数据进行最小二乘法拟合；
6)：再根据最小二乘法重置分离群点数据即可。


4.根据权利要求3所述的高精度铝合金激光自熔焊接工艺，其特征在于：步骤1中通过差分计算，遴选出有问题的数据点的具体工作方法如下：
先通过差分排查选出有问题的扫描点，再进行拟合；
差分排除有问题扫描点的方法如下：
经过多次试测，确定差分阈值δ；
假设一个扫描点的坐标位置是(xi，yi)，下一个扫描点的坐标位置是(xi+1，yi+1)，若且则认为(xi+1，yi+1)为有问题的点，需经优化后替换原有点。


5.根据权利要求4所述的高精度铝合金激光自熔焊接工艺，其特征在于：在权5中机械臂工作时，激光焊接头(4)和激光传感器(3)由同一运动平台控制，间距为50cm，随着激光焊接头(4)的移动，激光传感器(3)也随之移动，可不断扫描下一位置，每次将扫描的点送至控制器中进行处理，生成新的焊缝点，控制激光焊接头(4)进行焊接，实现边扫描边焊接；在此过程中扫描点的分段叠加方法如下：
假设一次扫描的数据有N个，扫描单元工件产生的点数为C个，确定有效点数为A(C<N-A<...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈路，
申请(专利权)人：苏州乔丰精密机械有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32