一种光纤传输的精密激光焊接系统技术方案

本实用新型专利技术涉及激光焊接技术领域，一种光纤传输的精密激光焊接系统，其中激光准直系统附着在单臂机器人上；激光器通过光纤与激光准直系统对接；水冷机对激光准直系统和激光器进行冷却；分光器使激光器发出的激光形成分光光路；焊接检测CCD用于通过分光光路实时获取焊接位置图像；控制柜用于对单臂机器人下达指令以控制单臂机器人的动作，以及通过焊接位置图像判断焊接位置的误差是否大于阈值，当焊接位置误差大于阈值时向单臂机器人下达指令，使单臂机器人调整动作以纠正焊接路径。激光焊接系统，可与单臂协作机器人集成，从而进行更为复杂的人机协作焊接，操作者和机器人可共用焊接系统。系统。系统。

【技术实现步骤摘要】
一种光纤传输的精密激光焊接系统


[0001]本技术涉及激光焊接
，特别是光纤传输的精密激光焊接系统。

技术介绍

[0002]激光焊接是一种先进的特种焊接工艺，其能量密度大、焊缝热影响小、变形小、焊接速度快、接头机械性能高。光纤传输激光焊接是将高能激光耦合进入光纤，远距离传输后，通过准直镜为平行光，再聚焦实施焊接。光纤传输精密激光焊接可实现时间和能量上的分光，能进行多光束同时加工，是高质量、高效率、低成本、自动化的焊接技术研究和发展的方向。光纤传输精密激光焊接与机器人很容易集成，大大增加了焊接系统的灵活性和施焊的可达性，有利于大幅提高激光焊接的生产效率。
[0003]传统的激光焊接是与工业机器人集成，被安装在防护网中被人引导作业的，与人隔绝，只能用于自动化作业，无法做到人机协作共同完成焊接任务，而且自动化检测时还得配备另一台机器人，成本高，费人力，占用场地多。单臂协作机器人可沿7轴旋转，可模拟人类动作，比传统6轴工业机器人更加灵活，有效缩减了机器人的占地面积，可在有限空间内安装，所有腕关节均可360度旋转，末端关节课无限旋转，可与人协作完成同一个任务，与光纤传输精密激光焊接系统集成可进行更为复杂的人机协作焊接。传统的光纤传输精密激光焊接系统，结构复杂，体积大，重量大，单臂协作机器人无法负载。

技术实现思路

[0004]为解决上述问题，本技术提出的光纤传输的精密激光焊接系统，可与单臂协作机器人集成，从而进行更为复杂的人机协作焊接，操作者和机器人可共用焊接系统。
[0005]为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：
[0006]一种光纤传输的精密激光焊接系统，包括激光准直系统、水冷机、激光器、控制柜、分光器和焊接检测CCD；其中，
[0007]激光准直系统，附着在单臂机器人上；
[0008]激光器，通过光纤与激光准直系统对接，并通过光纤将激光导入激光准直系统；
[0009]水冷机，其通过两个输出端口以及管路与激光准直系统和激光器分别对接，并对激光准直系统和激光器进行冷却；
[0010]分光器，附着在单臂机器人上，用于使激光器发出的激光形成分光光路；
[0011]焊接检测CCD，安装于准直聚焦系统的分光镜一侧，用于通过分光光路实时获取焊接位置图像；
[0012]控制柜，与所述单臂机器人和焊接检测CCD分别信号连接，控制柜用于对单臂机器人下达指令以控制单臂机器人的动作，以及使单臂机器人调整动作以纠正焊接路径。
[0013]作为优选的，所述光纤传输的精密激光焊接系统还包括气体保护装置，所述激光准直系统包括光纤传输精密激光焊接头，所述光纤传输精密激光焊接头包括光线适配器、冷却水接口、准直模块、聚焦模块和保护气体模块，光线适配器通过光纤与激光器对接，所
述冷却水接口通过管路与水冷机对接，所述准直模块和聚焦模块依次安装在光线适配器的激光射出端口处，以使激光准直和对接；气体保护装置通过管路与保护气体模块连接，所述保护气体模块的输出端朝向激光焊接区域处，以防止焊接时焊缝氧化。
[0014]作为优选的，所述光纤传输精密激光焊接头还包括保护窗，该保护窗设置在聚焦模块朝向焊接区域一侧，该保护窗用于防止焊接形成的金属飞溅物对聚焦模块形成损伤。
[0015]作为优选的，所述光纤传输精密激光焊接头还包括保护气体模块，所述光纤传输的精密激光焊接系统还包括冷干机过滤器和空气压缩机，所述空气压缩机通过管路与所述保护气体模块连接，该保护气体模块用于在保护窗前形成横风，以防止焊接形成的金属飞溅物对保护窗形成损伤。
[0016]作为优选的，所述水冷机输出的冷却水为去离子水。
[0017]本技术的有益效果是：
[0018]本焊接系统中，激光准直系统设计小巧，可与单臂机器人集成，从而进行更为复杂的人机协作焊接，操作者和机器人可共用焊接系统，节省了设备、人工和场地，在其他模块的协同配合下，可完成焊接激光射出、装置冷却、焊接路径纠偏、气体保护与设备保护等多个效果。
附图说明
[0019]图1为本技术光纤传输的精密激光焊接系统的模块连接示意图。
[0020]图2为本技术光纤传输的精密激光焊接系统中光纤传输精密激光焊接头示意图。
[0021]附图标记包括：
[0022]10
‑
单臂机器人，20
‑
激光准直系统，21
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光线适配器，22
‑
冷却水接口，23
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准直模块，24
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聚焦模块，25
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保护窗，26
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保护气体模块，27
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横向气帘模块，30
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水冷机，40
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激光器，50
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控制柜，60
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分光器，70
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焊接检测CCD，80
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气体保护组件，81
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保护气体装置，82
‑
冷干机过滤器，83
‑
空气压缩机。
具体实施方式
[0023]以下结合附图对本技术进行详细的描述。
[0024]如图1所示，一种光纤传输的精密激光焊接系统，包括激光准直系统20、水冷机30、激光器40、控制柜50、分光器60和焊接检测CCD70，其中
[0025]激光准直系统20，附着在单臂机器人10上；
[0026]激光器40，通过光纤与激光准直系统20对接，并通过光纤将激光导入激光准直系统20；
[0027]水冷机30，其通过两个输出端口以及管路与激光准直系统20和激光器40分别对接，并对激光准直系统20和激光器40进行冷却；
[0028]分光器60，附着在单臂机器人10上，用于使激光器40发出的激光形成分光光路；
[0029]焊接检测CCD70，安装于准直聚焦系统的分光镜一侧，用于通过分光光路实时获取焊接位置图像；
[0030]控制柜50，与单臂机器人10和焊接检测CCD70分别信号连接，控制柜50用于对单臂
机器人10下达指令以控制单臂机器人10的动作，以及使单臂机器人10调整动作以纠正焊接路径，路径纠正的方法现有技术较多，例如可以通过焊接位置图像判断焊接位置的误差是否大于阈值，当焊接位置误差大于阈值时向单臂机器人10下达指令，使单臂机器人10调整动作以纠正焊接路径。
[0031]光纤传输的精密激光焊接系统还包括气体保护装置，激光准直系统20包括和光纤传输精密激光焊接头，光纤传输精密激光焊接头包括光线适配器21、冷却水接口22、准直模块23、聚焦模块24和保护气体模块26，光线适配器21通过光纤与激光器40对接，冷却水接口22通过管路与水冷机30对接，准直模块23和聚焦模块24依次安装在光线适配器21的激光射出端口处，以使激光准直和对接；气体保护装置通过管路与保护气体模块26连接，保护气体模块26的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光纤传输的精密激光焊接系统，其特征在于：包括激光准直系统、水冷机、激光器、控制柜、分光器和焊接检测CCD；其中，激光准直系统，附着在单臂机器人上；激光器，通过光纤与激光准直系统对接，并通过光纤将激光导入激光准直系统；水冷机，其通过两个输出端口以及管路与激光准直系统和激光器分别对接，并对激光准直系统和激光器进行冷却；分光器，附着在单臂机器人上，用于使激光器发出的激光形成分光光路；焊接检测CCD，安装于准直聚焦系统的分光镜一侧，用于通过分光光路实时获取焊接位置图像；控制柜，与所述单臂机器人和焊接检测CCD分别信号连接，控制柜用于对单臂机器人下达指令以控制单臂机器人的动作，以及使单臂机器人调整动作以纠正焊接路径。2.根据权利要求1所述的光纤传输的精密激光焊接系统，其特征在于：所述光纤传输的精密激光焊接系统还包括气体保护装置，所述激光准直系统包括光纤传输精密激光焊接头，所述光纤传输精密激光焊接头包括光线适配器、冷却水接口、准直模块、聚焦模块和保护气体模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：周晶，金张，程思毅，呙杨，
申请(专利权)人：武汉优科瑞特信息技术有限公司，
类型：新型
国别省市：