一种激光焊接系统技术方案

本发明专利技术公开一种激光焊接系统，其包括控制系统、激光发射系统及接收系统，该控制系统控制该激光发射系统发出激光并照射在该接收系统；该控制系统探测、处理来自接收系统的信息，并根据该信息进一步调整、控制该激光发射系统发出激光，构成闭路系统；所述接收系统包括一支撑架，且该支撑架表面设有至少一冷却器，其用于排除焊接产生的热量。所述激光焊接系统用于计算机、通信、消费性电子产品等金属焊接，其可实现焊接表面光滑。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及计算机、通信、消费性电子产品等领域的金属焊接技术，尤其是关于一种采用激光焊接工件的系统。
技术介绍
焊接是藉热及加压而接合材料或工件的一种金属连接方法。传统的焊接方法有电阻电焊、缝焊、二氧化碳焊等方式。电阻电焊是通过施加在点焊电极上的电流将零件的接触表面熔化，然后在压力作用下连接在一起。缝焊是用滚轮电极代替电阻电焊的点焊电极，滚轮电极传递焊接电流和压力，其转动与零件的移动相互协调，产生连续的焊缝，主要用于密封性焊接或缝点焊工件。二氧化碳焊是一种电弧焊，即局部加热来熔化和连接零件而不需要施压的一种焊接方法，在电极与工件之间的电弧作为热源，同时施加二氧化碳遮住电弧和熔化区，使其与大气隔开。随着科学技术的发展，近年来出现了激光焊接。激光焊接是采用透镜聚焦激光器产生的光束，使光束集中而生成巨大能量的光束焦点；该光束焦点如果靠近工件，工件就会在数毫秒内熔化或蒸发，暨而可对工件间形成连接。与传统的焊接技术相比较，激光焊接具有速度快、变形小、几乎没有连接间隙、焊接深度/宽度比高等优点。然而，在计算机、通信、消费性电子产品领域，不仅要求产品生产质量可靠、速度快，而且希望其同时可保持产品的外形美观。现有的激光焊接技术，虽速度快，但在工件焊接处仍有部分热量无法及时排除，其会对焊接处造成一些凹凸不平的现象，而影响到产品外形的美观。因此，有必要提供一种可实现焊接表面光滑的激光焊接系统。
技术实现思路
以下将以实施例提供一种激光焊接系统。所述激光焊接系统包括控制系统、激光发射系统及接收系统，该控制系统控制该激光发射系统发出激光并照射在该接收系统；该控制系统用于探测、处理来自接收系统的信息，并根据该信息进一步控制、调整该激光发射系统发出激光，构成闭路系统；其中，所述接收系统包括一支撑架，且该支撑架表面设有至少一冷却器，其用于排除焊接产生的热量。与现有技术相比较，所述激光焊接系统，在支撑架表面设有冷却器，焊接过程中，由于支撑架上的冷却器可及时排除激光产生的过多热量，避免焊接处受热不均，造成局部过热而引起焊接面凹凸不平的现象。因此，上述激光焊接系统，具有可使焊接面光滑的优点。附图说明图1是本专利技术实施例激光焊接系统示意图。图2是本专利技术实施例产品焊接表面粗糙度示意图。具体实施方式下面将结合附图及实施例对激光焊接系统作进一步详细说明。请看图1，其是本专利技术实施例的激光焊接系统示意图，其包括控制系统100，激光发射系统200及接收系统300。该控制系统100与该激光发射系统200相连以控制(图中双直线箭头表示表示控制)该激光发射系统200发出激光10并照射在该接收系统300，该控制系统100用于探测(虚线直线箭头表示探测)、处理来自该接收系统300的信息、并根据该信息进一步调整控制该激光发射系统200发出激光10，构成闭路系统，其中，该接收系统300包括一支撑焊接工件11的支撑架6，且该支撑架6表面设有至少一冷却器7。所述支撑架6，可在三维空间内任意方向转动以适应焊接工件不同部位的需求。该冷却器7，可为热反应速度及散热速度快的散热模组，例如热电冷却器。该冷却器7设置在该支撑架6的表面，根据需要，该冷却器7可设置在该支撑架6表面的任意位置。由于支撑架6上设有冷却器7，焊接时，在焊缝12处产生的过多热量可以被及时传走，避免局部受热不均而使焊接面产生凹凸不平的现象。该激光发射系统200包括一激光器3、一光栏4及一透镜模组5，其中该激光器3在所述控制系统100的控制下发射激光10；该光栏4用于控制该激光器3所发出的激光10射入透镜模组5与否；该透镜模组5用于聚焦通过该光栏4的激光10。所述激光器3可为固体激光器，其可根据被焊接工件11的材料不同选用，如晶体激光器、玻璃激光器等；优选使用波长为1064纳米的Nd-YAG激光器(钕钇铝石榴石激光器)、波长为940纳米的Yb-YAG激光器(镱钇铝石榴石激光器)或波长为1047～1064纳米的Nd-Vanadate激光器(钕钒酸盐激光器)。所述透镜模组5，其包括多个透镜，相较于现有技术的单透镜聚焦，可获得更优良的聚焦性能，其可使激光10聚焦后的光斑直径大小控制为1～1000微米，优选为10～100微米。光采聚焦是焊接工艺的重要参数之一，在一定激光功率与焊接速度下，处于最佳状态范围的焦点可获得最大熔深与良好的焊缝形状。因此通过该透镜模组更易获得较大的熔深及良好焊缝形状。进一步，该激光发射系统200包括带有温度调节的冷却模组9，该冷却模组9与该激光器3相连，其可用于冷却该激光器3，使该激光器3运行稳定。该控制系统100包括一探测装置8、一数据处理器1及一控制器2，其中该探测装置8用于探测所述接收系统300的信息，并反馈给数据处理器1；该数据处理器1用于处理该信息，并得出控制参数传输给控制器2(图中单直线箭头表示数据传输)；该控制器2根据该控制参数控制所述激光发射系统200。所述探测装置8可为光辐射探测器，其用于探测所述接收系统200中工件焊缝12处的表面光辐射信息。所述数据处理器1，接收来自所述探测装置8的反馈数据信号，并处理该反馈数据信号。该处理数据过程包括判断原控制参数的可行性，如果处理结果认为焊接结果良好，原控制参数可行，则保持原参数不变传输给所述控制器2；如果处理结果认为焊接结果不良，则自动设定新控制参数并传输给所述的控制器2。如此形成闭路系统，实时控制所述激光器3发光，确保焊接的可靠性。所述控制参数可为激光脉冲能量、脉冲时间及脉冲速率等。进一步，该激光焊接系统还包括一保护气喷吹系统13，用于焊接时喷吹保护气在焊接处(图中以双直线表示气体喷吹)，以降低所述激光10的散射。该保护气喷吹系统也可与该控制系统100及接收系统300相连，构成闭路控制。该激光焊接系统的使用方法包括如下步骤开启该激光焊接系统，并在数据处理器1中设定控制参数，传给控制器2，控制器2根据该控制参数控制激光器3发光；将待焊接工件11放在支撑架6上并固定；打开光栏4，使激光10进入透镜模组5并聚焦在焊接工件11的焊缝12上，由于支撑架上设有冷却器7，此时激光10照射在焊缝12上所产生的剩余热量可被实时传走，确保焊接处受热均匀；探测装置8探测焊接后焊缝12处表面光辐射信息，并转换成数据信号反馈给数据处理器1；数据处理器1处理该反馈数据，得出控制参数传输给所述控制器2；控制器2根据该数据处理器1所传的控制参数调整激光器3发光；如此，闭路循环、实时控制焊接直至工件焊接完成。该焊接工件的材质可为无缝钢、铝合金、锰合金、钛合金、镍合金、锡合金、铜合金、铅合金及各种低碳钢等。请看图2，其是本专利技术实施例焊接产品表面粗糙度示意图。通过该焊接方法所得的产品焊接表面轮廓算术平均偏差Ra为0.5～2纳米，表面轮廓最大峰高Rp为1.5～6纳米，因此可认为焊接表面光滑无凹凸不平。与现有技术相比较，上述激光焊接系统，在支撑架6上设置冷却器7，焊接过程中，由于支撑架6上的冷却器7可及时排除激光产生的过多热量，避免焊接处受热不均，造成局部过热而引起焊接面凹凸不平的现象。因此，本专利技术的激光焊接系统，具有可使焊接面光滑的优点。权利要求1.一种激光焊接系统，包括控制系统、激光发射系统及接收系统，其中，该控制系统与该激光发射系统相连，以控制该激光发射系统发出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光焊接系统，包括控制系统、激光发射系统及接收系统，其中，该控制系统与该激光发射系统相连，以控制该激光发射系统发出激光并照射在该接收系统；该控制系统设置用于探测、处理来自接收系统的信息，并根据该信息进一步调整、控制该激光发射系统发出激光；其特征在于，所述接收系统包括一支撑架，且该支撑架表面设有至少一冷却器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈杰良，
申请(专利权)人：鸿富锦精密工业深圳有限公司，鸿海精密工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[]