模块化激光混合式焊接头制造技术

本发明专利技术涉及一种模块化激光混合式焊接头（１），其中，在至少一个组装元件（２）上设置各个部件，如激光器（４）或激光光学系统或光学聚焦装置，和用于焊接过程的烧嘴或焊炬（５）的各元件，并且该焊接头具有一用于形成横向喷气（８）的装置，该装置经由至少一个输入管道（９）和一个排出管道（１０）与一压缩空气供应装置相连接。烧嘴或焊炬（５）由多个单个的模块构成，其中至少一个模块，特别是烧嘴体（１９）可改装到很不同的焊接过程，特别是熔焊过程或钎焊过程上。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种模块化激光混合式焊接头，其中在至少一个组装元件上设置各部件，如激光器或激光光学系统或光学聚焦装置，和用于焊接过程的烧嘴或焊炬的各元件，并且该焊接头具有一用于形成横向喷气的装置，该装置经由至少一个输入管道和一个排出管道与一压缩空气供应装置连接。
技术介绍
用于激光混合式焊接过程的装置，特别是激光混合式焊接头是已知的，其中在至少一个装配板上设有一激光器或激光光学系统或一光学聚焦装置和一焊炬。其中为激光器或光学聚焦装置配置一横向喷气导向装置，用以形成横向喷气，该横向喷气导向装置经由至少一个输入管道和一个排出管道与一压缩空气供应装置相连接。由于所谓的横向喷气，在焊接过程中产生的焊接飞溅物远离激光器的镜组或激光光学系统或光学聚焦装置。其中输入管道和排出管道设置在激光器或激光光学系统或光学聚焦装置的两侧。在利用这样的装置的焊接过程中借助于前置的激光器或激光光学系统或光学聚焦装置加热工件的表面或通过激光束使焦点在工件表面的下方的相应的聚焦已达到熔化或一焊透深度，此时通过随后的电弧焊接过程实现焊透深度的进一步加大以及通过进给焊丝或附加材料形成一焊道。在这种情况下不利的是，由于输入管道和排出管道在两侧的设置需要显著的占地面积，从而大大加大了这样的激光混合式焊接头的结构尺寸。此外，用于形成横向喷气的装置是已知的，其中在激光器或激光光学系统或光学聚焦装置的两侧设有用于输入的压缩空气的排气元件和进气元件，从而可以在排气元件与进气元件之间形成用于吸收松开的金属部分的相应的横向喷气，即气流。在这种情况下不利的是，由于这样的构造需要横向喷气的大面积的构成，从而在横向喷气的区域内形成很高的负压并从而该负压区必须相对于包括保护气氛的焊接过程具有很大的距离，以便不会吸入保护气氛。在专利文献US 5981 901 A、US 5814 786A和EP 0618 037 A中描述了用于激光焊接的方法和装置，其中使用一横向喷气导向装置用以挡住焊接飞溅物。该横向喷气导向装置由一长形的壳体构成，其中在壳体的一侧面上设置一用于输入压缩空气的压缩空气供应装置并由此在内部形成一横向喷气，它在壳体的对面的一侧面从壳体内排出。此外，该壳体具有一通孔，用于通过该孔延伸的激光束。在这种情况下不利的是，横向喷气导向装置的这样的构成具有很大的占地面积或很大的结构尺寸，因为在壳体的两侧实现压缩空气的输入和排出。因此使用这样的横向喷气导向装置只在纯激光焊接过程的情况下是可能的。此外由WO 00/24 543 A已知一种激光混合式焊接头，其中激光器设置在中心。在激光器的两侧经由一共同的固定导轨分别设有一焊矩，它可以沿固定导轨调节。在这种情况下不利的是，在这样的结构中不可能采用横向喷气导向装置，从而在较短的焊接时间以后激光光学系统就被产生的焊接飞溅物污染并从而大大降低激光器功率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种用于激光混合式焊接过程的装置，特别是激光混合式焊接头，其中构成激光混合式焊接头的紧凑的结构尺寸和简单的构造。在以下所述的用于激光混合焊接过程的装置中规定，在至少一个组装元件上设置各部件，如激光器或激光光学系统或光学聚焦装置，和用于电弧焊接过程的焊炬和/或用于焊丝的输入装置的各元件以及用于形成横向喷气的装置，该装置经由至少一个输入管道和一个排出管道与一压缩空气供应装置连接，并且用于横向喷气的压缩空气输入管道和排出管道设置在两个部件之间，特别是在激光器或激光光学系统或光学聚焦装置与焊炬或用于焊丝的输入装置的各元件之间。在这种情况下有利的是，通过激光混合式焊接头的特别构成达到，没有任何管道设置在各个部件的周围和没有任何管道一直设置到焊接过程的区域内，因为这些全都在相对面与各部件相连接。借此由于没有任何凸出的管道设在各个部件的周围，达到使激光混合式焊接头避免在物件上的悬挂状态。其主要优点在于，由于没有必须要注意的凸出的管道或部分，可以对称地使用激光混合式焊接头而不改变机器人，特别是其编程序的导轨，因为激光混合式焊接头可以对称地构成，以便与机器人，特别是与机器人臂的操纵器相固定，从而通过特别的结构现在还可以将激光混合式焊接头用于难以接近的位置。此外以下还描述了用于产生或形成横向喷气，特别是横向喷射的具有壳体的横向喷气导向装置，它优选经由至少一个输入管道和一个排出管道与一用于输入压缩空气的压缩空气供应装置相连接，并且横向喷气导向装置的壳体具有一通孔，用于通过该孔延伸的激光束，其中规定，在孔的端面内设有一排气通道和一在对面的进气通道，用于压缩空气，特别是用于横向喷气或横向喷射，并且进气通道具有比排气通道较大的直径或较大的横截面积，以及为了横向喷气，在横向喷气导向装置的一侧面实现压缩空气向排气通道和向进气通道的输入和排出。其中有利的是，通过横向喷气与横向喷气导向装置的这样的构成产生一在壳体内的封闭的系统，从而横向喷射只在孔内排出并从而在该孔的外部不产生任何的或只有很少的气流。借此横向喷气或横向喷气导向装置可以构成相对于焊接过程，特别是相对于电弧焊接过程的很小的距离，从而大大减小激光混合式焊接头的结构尺寸并从而大大改进激光混合式焊接头的操纵。本专利技术的该目的这样来达到，即烧嘴或焊炬由多个单个的模块构成，其中至少一个模块，特别是烧嘴体，可改装到很不同的焊接过程，特别是根据熔焊过程或钎焊过程上，如在权利要求1中所述。其中有利的是，无需很大的费用就可将激光混合式焊接过程匹配于很不同的焊接方法，如熔焊或钎焊。另一主要优点还在于，通过激光混合式焊接头的特别的构成，在根据不同的焊接方法更换烧嘴体时达到自动化。附图说明为了更好地理解本专利技术，借助于以下诸附图中所示的实施例更详细地说明本专利技术。附图中图1按照本专利技术的激光混合式焊接头的构造的简化示意侧视图；图2激光混合式焊接头的外形的简化示意端面视图；图3用于激光混合式焊接头的横向喷气导向装置的简化示意俯视图；图4横向喷气导向装置的按照图3中线IV-IV截取的简化示意剖面图；图5横向喷气导向装置的按照图3中线V-V截取的另一简化示意剖面图；图6激光混合式焊接头的另一实施例的简化示意俯视图；图7激光混合式焊接头的构造的一个实施例的简化示意图；图8按照图7的激光混合式焊接头的实施例，其中取去了遮盖板；图9用于激光钎焊方法的激光混合式焊接头的另一实施例。具体实施例方式文中规定，在不同的描述的实施形式中同样的部件具有同样的标记或同样的构件标记，其中包括在整个的说明书中的公开内容从意义上可以转到具有同样标记或同样构件标记的同样部件上。同样在说明书中所选定的位置说明，例如上面、下面和侧面等针对直接描述的和示出的图并且在位置改变时从意义上可转到新的位置。此外，由所示的和描述的不同的实施例的单个特征或特征组合同样可以构成为独立的、专利技术的或按照本专利技术的解法。图1至5中示出装置，特别是激光混合式焊接头1的一个实施例以及一特别构成的组装元件2用于装配激光混合式焊接头1的各个部件。在按照本专利技术的激光混合式焊接头1中以特别的相互组合采用或使用由现有技术已知的在市场出售的元件或组件。其中在如示意表示的、与机器人，特别是与机器人臂3相连接的组装元件2上设有一激光器4或激光光学系统或光学聚焦装置和用于电弧焊接过程6的焊炬5的各元件、或一用于焊丝的输入装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模块化激光混合式焊接头（１），其中，在至少一个组装元件（２）上设置各个部件，如激光器（４）或激光光学系统或光学聚焦装置，和用于焊接过程的烧嘴或焊炬（５）的各元件，并且该焊接头具有一用于形成横向喷气（８）的装置，该装置经由至少一个输入管道（９）和一个排出管道（１０）与一压缩空气供应装置相连接；其特征在于，烧嘴或焊炬（５）由多个单个的模块构成，其中至少一个模块，特别是烧嘴体（１９），可改装到很不同的焊接过程，特别是熔焊过程或钎焊过程上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：赫伯特施陶费尔，曼弗雷德吕尔内斯尔，格哈德米斯巴赫，曼弗雷德许宾格，沃尔夫冈哈伯勒尔，埃瓦尔德贝格尔，
申请(专利权)人：弗罗纽斯国际有限公司，
类型：发明
国别省市：AT[奥地利]