[发明专利]一种用于真空激光焊接的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于激光焊接装置和焊接方法，更具体地说，本发明涉及一种用于真空激光焊接的装置，属于真空激光焊接技术领域。

背景技术

随着工业技术的进步，很多新型部件的设计制造对焊接精度和工况提出了更高的要求，有的需要在真空下进行焊接以保证焊缝质量，如航空航天工业以及新能源储能电池的精密焊接。真空激光焊接既避免了电子束焊接存在的焊枪体积大，质量重，不便于进行柔性加工以及X射线污染等问题，又大大减弱了保护气氛下激光焊接时气孔缺陷的产生，提高了激光能量的利用率，因此非常适合于激光反射率高且易产生焊接气孔缺陷的金属材料（如Al合金等）的焊接。目前，真空激光焊接主要通过设计专门的真空舱体并加装激光焊接设备来实现。

中国专利CN102513702A公开了一种真空激光焊接设备和方法，该套设备由真空舱、工作台、三轴联动系统以及激光焊接系统组成，用于解决电子束焊接不便于实现柔性加工和保护气氛中激光能量损失的问题。

中国专利CN101733552A针对不同的激光焊接系统公开了三种真空激光焊接装置，方案一：激光束焊接枪头与第一通孔密闭连接，聚焦透镜与激光束焊接枪头密闭连接；方案二：反射式聚焦激光束焊接枪头与第一通孔密闭连接，平场透镜与反射式聚焦激光束焊接枪头密闭连接，反射式聚焦激光束焊接枪头与设置在真空室外的激光器相对应设置；方案三：激光器与激光束焊接枪头连接，激光束焊接枪头与工作台上下对应设置，激光束焊接枪头固定在焊接机器人的手臂上，焊接机器人设置在真空室内。

上述现有技术方案中的待焊件、夹紧机构和联动机构设计不合理，密封困难，需要庞大的空间，造成真空舱（室）空间利用率低，待焊件装夹繁杂，不方便，真空舱（室）抽真空耗时长，焊接生产效率低等问题。

发明内容

本发明旨在解决上述现有技术中的问题，提供一种用于真空激光焊接的装置，该装置能够使得待焊件装夹便捷，应用于真空焊接工艺的规模化生产。

为了实现上述目的，本发明的具体技术方案如下：

一种用于真空激光焊接的装置，包括激光焊接设备、真空室组件、抽真空组件和支撑夹持组件，所述的真空室组件包括真空腔体和设置于真空腔体顶部的加工窗，所述的激光焊接设备位于真空室组件上方，所述的抽真空组件通过管道与所述的真空腔体密封连接，其特征在于：所述的支撑夹持组件包括卡盘盘体、夹持卡爪和固定支架，所述的固定支架的顶部与所述的真空腔体底部密封连接，所述的固定支架底部固定在所述的卡盘盘体上，所述的卡盘盘体上设置有夹持卡爪；所述的真空腔体底部开有待焊件孔位，待焊件由所述的夹持卡爪夹紧，穿过固定支架和待焊件孔位，伸入真空腔体内部，所述的真空腔体内部与待焊件之间形成密封空间。

优选的，本发明所述的夹持卡爪为均匀排布的3个卡爪。

优选的，本发明所述的真空腔体顶部开口，所述的加工窗通过加工窗密封紧固环密封连接于真空腔体顶部的开口处，将真空腔体顶部的开口覆盖。

更进一步的，本发明所述的加工窗密封紧固环将加工窗压紧在真空腔体顶部开口的边缘处，所述的加工窗与加工窗密封紧固环之间设置有加工窗上密封圈，所述的加工窗与真空腔体顶部开口的边缘之间设置有加工窗下密封圈。

优选的，本发明所述的真空室组件还包括真空腔体出气槽环，所述的真空腔体出气槽环设置在所述的真空室组件的底部，所述的真空腔体出气槽环的外圆周大于真空腔体的直径，内圆周小于真空腔体的直径，从所述的真空腔体出气槽环外圆周到真空腔体外壁的圆环上开有环形槽，环形槽底部通过通气孔与真空腔体内部连通；所述的真空腔体出气槽环的内圆周形成待焊件孔位，用于待焊件伸入真空腔体；所述的真空腔体出气槽环通过固定支架密封紧固环与固定支架顶部密封连接，所述的固定支架密封紧固环位于所述的环形槽上方的部分开有与环形槽对应的通孔，所述的通孔连接所述的抽真空组件。

更进一步的，本发明所述的真空腔体出气槽环卡接在与之配合的所述的固定支架上，所述的固定支架密封紧固环将所述的真空腔体出气槽环压紧在固定支架顶部，所述的环形槽两侧与固定支架密封紧固环之间均设置有真空腔体密封圈，所述的真空腔体出气槽环内圆周与固定支架以及待焊件之间设置有固定支架密封圈。

更进一步的，本发明所述的抽真空组件包括真空泵、放气阀以及真空表，所述的通孔通过管道连接所述的真空泵，在通孔到真空泵之间的管道上连接放气阀和真空表。

更进一步的，本发明所述的通气孔数量为1-8个。

更进一步的，本发明所述的通气孔数量为2-8个，均匀排布。

更进一步的，本发明所述的环形槽的截面为矩形。