[发明专利]一种手持激光焊接设备及其焊接方法

说明书

本发明涉及一种手持激光焊接设备及其焊接方法，手持激光焊接设备包括焊接机柜、激光焊枪和聚焦镜，所述焊接机柜内设有脉冲激光器和主控制电路，所述脉冲激光器与所述主控制电路电连接，所述脉冲激光器与所述激光焊枪通过光纤光路连接，且所述脉冲激光器出射的激光经由所述光纤进入所述焊枪，并从所述焊枪出射后穿过所述聚焦镜到达目标焊接位置。本发明的手持激光焊接设备，通过主控制电路控制所述脉冲激光器出射激光，并经过所述光纤进入所述焊枪，最终经过所述聚焦镜聚焦后到达目标焊接位置，结构简单、携带和转移方便，满足实际工况的环境要求。

技术领域

本发明涉及激光焊接处理技术领域，尤其涉及一种手持激光焊接设备及其焊接方法。

背景技术

1999年我国工程机械结构件焊接工艺中，采用自动(半自动)CO2气体保护焊工艺约占70％(以重量计)，采用弧焊机器完成的焊接工住处量不足50％，其余为手工电弧焊。我们也应该看到，现在工艺水平不能适合弧焊机器人的要求。工程机械行业虽然机器人的水平较高、数量较多，但由于焊接前零件的质量较低。弧焊机器人不能满足生产要求，以至造成大量昂贵的设备处于半闲置的不利状态。

手工电弧焊在操作时不需要复杂的辅助设备，只需要配备简单的辅助工具，方便携带。焊条电弧焊适于焊接单件或小批量工件以及不规则的、任意空间位置和不易实现机械化焊接的焊缝。但是这种手工电弧焊的焊缝质量除了通过调节焊接电源、焊条、焊接工艺参数外，还依赖于焊工的操作技巧和经验，焊工劳动强度大，劳动条件差，生产效率低。并且对于船用风帆这种0.5mm的薄板焊接并不适用。焊条电孤焊的焊接工件厚度一般在1.5mm以上,1mm以下的薄板不适于焊条电孤焊。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种结构简单、使用方便、安全可靠，可实现船用风帆等的手持式激光焊接设备及其焊接方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种手持激光焊接设备，包括焊接机柜、激光焊枪和聚焦镜，所述焊接机柜内设有脉冲激光器和主控制电路，所述脉冲激光器与所述主控制电路电连接，所述脉冲激光器与所述激光焊枪通过光纤光路连接，且所述脉冲激光器出射的激光经由所述光纤进入所述焊枪后穿过所述聚焦镜到达目标焊接位置。

本发明的有益效果是：本发明的手持激光焊接设备，通过主控制电路控制所述脉冲激光器出射激光，并经过所述光纤进入所述焊枪，最终经过所述聚焦镜聚焦后到达目标焊接位置，结构简单、携带和转移方便，满足实际工况的环境要求。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：

进一步：所述聚焦镜采用光学准直及聚焦镜头。

上述进一步方案的有益效果是：通过采用光学准直及聚焦镜头可以在所述脉冲激光器出射的激光经由所述光纤进入所述激光焊枪后进行聚焦，缩小照射到目标焊接位置处的光斑，提高激光的强度，使得目标焊接位置处的温度快速上升，便于进行焊接，同时，采用光学准直及聚焦镜头可以保证激光保持直线方向传输，保证焊接的精度。

进一步：所述聚焦镜设置在所述激光焊枪内。

上述进一步方案的有益效果是：通过将所述聚焦镜设置在所述激光焊枪内，可以实现激光光路的封闭设计，有效防止激光辐射的泄露，保证激光束的出光安全。

进一步：所述脉冲激光器出射的脉冲激光的波长范围为800-1100nm，所述脉冲激光的脉宽范围为100fs-240ns，所述脉冲激光的重复频率范围为50Hz-1MHz，所述脉冲激光的单脉冲能量范围为0.3mJ-0.6mJ。

进一步：所述激光焊枪内还设有用于出射引导指示光的瞄准器，所述瞄准器与所述主控制电路电连接。

上述进一步方案的有益效果是：通过所述瞄准器出射引导指示光，可以提供焊前指示，精确指引激光束的出射位置，使得激光出出射后准确的到达目标焊接位置，实现精准焊接。