[发明专利]一种用于曲面薄壁结构的激光清洗与激光焊接一体化装备与方法

权利要求书

1.一种用于曲面连接的激光清洗与激光焊接一体化焊接方法，其特征在于，采用用于曲面连接的激光清洗与激光焊接一体化焊接系统，所述用于曲面连接的激光清洗与激光焊接一体化焊接系统包括第一激光发生器、第二激光发生器、测距系统、延时系统、第一自动调焦系统、第二自动调焦系统和清渣装置；所述第一激光发生器制造发出清洗激光束，激光输出端与所述第一自动调焦系统输入端为上下同轴对应位置关系，第一自动调焦系统与延时系统通过信号传输线连接，延时系统与所述测距系统通过信号传输线连接；所述第二激光发生器制造发出焊接激光束，激光输出端与所述第二自动调焦系统输入端为上下同轴对应位置关系，第二自动调焦系统与所述延时系统通过信号传输线连接；所述测距系统包括分光系统和光信号传感器，分光系统安装于第一激光发生器内部，将部分激光转换为测距光束，测距光束到达待焊部位表面发生反射，由所述光信号传感器接收生成距离信号；所述分光系统由分光片与振镜组成，分光片将部分清洗激光束分为透射激光和反射激光，反射激光经振镜调整方向后，形成平行于清洗激光束并与清洗激光束在焊接方向上有一固定距离的测距光束；测距激光探测到待焊件表面后发生反射，反射光束由光信号传感装置接收，形成距离信号传递出去；所述延时系统分别连接两个自动调焦系统与测距系统，在接收到距离信号后，根据焊接速度和测距光束与清洗激光束的距离调整传递到第一自动调焦系统的实时距离信号，根据焊接速度和测距光束与焊接激光束的距离调整传递到第二自动调焦系统的实时距离信号；所述第一自动调焦系统和所述第二自动调焦系统接收到经所述延时系统实时调整后的距离信号，自动调节激光聚焦位置，保证满足对曲面待焊件激光清洗和激光焊接的焦点位置条件；所述清渣装置 通过紧固装置安装于第一激光发生器后侧，连接惰性气体气瓶，输出高速高压惰性气流清理激光清洗后产生的残渣，并制造惰性环境抑制焊接过程中焊缝金属发生氧化；所述清渣装置 包括气瓶，加压装置，导流直管和气流输出口；导流直管安装于加压装置下方，气流输出口为锥形并与导流直管连接，加压装置与气瓶连接；

包括如下步骤：S1：延时系统输入预设焊接速度参数；S2：打开第一激光发生器，产生清洗激光光束；S3：打开清渣装置，产生清理气流；S4：清洗激光光束经由分光系统形成测距光束，探测到待焊件表面反射由光信号传输系统生成即时距离信号，传输给第一自动调焦系统，对清洗激光光束进行调焦处理；S5：延时系统接收距离信号，根据焊接速度控制第二激光发生器开关始，打开第二激光发生器，产生焊接激光光束；S6：延时系统接收距离信号，传递给第二自动调焦系统，根据焊接速度和即时距离信号对焊接激光光束进行调焦处理；S7：测距光束到达每条焊道末端，获得突变距离信号，传递给延时系统，延时系统调节后即时突变距离信号将触发第一激光发生器关闭模块和第二激光发生器关闭模块，结束激光清洗与焊接；S8：手动关闭清渣装置，焊接结束。

2.根据权利要求1所述用于曲面连接的激光清洗与激光焊接一体化焊接方法，其特征在于，所述第一自动调焦系统和所述第二自动调焦系统底部安装有激光头，内部包括聚焦镜、移动通道和控制装置；控制装置通过信号传输线与延时系统连接，接收实时距离信号，使聚光镜沿移动通道实时调节位置。