[发明专利]一种手持式激光清洗焊接切割一体化装置及其方法

说明书

本发明公开了一种手持式激光清洗焊接切割一体化装置及其方法，包括机箱、激光器、冷水机、手持头、触摸屏和电路控制板，冷水机安装在机箱内底部，机箱内安装有电气安装板和中隔板，激光器安装在中隔板上，电路控制板安装在电气安装板上，触摸屏安装在机箱外上部，手持头连接于激光器，冷水机通过水管连接于手持头，激光器、冷水机、触摸屏均电连接于电路控制板。本发明有益效果：本发明通过触摸屏调整激光参数，通过调节管和锁紧套调整离焦量，改变扫描光斑大小,能够获得不同的功率密度，在同一台设备中实现清洗、焊接、切割功能；通过在控制系统保存多组独立的参数，并通过安装在手持头上的换挡开关切换不同的模式，实现不同功能的快速切换，可以加快生产节奏，减小生产周期。

技术领域

本发明涉及焊接技术领域,尤其是一种手持式激光清洗焊接切割一体化装置及其方法。

背景技术

传统的钣金类产品在加工制造时，通常需要用到清洗、焊接、切割工艺，把不同的板材拼合需要用到焊接，为了保证焊接的质量需要用到清洗，而把多余的部分去除需要用到切割。实现这些不同的功能通常需要采用多台设备，多种方法，如焊接一般采用CO2气体保护焊，手持式氩弧焊等，清洗一般采用机械打磨，化学清洗等，切割则采用线切割，激光切割等方式。由于需要多种不同的设备完成同一产品的生产，流程繁琐，生产成本高，生产周期长，不利于工件的快速制造。

激光清洗是利用基体和污染物对某一特定波长的激光吸收系数的差异，或者两者的熔点、沸点温度的差距，使污染物在吸收激光能量后，气化挥发、振动、瞬间受热膨胀，最终剥离基体表面，而不损伤基材的一种新型清洗方法。激光焊接是利用高能量的激光束对材料进行微小区域内的局部加热，激光辐射的能量通过热传导向材料的内部扩散，将材料熔化后形成特定熔池，达到焊接的目的。激光切割是利用高能量的激光束使材料快速加热至汽化温度，蒸发形成孔洞；随着光束与材料相对线性移动,使孔洞连续形成宽度很窄(如0.1mm左右)的切缝。

激光清洗、焊接、切割均是通过高能量的激光束对材料进行加工的，只是它们所需要的激光能量密度有区别。激光清洗、激光焊接，激光切割所需要的能量密度依次增加，激光清洗所需要的能量密度最低，激光切割最高。通过调整激光光斑的分布和以及激光功率、频率、脉宽等参数即可获得不同的能量密度，实现不同的功能。

目前现有技术公开了一些激光清洗、焊接、切割设备的，如中国专利公开了：

1、一种可变摆动频率和幅度的手持激光焊接头(申请号：CN202110059834.X)该手持焊接头包括准直单元、摇摆和反射单元、驱动控制单元、可变摆动幅度单元、聚焦单元、手持焊接头外壳、电气通路单元，准直单元用于实现光纤头输入的激光到手持激光焊接头的耦合，摇摆和反射单元通过摇摆电机驱动反射镜可在一定频率和角度下摆动，实现出射光束轨迹为圆或椭圆的摆动，驱动控制单元包括嵌入式CPU，用于控制摆动频率和激光出射，可变摆动幅度单元用于调节摆动幅度，实现了手持式激光焊接。

2、一种用于防护钣金件加工的激光切割机(申请号：CN202022334703.1)，包括激光切割机本体和电机，激光切割机本体上设有工作台，电机固定安装于工作台竖直部分的侧壁上，工作台水平部分的下端固定连接有废料斗，废料斗的出料端上设有密封门，废料斗的两端侧壁上均设有导流机构，工作台的竖直部分侧壁上设有两个降温机构，两个导流机构均分别转动贯穿两个降温机构设置，两个降温机构均分别与两个导流机构相连通，两个导流机构之间设有同一个传动机构，电机的输出轴末端与同侧导流机构固定连接，该设备能有效地对切割产生的废料进行收集，还能有效地对切割产生的废气进行过滤降温。