[发明专利]一种路灯杆全自动激光焊接方法与装置

说明书

本发明提出一种路灯杆全自动激光焊接方法与装置，该装置主要包括自动化上料系统、压力自适应调节的工装及其控制系统、激光焊接焦距自适应调整装置、焊缝自动跟踪的摆动激光焊接头、焊接头姿态调整结构，激光器及光学系统、气流系统等。本发明提出一种灯杆全自动激光焊接技术和装备，实现路灯杆的高效、绿色、高质量的焊接。

技术领域

本发明属于路灯杆全自动激光焊接领域，具体涉及一种路灯杆全自动激光焊接方法与装置。

背景技术

目前，路灯杆一般采用埋弧焊进行焊接，这种方法焊接效率低、劳动强度大、焊接变形大、环境污染严重，焊接后焊缝需要后处理，对焊接工人的技术熟练程度要求比较高，不太适应绿色、自动化生产的发展要求，而且无法满足于某些对焊接质量要求高(高强度、大熔深、高表面质量等)的情况。针对这个问题，本发明提出一种灯杆全自动激光焊接技术和装备，实现路灯杆的高效、绿色、高质量的焊接。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提出了一种路灯杆全自动激光焊接方法与装置，该装置主要包括自动化上料系统、压力自适应调节的工装及其控制系统、激光焊接焦距自适应调整装置、焊缝自动跟踪的摆动激光焊接头、焊接头姿态调整结构，激光器及光学系统、气流系统等。利用该装置实现路灯杆高质量、高效率的焊接。

本发明提供一种路灯杆全自动激光焊接装置，所述路灯杆全自动激光焊接装置包括自动化上料系统、压力自适应调节的工装及其控制系统、激光焊接焦距自适应调整装置、焊缝自动跟踪的摆动激光焊接头、焊接头姿态调整结构，激光器及光学系统和气流系统，其特征在于：

所述自动化上料系统包括导轨、进给电机、路灯杆支撑架以及进给速度控制系统，所述导轨长度根据路灯杆的长度而定，所述进给电机为直流电机，所述进给电机设置在导轨一端上方，所述路灯杆支撑架固定在进给电机上，随着进给电机的运动推动路灯杆沿导轨向前进给，所述进给速度控制系统包括变频器通过其实现进给方向和进给速度的设定；

所述的压力自适应调节工装及压力自适应调节控制控制系统，所述压力自适应调节工装设置在路灯杆另一端，所述压力自适应调节系统包括路灯杆在焊位置直径大小探测系统，数据库系统和PLC控制与执行系统，路灯杆在焊位置直径大小探测采用位移传感器，根据位移传感器的数据计算出当前灯杆在焊位置的直径，数据库系统包含路灯杆型号、壁厚、材料、长度，及其不同在焊直径下的工装压力，PLC控制系统则是根据测的直径大小，实施调整施加的压力；

所述的激光焊接焦距自适应调节装置是固定于工装上一个调整架，所述调整架一端与施压工装硬连接，另一端固定激光摆动焊接头；

所述的焊缝自动跟踪的摆动激光焊接头包括激光摆动焊接头和焊缝自动跟踪系统，焊接追踪系统置于激光摆动焊接头前面5-50cm；

所述的焊接头姿态调整结构，所述激光摆动焊接头与调整架相连处有Z轴自动位移台和 X轴自动位移台，所述X轴自动位移台一侧有电机，所述Z轴自动位移台为角度微调装置或机械垫块；

所述的激光与光学系统，包括高功率激光器和激光摆动焊接头；

所述的气流系统包括惰性气体包护系统和压缩空气气刀保护系统。

作为本发明装置进一步改进，所述进给电机的进给速度在1m-5m/min之间可调。

作为本发明装置进一步改进，所述施压工装是由一组液压驱动的多齿收紧装置，所述多齿收紧装置的收紧齿的齿数为偶数，并在圆周上均匀分布，每个收紧齿末端为一组滚轮，滚轮个数为4-8个，滚轮均匀分布在收紧齿上，设置在上方收紧齿的滚轮有一个为定位滚轮其余为施压滚轮，所述定位滚轮圆周面中心有一个厚度在1-2mm的定位齿，在焊接过程中该定位齿深入焊缝内。

作为本发明装置进一步改进，所述焊缝自动跟踪系统基于视觉、线配套的激光传感器以及与其协同工作的X轴和算法处理系统。