[发明专利]一种集成激光清洗和焊接的焊枪

说明书

本发明涉及一种集成激光清洗和焊接的焊枪，包括依序连接的焊丝与气源导管、焊枪本体、30°气源导丝管、导电嘴以及4组激光清洗单元，所述激光清洗单元均匀套设在导电嘴与所述30°气源导丝管连接处；所述激光清洗单元包括激光器、光纤接口和振镜准直折射器，所述激光器通过光纤与所述光纤接口连接并发射激光至所述振镜准直折射器，所述振镜准直折射器调整所述激光至导电嘴内孔附近。本发明具有自动清理焊缝周围杂质，提高焊缝导电性，减少气孔与热裂纹焊接缺陷，焊接完成可对焊缝处进行药皮与氧化物去除与抛光等优点。

技术领域

本发明涉及焊接装置，特别是涉及一种集成激光清洗和焊接的焊枪。

背景技术

为避免焊缝缺陷、提高焊接质量(特别是铝合金表面氧化膜的存在会使得焊缝中存在气孔缺陷，存在安全隐患)，通常在焊接前对焊接材料进行焊前清洗。目前较为传统的方法为机械打磨法。此种方法主要利用砂纸轮片对焊接材料表面进行打磨，以达到去除钢表面锈层、铝合金表面氧化膜的目的。但此种方法存在着效率低、耗材严重、粉尘大、损伤表面等缺点，并不能满足现今的生产要求。

激光清洗利用激光能量密度高、聚焦性强、方向性好等特点，通过透镜组合聚焦光束，把光束集中到一个很小的区域中，激光束使表面污垢层受热膨胀，从而克服基底物质对污垢粒子的吸附力(共价键、范德瓦耳斯力、氢键、静电力、毛细作用等)而脱离物体表面；同时，在固体表面产生力学共振现象，使表面污垢层或凝结物碎裂脱落；另外，激光束瞬间使污垢分子蒸发、热膨胀、汽化或分解。激光清洗技术正是利用激光脉冲的振动、分子的光分解或相变或它们的粒子联合作用等克服污物与基体表面之间的结合力，使污物脱离表面而达到清洗的目的。

请参阅图1，现有技术中带激光清洗功能的焊接系统包括焊接部1、激光清洗部2和连接部3，所述焊接部1和所述激光清洗部3通过所述连接部3整合在一起，所述焊接部1和所述激光清洗部2分别实现焊接功能和激光清洗功能，但是该焊接系统体积庞大，安装复杂，加工制造成本过高，且受限于庞大的体积现有清洗装置能焊接的种类过少，通用性不强，无法焊接异性件。除此之外，现有激光清洗装置也无法预热铝合金母材，去除铝合金氧化膜与油污，无法满足铝合金母材的焊接需求。

发明内容

基于此，本发明提供一种集成激光清洗和焊接的焊枪。

本发明集成激光清洗和焊接的焊枪是通过以下详细技术方案实现的：

一种集成激光清洗和焊接的焊枪，包括依序连接的焊丝与气源导管、焊枪本体、30°气源导丝管、导电嘴以及4组激光清洗单元，所述激光清洗单元均匀套设在导电嘴与所述30°气源导丝管连接处；所述激光清洗单元包括激光器、光纤接口和振镜准直折射器，所述激光器通过光纤与所述光纤接口连接并发射激光至所述振镜准直折射器，所述振镜准直折射器调整所述激光至导电嘴内孔附近。

本发明相对现有技术，可以以沿焊接路径自动清理焊缝周围杂质，提高焊缝导电性，MIG与TIG铝合金焊接前可沿焊枪路径预热母材，去除铝合金氧化膜与油污，提高铝合金起弧强度与降低焊接电流，减少气孔与热裂纹焊接缺陷，焊接完成可对焊缝处进行药皮与氧化物去除与抛光。

进一步地，所述振镜准直折射器靠近所述光纤接口的一端设有两个互相平行的第一折射镜，所述第一折射镜与所述激光的入射方向成45°夹角；所述振镜准直折射器另一端设有两个互相平行的第二折射镜172b，所述第二折射镜与所述激光的入射方向成45°夹角。

进一步地，所述激光器可由2T焊接方式按钮控制出光，也可单独控制激光器出光。

进一步地，所述焊枪通过一L型工装与机器人连接，当与机器人连接时，所述激光器控制由机器人信号控制出光。

进一步地，所述激光器发射的激光为一字振镜激光，4组所述激光器发射的一字振镜激光经分别经所述振镜准直折射器调整光路后以焊丝为中心组成正方形组合清洗激光，所述激光器还能调节一字振镜激光角度，使最后的组合清洗激光调整为以焊丝为中心的菱形。