鋼簾線的激光焊接裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及鋼簾線焊接技術領域，具體涉及一種鋼簾線的激光焊接裝置及方法。
【背景技術】
[0002]鋼簾線(鋼簾線是高碳鋼捻制生產(chǎn)的產(chǎn)品)的焊接不同于常規(guī)產(chǎn)品焊接，其整繩焊接的焊點處的破斷力不小于鋼簾線原破斷力的40%，且焊點處粗度不大于鋼簾線原粗度的120%，焊點外長度不大于2mm。
[0003]傳統(tǒng)鋼簾線的焊接常采用電阻焊方式，焊接操作分為端頭準備、對焊、焊縫清理、回火四個過程，每一環(huán)節(jié)都要正確操作，才能保證焊接成功。在實際操作過程中，鋼簾線的焊接多為操作工憑經(jīng)驗來操作整個焊接過程，由于操作工的焊接水平、經(jīng)驗參差不齊，人為因素、電阻焊接方式因素對焊接質(zhì)量的影響很大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種自動化程度高、影響因素少的鋼簾線的激光焊接裝置及方法。
[0005]為解決上述技術問題，本發(fā)明公開的一種鋼簾線的激光焊接裝置，它包括操作臺、控制器、激光器、設置在操作臺面板頂部的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)、位于操作臺頂端的龍門機構(gòu)、設置在旋轉(zhuǎn)機構(gòu)旋轉(zhuǎn)平臺上的鋼簾線激光焊接夾持機構(gòu)，其中，所述龍門機構(gòu)的執(zhí)行臺上安裝有激光器的激光頭，所述激光頭與鋼簾線激光焊接夾持機構(gòu)相配合，且激光頭位于鋼簾線激光焊接夾持機構(gòu)的上方，所述控制器的第一控制信號輸出端連接龍門機構(gòu)的控制信號輸入端，控制器的第二控制信號輸出端連接激光器的控制信號輸入端，控制器的第三控制信號輸出端連接旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的控制信號輸入端，控制器的第四控制信號輸出端連接鋼簾線激光焊接夾持機構(gòu)的控制信號輸入端。
[0006]—種利用上述鋼簾線的激光焊接裝置進行鋼簾線激光焊接的方法，其特征在于，它包括如下步驟:
[0007]步驟1:將兩斷頭的鋼簾線分別放入鋼簾線固定夾持板的鋼簾線限位固定端半圓孔上，并調(diào)整兩斷頭鋼簾線的距離，使兩斷頭鋼簾線的斷頭部接觸，然后控制第一氣缸和第二氣缸的活塞桿下移，從而帶動第一鋼簾線移動夾持板和第二鋼簾線移動夾持板下移，進而使兩個鋼簾線限位移動端半圓孔與對應的鋼簾線限位固定端半圓孔扣合，此時兩個鋼簾線限位移動端半圓孔與對應的鋼簾線限位固定端半圓孔將兩斷頭鋼簾線夾緊定位；
[0008]步驟2:調(diào)節(jié)激光頭的工位，使激光頭射出激光對準兩斷頭鋼簾線的斷頭焊接部；
[0009]步驟3:啟動激光器，對兩斷頭鋼簾線的斷頭部進行激光焊接，通過控制激光器的輸出功率保證兩斷頭鋼簾線的斷頭焊接部的焊接溫度在1100°c?1200°C，且激光器以4?6m/min焊接速度進行激光焊接；
[0010]步驟4:步驟3中激光器以4?6m/min焊接速度進行激光焊接后，控制激光器的輸出功率進行回火操作，使兩斷頭鋼簾線的斷頭焊接部達到回火溫度580°C?620°C，并保溫8?15s，即完成鋼簾線的激光焊接。
[0011]本發(fā)明提出了一種全新的、用于金屬線材行業(yè)的全自動激光焊接系統(tǒng)及激光焊接的工藝方法，高能量的激光束在焊接的過程中，沒有過大的熱影響區(qū)，鋼簾線在焊接的過程中幾乎不會發(fā)熱，更不會變形，凸顯了激光焊接工藝的節(jié)能、環(huán)保特性。同時采用了高可靠度的控制技術，精密工裝夾具，實現(xiàn)了激光焊接和退火自動完成，保證了其在焊接上的可靠、精準、高效，使鋼簾線焊點破斷拉力提高到70%?75%，焊點處粗度合格率達到90%。本發(fā)明焊接方法進行鋼簾線焊接后，得到了較好的性能結(jié)果。并且激光焊接使鋼簾線焊接過程的精確性大幅提高，避免了常規(guī)人工焊接形式導致的焊接質(zhì)量難以保證的問題。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為圖1的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖3為本發(fā)明中電控部分結(jié)構(gòu)框圖；
[0015]圖4為本發(fā)明中鋼簾線激光焊接夾持機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖5為本發(fā)明中鋼簾線激光焊接夾持機構(gòu)的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖
[0017]圖6為本發(fā)明中激光頭部分的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]其中，1 一操作臺、2—旋轉(zhuǎn)機構(gòu)、3—龍門機構(gòu)、3.1 一執(zhí)行臺、4 一鋼簾線激光焊接夾持機構(gòu)、4.1 一氣缸固定板、4.2一第一氣缸、4.3一鋼簾線限位移動端半圓孔、4.4一鋼簾線固定夾持板、4.5—鋼簾線限位固定端半圓孔、4.6—第二氣缸、4.7—第一鋼簾線移動夾持板、4.8一第二鋼簾線移動夾持板、4.9一氣缸控制器、5—控制器、6—激光器、6.1 一激光頭、7—保護氣體發(fā)生器、7.1—出氣口。
【具體實施方式】
[0019]以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明:
[0020]本發(fā)明的鋼簾線的激光焊接裝置，如圖1?6所示，它包括操作臺1、控制器5、激光器6、設置在操作臺1面板頂部的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)2、位于操作臺1頂端的龍門機構(gòu)3、設置在旋轉(zhuǎn)機構(gòu)2旋轉(zhuǎn)平臺上的鋼簾線激光焊接夾持機構(gòu)4，其中，所述龍門機構(gòu)3的執(zhí)行臺3.1上安裝有激光器6的激光頭6.1，所述激光頭6.1與鋼簾線激光焊接夾持機構(gòu)4相配合，且激光頭6.1位于鋼簾線激光焊接夾持機構(gòu)4的上方，所述控制器5的第一控制信號輸出端連接龍門機構(gòu)3的控制信號輸入端，控制器5的第二控制信號輸出端連接激光器6的控制信號輸入端，控制器5的第三控制信號輸出端連接旋轉(zhuǎn)機構(gòu)2的控制信號輸入端，控制器5的第四控制信號輸出端連接鋼簾線激光焊接夾持機構(gòu)4的控制信號輸入端。
[0021]上述技術方案中，所述鋼簾線激光焊接夾持機構(gòu)4包括第一氣缸4.2、第二氣缸4.6、固定在旋轉(zhuǎn)機構(gòu)2旋轉(zhuǎn)平臺上一側(cè)的氣缸固定板4.1、固定在旋轉(zhuǎn)機構(gòu)2旋轉(zhuǎn)平臺上另一側(cè)的鋼簾線固定夾持板4.4、與鋼簾線固定夾持板4.4匹配的第一鋼簾線移動夾持板4.7和第二鋼簾線移動夾持板4.8、控制第一氣缸4.2和第二氣缸4.6運動的氣缸控制器4.9，其中，所述第一氣缸4.2的缸體固定在氣缸固定板4.1的一側(cè)，第二氣缸4.6的缸體固定在氣缸固定板4.1的另一側(cè)，第一氣缸4.2的活塞桿上固定第一鋼簾線移動夾持板4.7，第二氣缸4.6的活塞桿上固定第二鋼簾線移動夾持板4.8，所述鋼簾線固定夾持板4.4上開設有鋼簾線限位固定端半圓孔4.5，所述第一鋼簾線移動夾持板4.7和第二鋼簾線移動夾持板4.8上均開設有與鋼簾線限位固定端半圓孔4.5匹配的鋼簾線限位移動端半圓孔4.3。該鋼簾線限位移動端半圓孔4.3與對應的第一鋼簾線移動夾持板4.7和第二鋼簾線移動夾持板4.8形成夾具芯套。
[0022]上述技術方案中，所述控制器5的第四控制信號輸出端連接氣缸控制器4.9的控制信號輸入端。
[0023]上述技術方案中，所述鋼簾線固定夾持板4.4上還設有尺寸刻度。
[0024]上述技術方案中，它還包括保護氣體發(fā)生器7，所述保護氣體發(fā)生器7的出氣口7.1垂直面向激光頭6.1的激光射出口，所述控制器5的第五控制信號輸出端連接保護氣體發(fā)生器7的控制信號輸入端。
[0025]上述技術方案中，控制器5采用通用數(shù)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu)，該控制器5 與被控制設備之間通過SERC0S(serial real time communicat1n specificat1n,串行實時通信協(xié)議)進行通信。
[0026]—種利用上述鋼簾線的激光焊接裝置進行鋼簾線激光焊接的方法，該方法為兩鋼簾線分別放入鋼簾線激光焊接夾持機構(gòu)4的夾具芯套內(nèi)，調(diào)節(jié)兩鋼簾線斷頭距離，使兩個端頭接觸并固定夾緊，調(diào)節(jié)激光頭6.1下移合適位置，對準焊接位置。啟動激光器6和保護氣體發(fā)生器7對鋼簾線進行對焊熔合，控制器5自動調(diào)節(jié)激光器輸出功率進行焊后回火處理；
[0027]以上方法的具體操作步驟為:
[0028]步驟1:將兩斷頭的鋼簾線分別放入鋼簾線固定夾持板4.4的鋼簾線限位固定端半圓孔4.5上，并調(diào)整