專利名稱：鋁合金激光焊接送絲機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種激光焊接送絲機構(gòu)，屬于激光加工配套裝置領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在航空航天、航海和汽車等運輸制造業(yè)中，為了減輕運載工具的自重，提高運輸能力，越來越多的采用輕金屬材料。高強鋁合金作為一種重要的輕金屬材料，以其優(yōu)良的物理、化學(xué)和機械性能，在運輸制造業(yè)中被廣泛使用。長期以來，鋁合金板材結(jié)構(gòu)的連接目前仍然使用落后的鉚接工藝，造成結(jié)構(gòu)自重增加，而采用傳統(tǒng)的熔焊方法焊接鋁合金，焊接結(jié)構(gòu)變形量大，焊接接頭性能差。由于激光焊接激光能量密度高，焊縫深寬比大，作用區(qū)域小，得到的焊縫熱影響區(qū)域小，大大降低了焊接結(jié)構(gòu)的變形，激光焊接得到越來越廣泛的應(yīng)用。鋁合金激光焊接也不可避免地存在一般熔焊經(jīng)常遇到的焊縫氣孔、焊接熱裂紋和接頭軟化等問題。采用填充焊絲的鋁合金激光焊接，由于焊絲的使用，一方面改變了焊縫的成分，細化了焊縫晶粒，顯著提高了焊縫抗裂紋性能。一方面，焊縫硬度也有了較大的提高，甚至超過母材的硬度。另一方面，降低了鋁合金激光深熔焊接的臨界功率密度，有利于深熔焊接的穩(wěn)定性。同時，有利于改善焊接結(jié)構(gòu)的應(yīng)力變形，表面成型質(zhì)量有了較大的提高。鋁合金激光填絲焊，不同于一般弧焊，其聚焦光斑直徑很小，一般在1mm以下，鋁焊絲的局部擺動會使焊接過程不穩(wěn)定甚至?xí)袛?，因此要求送出的鋁焊絲具有良好的剛直性和指向性。
送絲機構(gòu)是送絲工藝中不可缺少的裝置，現(xiàn)有的送絲機構(gòu)可分為三種推絲式、拉絲式和推-拉絲式。它們是利用一對送絲輪或兩對以上的送絲輪與焊絲之間的摩擦力來送絲。目前，這些送絲機構(gòu)主要是用于弧焊，對于弧焊來說，焊絲局部的擺動不對焊接過程造成明顯的影響。而鋁合金激光填絲焊，由于鋁焊絲較軟，鋁焊絲與送絲滾輪的接觸面積小，送出時極易被壓扁和彎曲，經(jīng)導(dǎo)絲咀后嚴重影響鋁焊絲的指向性，鋁焊絲在激光聚焦光斑附近偏擺，同時也增加了鋁焊絲在導(dǎo)絲咀內(nèi)的阻力甚至出現(xiàn)堵絲。
如圖2所示為一個現(xiàn)有技術(shù)推絲式的鋁合金激光焊接用送絲機構(gòu)原理圖，它包括下壓滾輪1、鋁焊絲2、上壓滾輪3和主動輪9。這種送絲機構(gòu)的缺點是，送絲機構(gòu)的下壓滾輪1和上壓滾輪3與鋁焊絲2的接觸為點接觸，接觸面積小，施焊前反復(fù)調(diào)整壓緊輪的壓力大小，壓力過小滾輪與鋁焊絲之間打滑，致使送絲不均勻；壓力過大造成鋁焊絲有壓痕或變形，鋁焊絲進入導(dǎo)絲咀后阻力增大，鋁焊絲在光斑附近偏擺，甚至出現(xiàn)堵絲，影響焊接過程的穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于考慮上述問題而提供一種可實現(xiàn)送出的鋁焊絲不變形，具有良好的剛直性和指向性的激光焊接用送絲機構(gòu)。本發(fā)明不僅送絲力大、可遠距離送絲，而且還可以校直鋁焊絲，從而保證鋁合金激光焊接的穩(wěn)定性。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是包括機架6、及連接在機架6上的主動輪9、從動輪8、電機4、減速器5，上壓滾輪3、下壓滾輪1，還包括沿送絲方向依次設(shè)置的調(diào)節(jié)位置輪13、縱向校直滾輪組7a、橫向校直滾輪組7b、設(shè)置在上壓滾輪3和鋁焊絲2之間、下壓滾輪1和鋁焊絲2之間的兩條夾送平帶10；其中，電機4和減速器5固定在機架6的下方，電機4固定連接在減速器5上，電機4的輸出軸與減速器5的輸入孔連接，主動輪9連接在減速器5的輸出軸上，兩條夾送平帶10分別連接在兩對主動輪9和從動輪8上。
上述夾送平帶10表面耐磨具有校直功能。
上述夾送平帶10的下壓滾輪1和從動輪8對其壓力均可以調(diào)節(jié)。
上述調(diào)節(jié)位置輪13通過其下方的調(diào)節(jié)螺釘可調(diào)節(jié)鋁焊絲2的入口高度。
在上述下壓滾輪1、上壓滾輪3、從動輪8中間均開有防止鋁焊絲2在夾送平帶夾送過程中有縱向位移的圓弧狀凹槽。
為了便于調(diào)節(jié)送絲速度和保證送絲速度的穩(wěn)定性，電機4可采用交流伺服電機。
上述縱向校直滾輪組7a和橫向校直滾輪組7b兩個校直方向的銳角為80°～90°。每個校直滾輪組都包括有5～9個分兩排交錯布置的校直滾輪，其中，固定滾輪數(shù)等于可調(diào)滾輪數(shù)或比可調(diào)滾輪數(shù)多1個，3～5個為固定滾輪，其心軸固定在機架6上，另外2～4個為位置可調(diào)滾輪以便調(diào)節(jié)校直鋁焊絲，其心軸固定在通過調(diào)節(jié)螺釘12調(diào)節(jié)的滑塊11上。此外，當(dāng)兩個校直方向的角度為90°，每個校直滾輪組都有4個固定滾輪和3個可調(diào)滾輪時方案最佳。
本發(fā)明的有益效果是，通過采用多對上壓滾輪和下壓滾輪壓緊較軟的夾送鋁焊絲的平帶，增加了鋁焊絲與平帶的接觸面積，降低了鋁焊絲單位面積的壓力，送出的鋁焊絲不變形、送絲力大，能遠距離送絲；另外，本發(fā)明通過校直機構(gòu)校直鋁焊絲，送出的鋁焊絲具有良好的剛直性，從而保證激光焊接填充鋁焊絲的穩(wěn)定性。本發(fā)明是一種操作簡單、能遠距離送絲、所送較軟鋁焊絲不變形，送絲穩(wěn)定可靠，具有校直功能的激光焊接用送絲機構(gòu)。


圖1為本發(fā)明鋁合金激光焊接送絲機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1、下壓滾輪 2、鋁焊絲 3、上壓滾輪 4、電機 5、減速器6、機架 7a、縱向校直滾輪組 7b、橫向校直滾輪組 8、從動輪9、主動輪 10、夾送平帶 11、滑塊 12、調(diào)節(jié)螺釘 13、調(diào)節(jié)位置輪圖2為推式對滾輪送絲原理圖；其中1、下壓滾輪 2、鋁焊絲 3、上壓滾輪 9、主動輪。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖詳細說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
本發(fā)明鋁合金激光焊送絲機構(gòu)的實施例結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，包括機架6、及連接在機架6上的主動輪9、從動輪8、電機4、減速器5，上壓滾輪3、下壓滾輪1，還包括沿送絲方向依次設(shè)置的調(diào)節(jié)位置輪13、縱向校直滾輪組7a、橫向校直滾輪組7b、設(shè)置在上壓滾輪3和鋁焊絲2之間、下壓滾輪1和鋁焊絲2之間的兩條夾送平帶10；其中，電機4和減速器5固定在機架6的下方，電機4固定連接在減速器5上，電機4的輸出軸與減速器5的輸入孔連接，主動輪9連接在減速器5的輸出軸上，兩條夾送平帶10分別連接在兩對主動輪9和從動輪8上。鋁焊絲在兩條夾送平帶10的夾送下經(jīng)公知的導(dǎo)絲管送出。
上述下壓滾輪1和從動輪8對夾送平帶10的壓力可以調(diào)節(jié)，結(jié)構(gòu)為下壓滾輪1和其中一個從動輪8的心軸連接在嵌在機架6上的滑塊11上，滑塊11與設(shè)置在機架側(cè)面的調(diào)節(jié)螺釘12連接，通過調(diào)節(jié)螺釘12可使滑塊移動，從而調(diào)節(jié)下壓滾輪1和從動輪8對夾送平帶10的壓力。夾送平帶10靠兩側(cè)對稱放置的壓滾輪、從動輪對其的壓力夾緊鋁焊絲。由于夾送平帶10較軟且與鋁焊絲的接觸面積大，故送出的鋁焊絲不變形、送絲力大，能遠距離送絲。
為了校直鋁焊絲，沿送絲方向在送絲入口處依次有調(diào)節(jié)位置輪13、角度成90°的縱向校直滾輪組7a和橫向校直滾輪組7b。調(diào)節(jié)位置輪13的心軸連接在嵌在機架6上的滑塊11上，滑塊11與設(shè)置在機架下面的調(diào)節(jié)螺釘12連接，通過調(diào)節(jié)螺釘12可使滑塊移動，從而調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)位置輪13對鋁焊絲2的高度。每個校直滾輪組都包括有7個分兩排交錯布置的校直滾輪。鋁焊絲在夾送平帶10帶動送出的過程中，先通過校直機構(gòu)進行校直。本實施例中，上述每個校直滾輪組中有個4為固定滾輪，其心軸固定在機架6上，另外3個為位置可調(diào)滾輪，其心軸固定在位置可調(diào)節(jié)的另一滑塊11上。
權(quán)利要求
1.一種鋁合金激光焊接送絲機構(gòu)，包括機架(6)、及連接在機架(6)上的主動輪(9)、電機(4)、減速器(5)，上壓滾輪(3)、下壓滾輪(1)；其中，電機(4)固定連接在減速器(5)上，電機(4)的輸出軸與減速器(5)的輸入孔連接，主動輪(9)連接在減速器(5)的輸出軸上；其特征在于還包括沿送絲方向依次設(shè)置的縱向校直滾輪組(7a)、橫向校直滾輪組(7b)、設(shè)置在上壓滾輪(3)和所送的鋁焊絲(2)之間、下壓滾輪(1)和所送的鋁焊絲(2)之間的兩條夾送平帶(10)；其中，兩條夾送平帶(10)分別連接在兩對主動輪(9)和從動輪(8)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁合金激光焊接送絲機構(gòu)，其特征在于縱向校直滾輪組(7a)和橫向校直滾輪組(7b)的兩個校直方向所夾的銳角為80°～90°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁合金激光焊接送絲機構(gòu)，其特征在于兩個方向的校直滾輪組都由交錯分布的固定滾輪和可調(diào)節(jié)滾輪組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋁合金激光焊接送絲機構(gòu)，其特征在于每個校直滾輪組包括5～9個校直滾輪，其中固定滾輪數(shù)等于可調(diào)滾輪數(shù)或比可調(diào)滾輪數(shù)多1個。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁合金激光焊接送絲機構(gòu)，其特征在于下壓滾輪(1)或上壓滾輪(3)和與其位于一側(cè)的從動輪為位置可調(diào)滾輪，其心軸安裝在嵌在機架(6)內(nèi)、通過調(diào)節(jié)螺釘(12)調(diào)節(jié)的滑塊(11)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁合金激光焊接送絲機構(gòu)，其特征在于該送絲機構(gòu)有2～4對上壓滾輪(3)和下壓滾輪(1)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁合金激光焊接送絲機構(gòu)，其特征在于下壓滾輪(1)、上壓滾輪(3)、從動輪(8)的中間均開防止金屬絲(2)縱向位移的圓弧狀凹槽。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁合金激光焊接送絲機構(gòu)，其特征在于在校直滾輪組前，送絲入口處，設(shè)有調(diào)節(jié)金屬絲高度的調(diào)節(jié)位置輪(13)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁合金激光焊接送絲機構(gòu)，其特征在于所述的電機(4)為交流伺服電機。
全文摘要
本發(fā)明是一種鋁合金激光焊接送絲機構(gòu)。包括有機架(6)、縱向校直滾輪組(7a)、橫向校直滾輪組(7b)、主動輪(9)、從動輪(8)、夾送平帶(10)、上壓滾輪(3)、下壓滾輪(1)、電機(4)、減速器(5)，其中電機的輸出軸連接在與機架連接的減速器的輸入孔上，一個主動輪連接在減速器的輸出軸上。鋁焊絲在夾送平帶的夾送下送出。本發(fā)明采用多對上壓滾輪和下壓滾輪壓緊夾送平帶實現(xiàn)自動送絲的結(jié)構(gòu)，增加了鋁焊絲與平帶的接觸面積，而且平帶對金屬絲的壓力可以調(diào)整，因此，本發(fā)明送出的鋁焊絲不變形、送絲力大。此外，本發(fā)明通過校直機構(gòu)校直金屬絲，從而可以保證送出的金屬絲具有良好的剛直性和指向性。
文檔編號B23K9/133GK1775450SQ200510132110
公開日2006年5月24日 申請日期2005年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月16日
發(fā)明者肖榮詩, 江玉軍, 楊武雄, 武強, 陳鎧 申請人:北京工業(yè)大學(xué)