能在线报警的激光、电弧复合焊接装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103028852A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN103028852A(43)申请公布日2013.04.10(21)申请号201210551794.1(51)Int.Cl.(22)申请日2012.12.18B23K28/02(2006.01)(71)申请人西南交通大学地址610031四川省成都市二环路北一段111号申请人南车青岛四方机车车辆股份有限公司唐山轨道客车有限责任公司(72)发明人朱宗涛李远星李恒奎龚明孙帮成丁叁叁孟立春李明高马纪军陈辉苟国庆刘艳王晓敏马传平(74)专利代理机构哈尔滨市松花江专利商标事务所23109代理人牟永林权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书33页页附图附图11页(54)发明名称能在线报警的激光、电弧复合焊接装置(57)摘要能在线报警的激光、电弧复合焊接装置，本发明涉及一种激光、电弧复合焊接装置。实现了对激光-电弧复合焊接过程中激光输出异常或电弧熄灭的状况进行监控。它包括焊接电源、焊枪和激光器，焊枪连接在焊接电源的一个输出电极上，激光器的激光输出端照射在焊枪所产生的焊点处，它还包括电流传感器、PLC控制器、光学传感器和蜂鸣报警器，电流传感器连接在焊枪与焊接电源之间以提取电流信号，电流传感器的电流信号输出端连接PLC控制器的一个信号输入端，光学传感器设置在工件的熔池上方以接收工件反射过来的激光信号，光学传感器的信号输出端连接PLC控制器的另一个输入端，PLC控制器的一个信号输出端连接蜂鸣报警器的信号输入端。CN103285ACN103028852A权利要求书1/1页1.能在线报警的激光、电弧复合焊接装置，其特征在于它包括焊接电源(9)、焊枪(5)和激光器(3)，焊枪(5)连接在焊接电源（9）的一个输出电极上，焊接电源（9）的另一个输出电极连接工件（1），激光器（3）的激光输出端照射在工件（1）的、焊枪(5)所产生的焊点处，它还包括电流传感器（6）、PLC控制器（8）、光学传感器（4）和蜂鸣报警器（7），电流传感器（6）连接在焊枪（5）与焊接电源（9）之间的连接线上以提取电流信号，电流传感器（6）的电流信号输出端连接PLC控制器（8）的一个信号输入端，光学传感器（4）设置在工件（1）的熔池（12）上方以接收工件（1）反射过来的激光信号，光学传感器（4）的信号输出端连接PLC控制器（8）的另一个信号输入端，PLC控制器（8）的一个信号输出端连接蜂鸣报警器（7）的信号输入端，PLC控制器（8）的另一个信号输出端连接激光器（3）外部出光控制信号输入端，PLC控制器（8）的又一个信号输出端连接焊接电源（9）的供电电源的控制信号输入端。2.根据权利要求1所述的能在线报警的激光、电弧复合焊接装置，其特征在于光学传感器（4）采用灵敏度较高的光电二极管型激光能量传感器接收激光。3.根据权利要求1所述的能在线报警的激光、电弧复合焊接装置，其特征在于焊枪（5）选用MIG、MAG复合焊枪、TIG焊枪、埋弧焊枪或等离子弧焊枪。4.根据权利要求1所述的能在线报警的激光、电弧复合焊接装置，其特征在于电流传感器（6）选用的是LEM公司的最大量程为300A的电流传感器。5.根据权利要求1所述的能在线报警的激光、电弧复合焊接装置，其特征在于焊接电源是EWM公司的全数字化弧焊电源。2CN103028852A说明书1/3页能在线报警的激光、电弧复合焊接装置技术领域[0001]本发明涉及一种激光、电弧复合焊接装置。背景技术[0002]激光焊接是典型的激光加工技术的应用，焊接过程以高能聚焦激光束为热源，具有弧焊工艺难以比拟的优点，如焊缝窄、熔深深、变形小、速度快等，是一种高效的焊接方法。但激光焊接的成本高，对焊件装备条件要求高（间隙、错边、不等厚等），焊缝易产生气孔、裂纹缺陷等缺点限制了激光焊接的进一步应用。为了弥补单一激光焊的不足，激光与其它热源复合焊接技术逐渐受到重视，出现了一些复合热源焊接方法，目前应用较广的主要是激光-电弧复合热源焊接技术，如激光-TIG、激光-MIG/MAG、激光-等离子体弧复合焊接等。[0003]要获得激光和电弧复合热源协调作用的效果，激光-电弧复合焊接设备是关键因素之一。目前，激光-电弧复合焊接系统通常由几个主要组成部分复合构成：激光器、弧焊系统、复合焊枪、工装卡具。为了便于实现自动化焊接过程，复合焊枪通常安装在焊接机器人或数控机床上，焊接过程由机器人或数控机床向激光器、焊机、工装卡具发出工作指令，实现几部分协调联动工作。[0004]常见的激光-电弧复合焊件设备在焊接过程中，激光器能否正常工作受到很多因素制约，如冷却水系统（水压、水温、露点）、光路、输出镜、保护镜等，这些因素一旦发生异常，激光便无法输出或激光功率无法正常耦合到焊件上，发生诸如此类的故障后虽