本發(fā)明涉及一種激光焊接頭裝置，本發(fā)明還涉及一種激光焊接頭垂直度調(diào)整方法。

背景技術(shù)：

激光焊接是一種具有快速、非接觸、熱輸出少、變形小、焊縫深度大、焊接質(zhì)量高等特點的新加工方法，已廣泛應(yīng)用于常規(guī)材料和難溶金屬材料的加工。而激光焊接頭時激光焊接設(shè)備中必不可少的一部分，是激光焊接設(shè)備中最重要的零部件之一，但是在進行激光對接焊接時，聚焦光板與板材表面位置需要精準(zhǔn)對位，焊接頭垂直于工件表面時，焊接的效果最好，激光束與板材表面發(fā)生偏斜都有可能造成焊接失敗，在實際的試驗和生產(chǎn)應(yīng)用中，由于不可避免的存在人為調(diào)節(jié)誤差，或板材的裝配精度誤差等情況，會造成激光光束在垂直于工件表面在垂直方向產(chǎn)生向左或向右的偏斜，就可能造成板材上的焊縫成形不穩(wěn)定。因此，在實際焊接過程中，為了保證焊縫的成形穩(wěn)定性，就必須保證激光光束與工件的上表面垂直，形成良好的焊縫質(zhì)量，其中，工件的上表面即為工件焊接平面。由于激光光束從激光焊接頭內(nèi)沿軸線發(fā)出，因此，調(diào)整激光光束與工件上表面的垂直度，可以轉(zhuǎn)變?yōu)檎{(diào)整激光焊接頭與工件上表面的垂直度，認定工件上表面與水平面已經(jīng)調(diào)整平齊，則只需要調(diào)整焊接頭的垂直姿態(tài)。傳統(tǒng)的調(diào)節(jié)激光焊接頭的垂直姿態(tài)的方法非常繁瑣，通常是借助鋼尺從兩個方向來調(diào)節(jié)焊接頭的垂直姿態(tài)，通過鋼板尺與水平面的對準(zhǔn)，然后調(diào)節(jié)焊接頭前后左右擺動，與鋼板尺的立面平齊，這種方法必須以一個水平面為基準(zhǔn)，且這種方法測量誤差較大，對于需要精準(zhǔn)焊接的工件來說，這種方法并不適用。

在授權(quán)的公告號為CN104002051B的中國發(fā)明專利文件里公開了一種用于激光焊接的垂直檢測裝置和檢測方法，該裝置通過在焊接頭上設(shè)置激光位移傳感器，并通過位移傳感器測量的距離信號通過傳感器控制器轉(zhuǎn)變?yōu)楹附宇^的偏移角度信號，然后在重新調(diào)整，通過直接測量偏移角度的方式測量垂直度，能夠較準(zhǔn)確測量出垂直度誤差，但是該裝置所涉及的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，且成本較高，不適合大規(guī)模生產(chǎn)。因此，涉及一種結(jié)構(gòu)簡單，測量方便的激光焊接頭裝置及激光焊接頭的垂直度調(diào)整方法很有必要。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種激光焊接頭裝置，本發(fā)明的目的還在于提供一種激光焊接頭垂直度調(diào)整方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中激光焊接頭裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，調(diào)整成本高的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

激光焊接頭裝置，包括可前后左右擺動的焊接頭，還包括設(shè)置在焊接頭上的水平儀，所述水平儀具有與焊接頭的激光光束的軸線垂直的測量基準(zhǔn)面。

水平儀為條式氣泡水平儀，條式氣泡水平儀的測量基準(zhǔn)面為其氣泡處于水平位置時條式氣泡水平儀上與水平面平行的平面，焊接頭的至少兩個側(cè)面上設(shè)置有條式氣泡水平儀，且相鄰或相對的兩個條式氣泡水平儀的氣泡移動方向相互垂直。

條式氣泡水平儀上沿氣泡移動方向延伸設(shè)置有用于檢測焊接頭傾斜度的刻度線。

焊接頭上設(shè)置有與激光光束的軸線垂直的安裝平面，所述水平儀的測量基準(zhǔn)面貼合安裝在所述安裝平面上。

激光焊接頭垂直度調(diào)整方法，該激光焊接頭上設(shè)置有測量基準(zhǔn)面與焊接頭的激光光束的軸線垂直的水平儀，調(diào)整方法包括以下步驟：1）將工件的焊接平面調(diào)整至與水平面平齊或具有設(shè)定水平度；2）根據(jù)所述水平儀的顯示結(jié)果調(diào)整焊接頭的角度，直至水平儀處于水平位置或顯示為所述的設(shè)定水平度。

水平儀為條式氣泡水平儀，條式氣泡水平儀的測量基準(zhǔn)面為其氣泡處于水平位置時條式氣泡水平儀上與水平面平行的平面，焊接頭的至少兩個側(cè)面上設(shè)置有條式氣泡水平儀，且相鄰或相對的兩個條式氣泡水平儀的氣泡移動方向相互垂直，通過條式氣泡水平儀上的氣泡所處的位置來確定焊接頭的傾斜方向和傾斜角度，依次調(diào)節(jié)焊接頭的前后左右各個方向的角度，直至每一個條式氣泡水平儀中的氣泡均處在水平位置或處在設(shè)定的氣泡位置。

本發(fā)明的有益效果是：

相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明涉及的激光焊接頭裝置及激光焊接頭垂直度調(diào)整方法，創(chuàng)造性的采用水平儀測量水平度的原理，在左右前后擺動的焊接頭上設(shè)置水平儀，并且水平儀的基準(zhǔn)測量面與焊接頭的激光光束的發(fā)射軸線垂直，以此來測量該激光光束發(fā)射軸線是否與工件的焊接平面垂直，將原有的焊接頭垂直度的測量轉(zhuǎn)換為測量焊接頭上水平儀的水平度的測量，然后調(diào)節(jié)焊接頭，直至水平儀水平或顯示為設(shè)定讀數(shù)（即條式氣泡水平儀的水平度與工件焊接表面水平度一致），結(jié)構(gòu)比較簡單，而且測量效果直觀，不需要復(fù)雜的計算和調(diào)試，只采用水平儀安裝在焊接頭的側(cè)面，測量成本較低，而且焊前的調(diào)試只需要調(diào)整工件的水平面即可，調(diào)試時間短，進一步的提升焊接的效率。

進一步的，將水平儀選定為條式氣泡水平儀，能夠直觀的觀察到焊接頭的傾斜方位，從而簡化調(diào)節(jié)步驟，相對或相鄰的條式氣泡水平儀垂直設(shè)置，能夠保證焊接頭在前后左右各個方向上的傾斜都能被觀察到，使得調(diào)整更加方便，簡化調(diào)節(jié)流程。

進一步的，在條式氣泡水平儀的氣泡移動方向上設(shè)置刻度線，能夠直觀觀察到焊接頭的傾斜角度，實現(xiàn)偏離角度的顯示。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的具體實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方式作進一步說明。

本發(fā)明的激光焊接頭裝置的具體實施例，如圖1所示，該裝置包括可前后左右擺動的焊接頭1，焊接頭呈矩形，四個側(cè)面均設(shè)置有用于檢測焊接頭射出的激光光束的軸線與工件焊接表面垂直度的條式氣泡水平儀2，焊接頭上具有與激光光束的軸線垂直的安裝平面，條式氣泡水平儀2的測量基準(zhǔn)面貼合安裝在所述安裝平面上，其中條式氣泡水平儀的測量基準(zhǔn)面為其氣泡處于水泡給你位置時條式氣泡水平儀上與水平面平行的平面，焊接頭的傾斜角度和傾斜方向由條式氣泡水平儀上的氣泡3顯示的位置來確定，焊接頭上相對的兩個側(cè)面上的條式氣泡水平儀為一組，每一組的兩個條式氣泡水平儀2的氣泡移動方向相互垂直，條式氣泡水平儀2上沿氣泡的移動方向延伸設(shè)置有用于檢測條式氣泡水平儀2的傾斜度的刻度線，可以直觀的顯示激光光束的傾斜角度。

上述實施例中，水平儀為條式氣泡水平儀，在其他實施例中，水平儀也可設(shè)置為在焊接頭的一側(cè)設(shè)置的具有圓形水準(zhǔn)管的圓形氣泡水平儀，通過圓形氣泡水平儀頂端的氣泡與中心軸線位置的距離和方位來確定焊接頭的傾斜角度和方向，在其他實施例中，水平儀也可為電子水平儀、激光水平儀。

在其他實施例中，條式氣泡水平儀可只在焊接頭的兩個側(cè)面上設(shè)置，將條式氣泡水平儀的氣泡移動方向相互垂直，并同時平行于安裝面，同樣能夠達到調(diào)整的目的。

本發(fā)明的激光焊接頭垂直度調(diào)整方法的實施例，具體采用上述的激光焊接頭裝置進行如下使用操作，1)先將工件的焊接平面與水平面調(diào)整至平齊，2)根據(jù)各個條式氣泡水平儀顯示的氣泡所處位置來確定焊接頭的傾斜角度和傾斜方向，調(diào)整焊接頭的前后左右的位置，直至每一個條式氣泡水平儀的氣泡均處于中間位置，即焊接頭的激光光束的軸線與工件的焊接表面垂直，完成焊接頭垂直度的調(diào)整。

在本發(fā)明的激光焊接頭垂直度調(diào)整方法的其他實施例中，也可以根據(jù)上述對焊接頭裝置的其他實施例的替換而進行相應(yīng)的變化，比如，水平儀可以不固定在焊接頭上，此時僅需要保證在調(diào)整時水平儀的測量基準(zhǔn)面與焊接頭的激光光束的軸線垂直即可，具體可以在測量頭上加工出一些用來參照的安裝面將水平儀在使用時放置在這些安裝面上，又比如，水平儀可以采用條式氣泡水平儀之外的激光水平儀、電子水平儀等；又比如，可以將工件的焊接表面調(diào)整至設(shè)定的水平度，并通過調(diào)整焊接頭，使其上的水平儀均達到設(shè)定的水平度，也可以保證焊接頭的激光光束的軸線與工件的焊接表面垂直。從而可以將本發(fā)明的激光焊接頭垂直度調(diào)整方法總結(jié)為以下步驟：1）將工件的焊接表面調(diào)節(jié)至與水平面平齊或具有設(shè)定給的水平度；2）根據(jù)所述水平儀的顯示結(jié)果調(diào)整焊接頭的角度，直至水平儀處于水平位置或顯示為所述的設(shè)定水平度。