一种双头激光同步焊接装置及焊接方法与流程

本发明涉及焊接设备，尤其是涉及一种双头激光同步焊接装置及焊接方法。

背景技术：

1、在金属加工领域，特别是汽车制造、家电生产及航空航天等行业中，金属板的激光焊接包边工艺因其高精度、高强度连接及良好的外观质量而得到广泛应用。这种工艺主要通过激光束的高温作用，使金属板与包边材料（如金属条、边框等）在接触界面迅速熔化并凝固，从而实现牢固结合，既满足了结构强度要求，又提升了产品的美观性。

2、然而，传统的激光焊接包边技术在实施过程中面临诸多挑战。目前市场上广泛采用的方法大多依赖于人工操作焊接机器人或手持式焊接头。具体而言，对于每一块金属板的包边焊接，由于焊接位置的多样性和包边材料的形状差异，往往需要进行多次（通常为8次）焊接作业以完成整个包边过程。每次焊接前，都需要工人精确调整金属板与包边材料的位置，确保焊接路径的准确性。此外，当金属板尺寸较大或形状复杂时，还涉及到金属板的翻转操作，以便完成所有边缘的焊接。这一过程中，不仅增加了工人的劳动强度，还因频繁调整位置和翻转金属板而导致了生产效率的显著降低。

3、因此，市场上迫切需要一种更为高效、智能的激光焊接包边解决方案。

技术实现思路

1、本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种双头激光同步焊接装置及焊接方法，提升生产效率和焊接质量，满足现代制造业对自动化、智能化的需求。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现。

3、一种双头激光同步焊接装置，包括导轨、支架，以及设置在支架两端的第一焊接单元和第二焊接单元，所述支架与所述导轨连接并且可沿着所述导轨移动，所述第一焊接单元包括第一激光焊接头，所述第二焊接单元包括第二激光焊接头，所述第一激光焊接头的激光射出部和所述第二激光焊接头的激光射出部相向设置，两个所述激光射出部之间的空挡位置形成焊接位。

4、在其中一个实施例中，所述第一激光焊接头和所述第二激光焊接头垂直上下对称设置；

5、或者所述第一激光焊接头和所述第二激光焊接头水平对称设置。

6、在其中一个实施例中，所述第一激光焊接头的激光射出部和所述第二激光焊接头的激光射出部共线设置。

7、在其中一个实施例中，所述第一焊接单元包括第一a轴间距调整机构，所述第一激光焊接头通过所述第一a轴间距调整机构连接所述支架，并且所述第一激光焊接头可在a轴方向上移动，从而靠近或者远离所述第二激光焊接头，所述a轴方向为所述第一激光焊接头（11）与所述第二激光焊接头（21）相对设置的方向。

8、在其中一个实施例中，所述第二焊接单元包括第二a轴间距调整机构，所述第二激光焊接头通过所述第二a轴间距调整机构连接支架，并且所述第二激光焊接头可在a轴方向上移动，从而靠近或者远离所述第一激光焊接头。

9、在其中一个实施例中，所述第一焊接单元包括第一b轴间距调整机构，所述第一激光焊接头通过所述第一b轴间距调整机构连接支架，并且所述第一激光焊接头可在b轴方向上移动，从而靠近或者远离所述支架，所述b轴方向为所述第一激光焊接头（11）与所述支架（30）相对设置的方向。

10、在其中一个实施例中，所述第二焊接单元包括第二b轴间距调整机构，所述第二激光焊接头通过所述第二b轴间距调整机构连接支架，并且所述第二激光焊接头可在b轴方向上移动，从而靠近或者远离所述支架。

11、在其中一个实施例中，还包括工件台，所述工件台用于固定待焊接金属板，所述工件台上设置有至少两个限位器，每个限位器包括限位板和移动机构，所述移动机构驱动所述限位板处于限位状态或打开状态；当处于限位状态时，所述限位板贴合包边板并且将所述包边板压贴于待焊接金属板的一侧；当处于打开状态时，所述限位板离开所述包边板；

12、所述限位器位于所述导轨的一侧并且沿着所述导轨的方向设置，当所述支架沿着所述导轨移动至其中一个限位器的位置时，所述限位器可处于打开状态进行避让。

13、在其中一个实施例中，每个限位器一侧设置有一个传感器，当所述传感器检测到所述支架时，其对应的所述限位器由限位状态转换成打开状态。

14、一种焊接方法，适用于上述的一种双头激光同步焊接装置，使用一体集成的第一激光焊接头和第二激光焊接头同时对位于焊接位上的金属板和包边板之间的两根平行焊缝进行激光焊接；所述第一激光焊接头的激光射出部和所述第二激光焊接头的激光射出部相向设置，两个激光射出部之间的空挡位置形成焊接位。

15、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

16、1、上述双头激光同步焊接装置，在使用过程中，先将待焊接的金属板放置在第一焊接单元与第二焊接单元之间，更具体地，待焊接的金属板水平放置在第一激光焊接头和第二激光焊接头之间的空挡位置，再将包边板贴合在金属板的待焊接侧面上，包边板与金属板的待焊接侧面之间形成待焊接缝隙，此时第一激光焊接头和第二激光焊接头分别位于待焊接缝隙的两侧，启动第一激光焊接头和第二激光焊接头，由支架带着第一激光焊接头和第二激光焊接头沿导轨移动，最终形成两条与导轨平行的对接焊缝，完成金属板与包边板的焊接。由于该同步焊接装置设有两个相对的焊接单元，可以同时对金属板与包边板之间的贴合侧面上下或左右两个缝隙进行同步焊接，避免翻转金属板对两个缝隙进行逐一焊接过程中，金属板与包边板连接不牢固，导致第二条焊缝错位，有效提高了焊接效率和焊缝质量。

17、2、第一a轴间距调整机构用于带动第一激光焊接头沿a轴靠近或者远离所述第二激光焊接头，能够调整第一激光焊接头与第一焊缝的距离；第二a轴间距调整机构用于带动第二激光焊接头沿a轴靠近或者远离所述第一激光焊接头，能够调整第二激光焊接头与第二焊缝的距离。因此，第一a轴间距调整机构、第二a轴间距调整机构有利于调节激光焊接头与焊缝的距离，并且调节两个激光焊接头之间的空挡位置，为金属板的放置与取下保留更多操作空间，还可以适应不同的金属板厚度尺寸和形状。

18、3、该同步焊接装置设置了第一b轴间距调整机构、第二b轴间距调整机构，用于分别调整第一激光焊接头、第二激光焊接头在b轴上的位置，能够用于调整第一激光焊接头的激光、第二激光焊接头的激光之间的共线性，用于适应位于同一平面的上下两条焊缝，同时还能适应不在同一平面内的上下两条焊缝，有效拓宽了该焊接装置的使用场景和应用范围。

19、4、同步焊接装置上的工件台和限位器，移动机构能够驱动限位板在限位状态和打开状态之间切换，当限位板处于限位状态时，限位板能固定金属板和包边板的相对位置，保证金属板和包边板之间的焊缝形成前，包边板保持不动；当限位板处于打开状态时，该限位板前的一部分包边板和金属板之间的焊缝已经形成，包边板不再需要限位板支撑，激光焊接头移动至该限位板的位置，对该限位板位置的包边板和金属板进行焊接，因此限位板不仅能固定金属板和包边板的相对位置，又能与焊接单元相互配合，避免对遮挡焊接激光。

1.一种双头激光同步焊接装置，其特征在于，包括导轨（40）、支架（30），以及设置在所述支架（30）两端的第一焊接单元（10）和第二焊接单元（20），所述支架（30）与所述导轨（40）连接并且可沿着所述导轨（40）移动，所述第一焊接单元（10）包括第一激光焊接头（11），所述第二焊接单元（20）包括第二激光焊接头（21），所述第一激光焊接头（11）的激光射出部和所述第二激光焊接头（21）的激光射出部相向设置，两个所述激光射出部之间的空挡位置（82）形成焊接位。

2.根据权利要求1所述的一种双头激光同步焊接装置，其特征在于，所述第一激光焊接头（11）和所述第二激光焊接头（21）垂直上下对称设置；

3.根据权利要求1所述的一种双头激光同步焊接装置，其特征在于，所述第一激光焊接头（11）的激光射出部和所述第二激光焊接头（21）的激光射出部共线设置。

4.根据权利要求1所述的一种双头激光同步焊接装置，其特征在于，所述第一焊接单元（10）包括第一a轴间距调整机构（15），所述第一激光焊接头（11）通过所述第一a轴间距调整机构（15）连接所述支架（30），并且所述第一激光焊接头（11）可在a轴方向上移动，从而靠近或者远离所述第二激光焊接头（21），所述a轴方向为所述第一激光焊接头（11）与所述第二激光焊接头（21）相对设置的方向。

5.根据权利要求4所述的一种双头激光同步焊接装置，其特征在于，所述第二焊接单元（20）包括第二a轴间距调整机构（25），所述第二激光焊接头（21）通过所述第二a轴间距调整机构（25）连接支架（30），并且所述第二激光焊接头（21）可在a轴方向上移动，从而靠近或者远离所述第一激光焊接头（11）。

6.根据权利要求1所述的一种双头激光同步焊接装置，其特征在于，所述第一焊接单元（10）包括第一b轴间距调整机构（16），所述第一激光焊接头（11）通过所述第一b轴间距调整机构（16）连接所述支架（30），并且所述第一激光焊接头（11）可在b轴方向上移动，从而靠近或者远离所述支架（30），所述b轴方向为所述第一激光焊接头（11）与所述支架（30）相对设置的方向。

7.根据权利要求6所述的一种双头激光同步焊接装置，其特征在于，所述第二焊接单元（20）包括第二b轴间距调整机构（26），所述第二激光焊接头（21）通过所述第二b轴间距调整机构（26）连接所述支架（30），并且所述第二激光焊接头（21）可在b轴方向上移动，从而靠近或者远离所述支架（30）。

8.根据权利要求1所述的一种双头激光同步焊接装置，其特征在于，还包括工件台（50），所述工件台（50）用于固定待焊接金属板（80），所述工件台（50）上设置有至少两个限位器（60），每个限位器（60）包括限位板（61）和移动机构（62），所述移动机构（62）驱动所述限位板（61）处于限位状态或打开状态；当处于限位状态时，所述限位板（61）贴合包边板（81）并且将所述包边板（81）压贴于待焊接金属板（80）的一侧；当处于打开状态时，所述限位板（61）离开所述包边板（81）；

9.根据权利要求8所述的一种双头激光同步焊接装置，其特征在于，每个限位器（60）一侧设置有一个传感器，当所述传感器检测到所述支架（30）时，其对应的所述限位器（60）由限位状态转换成打开状态。

10.一种焊接方法，适用于如权利要求1-9任一项所述的一种双头激光同步焊接装置，其特征在于，使用一体集成的第一激光焊接头（11）和第二激光焊接头（21）同时对位于焊接位上的金属板（80）和包边板（81）之间的两根平行焊缝进行激光焊接；所述第一激光焊接头（11）的激光射出部和所述第二激光焊接头（21）的激光射出部相向设置，两个激光射出部之间的空挡位置（82）形成焊接位。