CN111215763B - 异形管三维立体激光切割焊接一体化设备的控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请属于激光加工设备技术领域，尤其涉及一种异形管三维立体激光切割焊接一体化设备及其控制方法。异形管三维立体激光切割焊接一体化设备包括主柜体、激光***、切割送料机构和焊接固定机构，激光***包括驱动机构、激光头和光纤激光器，驱动机构设置于主柜体上，驱动机构用于驱动激光头在由X轴、Y轴和Z轴构成的三维立体空间内移动，光纤激光器和激光头连接，切割送料机构用于夹设管件沿X轴旋转或沿X轴进给，切割送料机构的进给路径通过激光头的下方，且焊接固定机构对应于激光头的下方设置，如此便兼具了对管件的三维立体激光切割和焊接功能。本申请的控制方法解决了异形管在三维立体激光切割焊接过程中的形控性的难题。

Description

异形管三维立体激光切割焊接一体化设备的控制方法

技术领域

本申请属于激光加工设备技术领域，尤其涉及一种异形管三维立体激光切割焊接一体化设备的控制方法。

背景技术

在汽车制造、船舶制造以及钢结构加工等行业领域，通常会涉及到对物料（比如板件、圆管件、方管件或异形管件等）的激光切割和激光焊接加工。现有技术中，激光切割和激光焊接过程通常是分别采用切割机和焊接机实现的，如此会存在激光切割和激光焊接加工的投入成本高，且加工效率较低。

发明内容

本申请的目的在于提供一种异形管三维立体激光切割焊接一体化设备的控制方法，旨在解决现有技术中的激光切割和激光焊接加工的投入成本高，且加工效率较低的技术问题。

为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：一种异形管三维立体激光切割焊接一体化设备的控制方法，包括以下步骤：

S1：提供主柜体、激光***、切割送料机构、反馈装置和焊接固定机构，将所述切割送料机构、所述反馈装置和所述焊接固定机构均设置于所述主柜体上，并使得所述激光***的激光头和所述反馈装置均对应于所述切割送料机构的送料路径和所述焊接固定机构的焊接工作台，所述反馈装置根据异形管的待激光切割或激光焊接处的三维形貌确定激光束补偿半径值；

S2：提供控制模组和视觉模组，所述切割送料机构、所述焊接固定机构、所述视觉模组和所述激光***均和所述控制模组电连接，所述视觉模组和所述激光头电连接，且所述视觉模组的光路和所述激光头的激光束路径同轴设置，以实现所述激光头相对于所述异形管的待切割或焊接位置的定位；

S3：所述激光头进行焊接作业时，所述控制模组根据所述视觉模组反馈的信息控制所述激光头对准所述焊接固定机构上的所述异形管，并控制所述反馈装置进行所述异形管的三维复杂焊缝的形貌跟踪测量和焊接补偿量确定，以实现精确激光焊接作业，当所述异形管进行拼焊时，将所述异形管以微进给量形式移动并拼接，所述视觉模组对拼接轨迹进行测量，并对拼接过程中产生的偏移进行实时动态补偿；

S4：所述激光头进行切割和焊接复合作业时，将两不同厚度的所述异形管夹紧固定，分别对两所述异形管的待切割部位通过所述激光头进行三维激光切割以形成焊边，将两所述异形管的焊边相拼合并通过所述激光头进行焊接；

所述激光***还包括驱动机构和光纤激光器，所述驱动机构设置于所述主柜体上，所述激光头设置于所述驱动机构上，所述驱动机构用于驱动所述激光头在由X轴、Y轴和Z轴构成的三维立体空间内移动，所述光纤激光器设置于所述主柜体内，并和所述激光头相连接，所述切割送料机构设置于所述主柜体上，并用于夹设异形管沿X轴旋转或沿X轴进给，所述切割送料机构的进给路径位于所述激光头的下方，所述焊接固定机构设置于所述主柜体上，且所述焊接固定机构位于所述激光头的下方；

所述驱动机构包括X轴线性模组、Y轴线性模组、Z轴线性模组和支撑架，所述支撑架设置于所述主柜体上，所述X轴线性模组设置于所述支撑架上，所述Y轴线性模组设置于所述X轴线性模组上，所述Z轴线性模组设置于所述Y轴线性模组上，所述激光头设置于所述Z轴线性模组上；

所述切割送料机构包括驱动电机、装夹组件和承载架，所述承载架设置于所述主柜体上，所述装夹组件和所述驱动电机均设置于所述承载架上，所述驱动电机和所述装夹组件传动连接，并用于驱动所述装夹组件绕X轴转动，或驱动所述异形管沿X轴运动；

所述切割送料机构还包括第一传动组件和第二传动组件，所述第一传动组件包括齿轮轴、传动带和从动齿轮，所述齿轮轴和所述驱动电机的驱动轴传动连接，所述从动齿轮设置于所述装夹组件上，所述传动带套设于所述齿轮轴和所述从动齿轮之间，所述第二传动组件包括蜗杆和驱动螺母，所述蜗杆沿X轴方向设置，所述驱动螺母套设于所述蜗杆上，并和所述异形管相连接，所述驱动电机的驱动轴选择性地和所述齿轮轴或所述蜗杆传动连接，所述切割送料机构还包括离合器，所述驱动电机的驱动轴通过所述离合器在所述齿轮轴传动配合和所述蜗杆传动配合之间切换；

所述焊接固定机构包括焊接工作台和蜗轮升降机，所述蜗轮升降机固定于所述主柜体内，所述焊接工作台设置于所述蜗轮升降机上并对应于所述激光头设置，所述蜗轮升降机的四个角部均设置有导向件，相邻的两所述导向件之间连接有加强板条，所述导向件和所述焊接工作台的下端面相连接；

所述装夹组件包括装夹卡盘和内轴套，所述承载架上开设有装配孔，所述内轴套转动穿设于所述装配孔内，所述装夹卡盘设置于所述内轴套上；

所述切割送料机构还包括尾撑机构，所述尾撑机构包括尾撑架和顶头轴，所述尾撑架沿X轴滑动设置于所述支撑架的一侧，所述顶头轴安装于所述尾撑架朝向所述装夹卡盘的一侧，且正对所述异形管设置；

所述尾撑机构还包括弹性件，所述顶头轴沿X轴滑动设置于所述尾撑架上，所述弹性件设置于所述顶头轴和所述尾撑架之间；

所述尾撑机构还包括手拧螺栓，所述尾撑架上开设有螺纹孔，所述手拧螺栓穿过所述螺纹孔并用于和所述支撑架抵接配合。

本申请实施例至少具有如下的有益效果：本申请实施例提供的异形管三维立体激光切割焊接一体化设备，工作时，光纤激光器向激光头输出大功率激光束，使得激光头能够实现对异形管进行切割或焊接，在异形管切割时，驱动机构可驱动激光头在由X轴、Y轴和Z轴构成的三维立体空间内移动，同时切割送料机构可沿X轴将异形管送至切割位置，并使得异形管沿X轴转动，这样激光头即可在驱动机构的驱动下，对旋转中的异形管实现三维立体激光切割处理。而在异形管等物件的焊接过程中，激光头则可在驱动机构的驱动下快速实现对固定于焊接固定机构上的异形管等物件不同位置的焊接处理，并可相对于异形管等物件快速上下移动，以实现高效精准对焦。如此，本申请实施例提供的异形管三维立体激光切割焊接一体化设备便兼具了对异形管的三维立体激光切割和焊接功能，这样便显著降低了异形管等物件的激光切割和激光焊接加工的加工成本，同时也有效提升了异形管等物件的激光切割和激光焊接加工的加工效率。

本申请实施例提供的异形管三维立体激光切割焊接一体化设备的控制方法，通过使得控制模组实现对切割送料机构、焊接固定机构以及激光***的有效控制，这样便保证了异形管的激光切割和焊接作业流程的高效稳定进行。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的异形管三维立体激光切割焊接一体化设备的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的异形管三维立体激光切割焊接一体化设备的焊接固定机构的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的异形管三维立体激光切割焊接一体化设备的尾撑机构的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的异形管三维立体激光切割焊接一体化设备的控制方法的步骤流程图。

其中，图中各附图标记：

10—主柜体 20—激光*** 21—驱动机构

22—激光头 23—X轴线性模组 24—Y轴线性模组

25—Z轴线性模组 26—支撑架 27—视觉模组

30—切割送料机构 31—驱动电机 32—装夹组件

33—承载架 40—焊接固定机构 41—焊接工作台

42—蜗轮升降机 43—升降电机 44—驱动螺母

45—升降蜗杆 46—导向件 47—加强板条

48—焊接模具 50—尾撑机构 51—尾撑架

52—顶头轴 53—弹性件 54—手拧螺栓

55—导轨 60—反馈装置 70—异形管。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图1~4描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

如图1~3所示，本申请实施例提供了一种异形管三维立体激光切割焊接一体化设备，包括主柜体10、激光***20、切割送料机构30和焊接固定机构40，激光***20包括驱动机构21、激光头22和光纤激光器，驱动机构21设置于主柜体10上，激光头22设置于驱动机构21上，驱动机构21用于驱动激光头22在由X轴、Y轴和Z轴构成的三维立体空间内移动，光纤激光器设置于主柜体10内，并和激光头22相连接，切割送料机构30设置于主柜体10上，并用于夹设异形管70沿X轴旋转和/或沿X轴进给，切割送料机构30的进给路径位于激光头22的下方。

其中，本实施例中，切割送料机构30亦可夹持柱状件实现切割。焊接固定机构40设置于主柜体10上，且焊接固定机构40位于激光头22的下方，焊接固定机构40用于固定异形管70以及板状待焊接件等物件。

具体地，异形管三维立体激光切割焊接一体化设备还包括控制***、水冷***、稳压电源、显示器和输入设备。控制***可以是带有工业空调的PLC工控机等，其和切割送料机构30、焊接固定机构40、驱动机构21以及光纤激光器电性连接，以控制上述各机构的运行。光纤激光器通过改变向激光头22输出激光的功率，来实现激光头22的激光切割和激光焊接功能的切换。水冷***可为光纤激光器和激光头22提供循环冷却降温，保证光纤激光器和激光头22的稳定运行，稳压电源可为各个***机构的运行提供电能，显示器和鼠标键盘等输入设备则可为操作者提供人机交互界面，方便操作者各个操作指令的下达。

本申请实施例提供的异形管三维立体激光切割焊接一体化设备，其切割和焊接灵活度较高，尤其适合于小批量的圆管或异形管70以及钣金件的切割和焊接。同时，激光切割和焊接对材料的适应性强，还可通过控制***内预存的数控程序实现对任意板材的三维立体切割和焊接。

进一步地，控制模组可根据其预存的加工路径实现切割和焊接，如果加工对象发生变化，只须修改加工路径程序即可，方便快捷。通过预存多种加工路径程度，即可根据加工对象的加工要求和材料特性实现多种不同的切割和焊接功能。

进一步地，本申请实施例提供的异形管三维立体激光切割焊接一体化设备，集激光切割和激光焊接于一体，可使得异形管70等加工对象的修边冲孔等工艺一次完成，且切口整齐无需后道工艺再处理，大大缩短了工艺流程，降低了人工成本和模具费用的投入，也提高了产品档次和附加值。

以下对本申请实施例提供的异形管三维立体激光切割焊接一体化设备作进一步说明：本申请实施例提供的异形管三维立体激光切割焊接一体化设备，工作时，光纤激光器向激光头22输出大功率激光束，使得激光头22能够实现对异形管70进行切割或焊接，在异形管70切割时，驱动机构21可驱动激光头22在由X轴、Y轴和Z轴构成的三维立体空间内移动，同时切割送料机构30可沿X轴将异形管70送至切割位置，并使得异形管70沿X轴转动，这样激光头22即可在驱动机构21的驱动下，对旋转中的异形管70实现三维立体激光切割处理。而在异形管70等物件的焊接过程中，激光头22则可在驱动机构21的驱动下快速实现对固定于焊接固定机构40上的异形管70等物件不同位置的焊接处理，并可相对于异形管70等物件快速上下移动，以实现高效精准对焦。如此，本申请实施例提供的异形管三维立体激光切割焊接一体化设备便兼具了对异形管70的智能化三维立体激光切割和焊接功能，这样便显著降低了异形管70等物件的激光切割和激光焊接加工的加工成本，同时也有效提升了异形管70等物件的激光切割和激光焊接加工的加工效率和加工质量，降低了激光切割和激光焊接加工过程中操作者的劳动强度，还可实现对加工原材料的有效节约。同时也显著降低了激光切割和激光焊接加工过程中所产生的***耗电量和运行维护费用，减少了设备的占地面积。

在本申请的另一些实施例中，如图1所示，驱动机构21包括X轴线性模组23、Y轴线性模组24、Z轴线性模组25和支撑架26，支撑架26设置于主柜体10上，X轴线性模组23设置于支撑架26上，Y轴线性模组24设置于X轴线性模组23上，Z轴线性模组25设置于Y轴线性模组24上，激光头22设置于Z轴线性模组25上。具体地，驱动机构21在工作时，其内的X轴线性模组23、Y轴线性模组24和Z轴线性模组25可根据激光头22的移动路径需求，同时全部动作或部分动作，以满足激光头22对异形管70的三维立体激光切割。

在本申请的另一些实施例中，如图1所示，切割送料机构30包括驱动电机31、装夹组件32和承载架33，承载架33设置于主柜体10上，装夹组件32和驱动电机31均设置于承载架33上，驱动电机31和装夹组件32传动连接，并用于驱动装夹组件32绕X轴转动，或驱动所述异形管70沿X轴运动。具体地，切割送料机构30在工作时，驱动电机31可首先驱动异形管70沿X轴方向运动，进而使得异形管70的初始切割位置运动至对应激光头22的位置，此时驱动电机31可再驱动装夹组件32转动，进而带动异形管70转动，同时激光头22在驱动机构21的带动下，实现对异形管70进给长度部分的三维立体切割作业，当该段长度切割完成后，驱动电机31再驱动异形管70沿X轴方向运动，如此周而复始，实现对异形管70逐段进行高效三维立体切割。

在本申请的另一些实施例中，切割送料机构30还包括第一传动组件（图未示）和第二传动组件（图未示），第一传动组件包括齿轮轴、传动带和从动齿轮，齿轮轴和驱动电机31的驱动轴传动连接，从动齿轮设置于装夹组件32上，传动带套设于齿轮轴和从动齿轮之间，第二传动组件包括蜗杆和驱动螺母44，蜗杆沿X轴方向设置，驱动螺母44套设于蜗杆上，并和异形管70相连接，驱动电机31的驱动轴选择性地和齿轮轴或蜗杆传动连接。

具体地，通过使得驱动电机31的驱动轴选择性地和齿轮轴或蜗杆传动连接，这样便实现了驱动电机31在驱动异形管70转动和驱动异形管70进给两种工作模式下的有效切换。可选地，切割送料机构30可包括有离合器，驱动电机31的驱动轴通过离合器的作用在和齿轮轴传动配合或与蜗杆传动配合之间切换。

在本申请的另一些实施例中，装夹组件32包括装夹卡盘（图未示）和内轴套（图未示），承载架33上开设有装配孔，内轴套转动穿设于装配孔内，装夹卡盘设置于内轴套上。具体地，通过使得内轴套转动穿设于装配孔内，装夹卡盘设置于内轴套上这样一方面实现了装夹卡盘能够相对于承载架33转动，另一方面也保证了装夹卡盘的装配稳定性。

在本申请的另一些实施例中，如图3所示，切割送料机构30还包括尾撑机构50，尾撑机构50包括尾撑架51和顶头轴52，尾撑架51沿X轴滑动设置于支撑架26的一侧，可选地，支撑架26一侧可设置有导轨55，尾撑架51滑动设置于导轨55上，顶头轴52安装于尾撑架51朝向装夹卡盘的一侧，且正对异形管70设置。具体地，通过在尾撑架51上设置顶头轴52，并使得尾撑架51沿X轴滑动设置于支撑架26的一侧，这样异形管70在沿X轴方向进给时，其端部即可抵接于顶头轴52，顶头轴52和尾撑架51整体在异形管70的推动作用下X轴方向运动，这样异形管70在进给过程中即可受到顶头轴52的导向和稳定作用，进而保持其运动轨迹的精确性和运动状态的稳定性。

在本申请的另一些实施例中，如图3所示，尾撑机构50还包括弹性件53，顶头轴52沿X轴滑动设置于尾撑架51上，弹性件53设置于顶头轴52和尾撑架51之间。具体地，通过在顶头轴52和尾撑架51之间设置弹性件53，这样弹性件53即可化解异形管70和顶头轴52相抵接时的冲击力，进而有效降低了顶头轴52和尾撑架51之间产生的作用力，保证了顶头轴52和尾撑架51之间的连接稳定性。

在本申请的另一些实施例中，如图3所示，尾撑机构50还包括手拧螺栓54，尾撑架51上开设有螺纹孔，手拧螺栓54穿过螺纹孔并用于和支撑架26抵接配合。具体地，通过设置手拧螺栓54，这样操作者即可通过调节手拧螺栓54相对于螺纹孔的旋入深度来控制手拧螺栓54是否和支撑架26相抵接，以此来控制尾撑架51和支撑架26相对位置的固定和活动。

在本申请的另一些实施例中，如图2所示，焊接固定机构40包括焊接工作台41和蜗轮升降机42，蜗轮升降机42固定于主柜体10内，焊接工作台41设置于蜗轮升降机42上并对应于激光头22设置。同时，焊接工作台41上还可固定焊接模具48等。具体地，通过使得焊接固定机构40包括蜗轮升降机42，这样蜗轮升降机42即可带动焊接工作台41相对于激光头22上下运动，进而可配合驱动机构21的Z轴线性模组25一同实现对激光头22和置于焊接工作台41上的异形管70等的待焊接物件的快速高效地焦距调节。

可选地，蜗轮升降机42的四个角部均设置有导向件46，相邻的两导向件46之间连接有加强板条47，导向件46和焊接工作台41的下端面相连接，这样导向件46的存在一方面保证了蜗轮升降机42的升举动作稳定进行，另一方面也能够对蜗轮升降机42的升举范围作出限制，保证蜗轮升降机42在预设的升举范围内实现升举作业。

可选地，蜗轮升降机42还包括升降电机43、驱动螺母44和升降蜗杆45，升降电机43和升降蜗杆45传动连接，且升降蜗杆45上端和焊接工作台41转动连接。这样升降蜗杆45即可在升降电机43的驱动下转动，进而在和驱动螺母44的配合下实现上下运动，以带动焊接工作台41实现升举或下降。

如图4所示，本申请是实施例还提供了一种异形管三维立体激光切割焊接一体化设备的控制方法，包括以下步骤：

S1：提供主柜体10、激光***20、切割送料机构30、反馈装置60和焊接固定机构40，将切割送料机构30、反馈装置60和焊接固定机构40均设置于主柜体10上，并使得激光***20的激光头22对应于切割送料机构40的送料路径和焊接固定机构40的焊接工作台41，反馈装置60根据异形管70的待激光切割或激光焊接处的三维形貌确定激光束补偿半径值；具体地，在异形管70三维激光切割过程中，可根据预先存储于设备内的异形管70切口处的三维形貌，采用图形刀补方法确定出激光束的补偿半径值。

S2：提供控制模组和视觉模组27，并使得切割送料机构30、焊接固定机构40、视觉模组27和激光***20均和控制模组电连接，视觉模组27的光路和激光头22的激光束路径同轴设置，以实现激光头22相对于异形管70的待切割或焊接位置的定位；激光头22进行切割作业时，控制模组可根据视觉模组27反馈的信息控制切割送料机构30输送异形管70至指定位置后，控制切割送料机构30带动异形管70相对于激光头22旋转，以实现异形管70的三维激光切割；

S3：激光头进行焊接作业时，控制模组根据视觉模组27反馈的信息控制激光头22对准焊接固定机构40上的异形管70，并控制反馈装置60进行异形管70的三维复杂焊缝的形貌跟踪测量和焊接补偿量确定，以实现精确激光焊接作业，如此可显著提升焊接过程中的形控性，且能够实现厚度不等的两板状件之间的精确焊接以及非穿透性激光切割等，通过对三维复杂焊缝形貌测量、跟踪和补偿，还可实现对异形管70和板状件的焊缝形状和组织均匀性的有效控制。而当异形管70或板状件进行拼焊时，可采用正负“刀补”编程方法，将异形管70或板状件以微进给量形式移动并拼接，拼接间隙由异形管70或板状件的厚度减至一定范围，并根据激光头22内的视觉模组对拼接轨迹进行测量，并对拼接过程中产生的偏移进行实时动态补偿，拼接完成后，即可进行焊接以及焊缝质量的检测。

S4：激光头进行切割和焊接复合作业时，将两不同厚度的异形管70夹紧固定，分别对两异形管70的待切割部位通过激光头进行三维激光切割以形成焊边，将两异形管70的焊边相拼合并通过激光头进行焊接。具体地，异形管三维立体激光切割和焊接作业采用闭环控制，通过优化激光能量分配、切割焊接方向和角度等工艺条件，保证加工界面形态的优化。同时，还可进行拼接间距的实时测量，和对异形管70或板状件在焊接过程中压紧力的调整，以实现不同焊段不同刚性下的间隙闭环控制，创造性地实现了异形管70或板状件的三维曲面焊缝的焊接控形控性。

本申请实施例提供的异形管三维立体激光切割焊接一体化设备的控制方法，通过使得控制模组实现对切割送料机构30、焊接固定机构40以及激光***20的有效控制，这样便保证了异形管70的激光切割和焊接作业流程的高效稳定进行。

以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种异形管三维立体激光切割焊接一体化设备的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：提供主柜体、激光***、切割送料机构、反馈装置和焊接固定机构，将所述切割送料机构、所述反馈装置和所述焊接固定机构均设置于所述主柜体上，并使得所述激光***的激光头和所述反馈装置均对应于所述切割送料机构的送料路径和所述焊接固定机构的焊接工作台，所述反馈装置根据异形管的待激光切割或激光焊接处的三维形貌确定激光束补偿半径值；

S2：提供控制模组和视觉模组，所述切割送料机构、所述焊接固定机构、所述视觉模组和所述激光***均和所述控制模组电连接，所述视觉模组和所述激光头电连接，且所述视觉模组的光路和所述激光头的激光束路径同轴设置，以实现所述激光头相对于所述异形管的待切割或焊接位置的定位；

S3：所述激光头进行焊接作业时，所述控制模组根据所述视觉模组反馈的信息控制所述激光头对准所述焊接固定机构上的所述异形管，并控制所述反馈装置进行所述异形管的三维复杂焊缝的形貌跟踪测量和焊接补偿量确定，以实现精确激光焊接作业，当所述异形管进行拼焊时，将所述异形管以微进给量形式移动并拼接，所述视觉模组对拼接轨迹进行测量，并对拼接过程中产生的偏移进行实时动态补偿；

S4：所述激光头进行切割和焊接复合作业时，将两不同厚度的所述异形管夹紧固定，分别对两所述异形管的待切割部位通过所述激光头进行三维激光切割以形成焊边，将两所述异形管的焊边相拼合并通过所述激光头进行焊接；

所述激光***还包括驱动机构和光纤激光器，所述驱动机构设置于所述主柜体上，所述激光头设置于所述驱动机构上，所述驱动机构用于驱动所述激光头在由X轴、Y轴和Z轴构成的三维立体空间内移动，所述光纤激光器设置于所述主柜体内，并和所述激光头相连接，所述切割送料机构设置于所述主柜体上，并用于夹设异形管沿X轴旋转或沿X轴进给，所述切割送料机构的进给路径位于所述激光头的下方，所述焊接固定机构设置于所述主柜体上，且所述焊接固定机构位于所述激光头的下方；

所述驱动机构包括X轴线性模组、Y轴线性模组、Z轴线性模组和支撑架，所述支撑架设置于所述主柜体上，所述X轴线性模组设置于所述支撑架上，所述Y轴线性模组设置于所述X轴线性模组上，所述Z轴线性模组设置于所述Y轴线性模组上，所述激光头设置于所述Z轴线性模组上；

所述切割送料机构包括驱动电机、装夹组件和承载架，所述承载架设置于所述主柜体上，所述装夹组件和所述驱动电机均设置于所述承载架上，所述驱动电机和所述装夹组件传动连接，并用于驱动所述装夹组件绕X轴转动，或驱动所述异形管沿X轴运动；

所述切割送料机构还包括第一传动组件和第二传动组件，所述第一传动组件包括齿轮轴、传动带和从动齿轮，所述齿轮轴和所述驱动电机的驱动轴传动连接，所述从动齿轮设置于所述装夹组件上，所述传动带套设于所述齿轮轴和所述从动齿轮之间，所述第二传动组件包括蜗杆和驱动螺母，所述蜗杆沿X轴方向设置，所述驱动螺母套设于所述蜗杆上，并和所述异形管相连接，所述驱动电机的驱动轴选择性地和所述齿轮轴或所述蜗杆传动连接，所述切割送料机构还包括离合器，所述驱动电机的驱动轴通过所述离合器在所述齿轮轴传动配合和所述蜗杆传动配合之间切换；

所述焊接固定机构包括焊接工作台和蜗轮升降机，所述蜗轮升降机固定于所述主柜体内，所述焊接工作台设置于所述蜗轮升降机上并对应于所述激光头设置，所述蜗轮升降机的四个角部均设置有导向件，相邻的两所述导向件之间连接有加强板条，所述导向件和所述焊接工作台的下端面相连接；

所述装夹组件包括装夹卡盘和内轴套，所述承载架上开设有装配孔，所述内轴套转动穿设于所述装配孔内，所述装夹卡盘设置于所述内轴套上；

所述切割送料机构还包括尾撑机构，所述尾撑机构包括尾撑架和顶头轴，所述尾撑架沿X轴滑动设置于所述支撑架的一侧，所述顶头轴安装于所述尾撑架朝向所述装夹卡盘的一侧，且正对所述异形管设置；

所述尾撑机构还包括弹性件，所述顶头轴沿X轴滑动设置于所述尾撑架上，所述弹性件设置于所述顶头轴和所述尾撑架之间；

所述尾撑机构还包括手拧螺栓，所述尾撑架上开设有螺纹孔，所述手拧螺栓穿过所述螺纹孔并用于和所述支撑架抵接配合。

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