手持激光焊气体保护装置及方法与流程-j9九游会真人

文档序号:35695940发布日期:2023-10-11 19:01阅读:12来源:国知局


1.本发明涉及焊接领域,具体涉及手持激光焊领域。


背景技术:

2.激光焊焊接技术是应用最广泛的激光技术之一。激光技术在制造业中应很普遍,激光焊在焊接过程中,能量集中,热损伤小、焊缝深宽比大、焊接变形小。激光焊接可以高度集中化、自动化、柔性化,存在很多机械手臂等全自动工艺模式。随着焊接产品与焊接方式的改变,手持激光焊焊机越来越多的得到青睐。
3.激光焊接不锈钢试件时容易产生气孔,集中能量输入的过程中,焊缝能量集中区域容易氧化,且在焊接过程中由于组对间隙较小,焊缝成形容易偏移运行轨迹。现阶段有关于薄板焊接变形夹紧结构为背面氩气保护,针对焊枪辅助焊接支架为活动三脚架,为单纯支架,无气体保护装置,且焊枪的支架可以在4个方向上移动。
4.焊工操作手持激光焊焊接时,因焊接设备本身缺少参考线、焊枪保护气体对焊缝保护相对较差,导致易出现焊缝成型差、焊接表面被氧化等问题。


技术实现要素:

5.本发明的一个目的是提供一种手持激光焊气体保护装置,能够实时对手持焊枪下的焊缝提供实时保护,提高焊接质量。
6.为实现上述目的的手持激光焊气体保护装置包括夹持基座、焊枪移动组件和充气保护组件,夹持基座包括平台和设置在所述平台上的一对固定梁,所述平台用于承载待焊部件,一对所述固定梁限定出焊枪移动路径;焊枪移动组件包括行走机构和设置在所述行走机构上的焊枪,所述行走机构用于与所述焊枪移动路径配合;充气保护组件包括充气保护罩、一对充气筛管,所述充气保护罩可移动地设置在所述固定梁上,一对所述充气筛管设置在所述充气保护罩内,用于提供保护气体;其中,所述充气保护罩设置成能够跟随所述焊枪移动,以使所述充气保护罩始终位于所述待焊部件的焊缝上方。
7.在一个或多个实施例中,一对所述充气筛管对称分布在所述充气保护罩的两侧。
8.在一个或多个实施例中,所述充气保护组件还包括自动跟踪滑块,所述自动跟踪滑块和所述充气保护罩固定连接,并分别可移动地设置在一对所述固定梁上,所述自动跟踪滑块包括传感器、驱动电机和控制组件。
9.在一个或多个实施例中,所述自动跟踪滑块还包括计时组件。
10.在一个或多个实施例中,所述行走机构包括连接模块和一对滚轮,所述焊枪可调节角度地固定在所述连接模块上,所述滚轮用于在所述焊枪移动路径上行走。
11.在一个或多个实施例中,所述充气筛管上设有气孔。
12.在一个或多个实施例中,所述焊枪移动路径为直线。
13.在一个或多个实施例中,充气保护罩包括用于容纳所述焊枪的端部豁口和腔罩,所述腔罩朝向所述待焊部件的一侧为开口。
14.在一个或多个实施例中,所述固定梁上设有用于压紧所述待焊部件的压紧件。
15.本发明的另一个目的是提供一种手持激光焊气体保护方法,使用上述手持激光焊气体保护装置进行,该方法包括如下步骤:将待焊部件置于平台上,并将待焊部件的待焊部位置于焊枪移动路径上;将所述焊枪固定在行走机构上,将行走机构放入焊枪移动路径;对双充气筛管充气,使保护气体充满充气保护罩;手动移动焊枪,充气保护罩跟随所述焊枪移动。
16.上述激光焊气体保护装置通过设置一对固定梁,限定出焊枪移动路径,进而可以避免焊缝出现偏移,还通过设置实时跟随焊枪移动的充气保护罩和双充气筛管,保证焊缝处于稳定氩气环境,避免出现氩气紊乱,避免焊缝熔池边缘出现湍流,提高焊接时的周围环境,从而提高焊接效果。
附图说明
17.本发明的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显,其中:
18.图1是手持激光焊气体保护装置的一个实施例的示意图;
19.图2是夹持基座和充气保护组件的示意图;
20.图3是焊枪移动组件的一个实施例的示意图;
21.图4是充气保护罩和充气筛管的示意图;
22.图5是充气保护罩的剖视图;
23.图6是充气保护罩和自动跟踪滑块的后视图。
具体实施方式
24.下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明,在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本发明,但是本发明显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎,因此不应以此具体实施例的内容限制本发明的保护范围。
25.需要注意的是,这些以及后续其他的附图均仅作为示例,其并非是按照等比例的条件绘制的,并且不应该以此作为对本发明实际要求的保护范围构成限制。
26.由于焊工操作手持激光焊焊接时,因焊接设备本身缺少参考线,加上焊枪保护气体对焊缝保护相对较差的原因,使得焊接过程易出现焊缝成型差、焊接表面被氧化等问题。本公开所述的手持激光焊气体保护装置即用于解决该问题。
27.参照图1和图2所示,手持激光焊气体保护装置包括夹持基座10、焊枪移动组件20和充气保护组件30。
28.夹持基座10包括平台11和设置在平台上的一对固定梁12,平台11用于承载待焊部件5,一对固定梁12限定出焊枪移动路径13。平台11作为一对待焊部件5的对接主体平台,固定梁12通过柱头螺钉115固定安装在对接主体平台上,如图2所示。固定梁12呈u型,与平台11限定出夹持空间,为对接待焊部件5提供基准线与定位点,限制焊接试件变形,提供试件背面保护空间,控制运行距离。焊枪移动路径13可根据焊缝要求进行设计,如对于薄板焊接,则焊枪移动路径13优选设计成直线,作为直线焊接辅助工具,从而限定了焊枪22的移动
路径,进而保证了焊缝的直线形状。
29.在一些实施例中,固定梁12上设有用于压紧待焊部件5的压紧件121,压紧件121可以为外螺纹型凸轮式旋钮,在组对施焊时确保外螺纹型的压紧件121有效发挥作用,以固定待焊部件5。
30.如图3所示,焊枪移动组件20包括行走机构21和设置在行走机构21上的焊枪22,行走机构21用于与焊枪移动路径13配合。在图3所示的实施例中,行走机构21包括连接模块23和一对滚轮24,焊枪22可调节角度地固定在连接模块23上,滚轮24用于在焊枪移动路径13上行走。
31.具体的,在图3所示的实施例中,一对滚轮24与滚轮轴241利用螺纹装配一起,滚轮轴241还与辅助连接模块242组装到一起,辅助连接模块242与连接模块23连接,连接模块23通过i型六角螺母26和内六角圆柱头螺钉25与焊枪22固定连接。在确定好焊枪22的角度后使用i型六角螺母26和内六角圆柱头螺钉25固定焊枪22位置,需要调节焊枪22的角度时松开i型六角螺母26和内六角圆柱头螺钉25,使焊枪22调节到合适角度。
32.在焊接过程中,利用一对滚轮24的滚动性和对称性,有效保证焊枪直线与均匀焊接,焊接过程中通过调节内六角圆柱头螺钉25松紧以调整滚轮轴高度,确保激光焊枪的施焊角度,保证焊缝熔深满足要求,调节六角圆柱头螺钉25还可以控制连接模块23的位置,调节滚轮24运行距离长短,控制均匀施焊长度,有利于确保后置焊缝防氧化与焊缝施焊直均匀运行程度,提高焊接性。
33.固定梁12还设有充气保护组件,如图4至图5所示,充气保护组件30包括充气保护罩31和一对充气筛管32,充气保护罩31可移动地设置在固定梁12上。一对充气筛管32设置在充气保护罩31内,充气筛管32上设有气孔321,用于提供保护气体。优选的,一对充气筛管32对称分布在充气保护罩31的两侧,如呈y型设置在焊缝两侧,开孔的双氩气管能够调节焊缝周围的氩气流量,保证形成稳定气压的氩气室,以保证焊缝处于稳定氩气环境,避免出现氩气紊乱,避免焊缝熔池边缘出现湍流,提高焊缝环境。
34.其中,充气保护罩31设置成能够跟随焊枪22移动,以使充气保护罩31始终位于待焊部件的焊缝上方。参照图1和图4理解,充气保护罩31包括用于容纳焊枪的端部豁口311和腔罩312,腔罩312朝向待焊部件5的一侧为开口,豁口311用于容纳焊枪22的焊接端部,使得待焊部件5上的焊缝始终处于腔罩312下方,对焊缝提供实时保护气体供应。
35.优选的,充气保护罩31上还设有排气孔315,有利于排出焊接时产生的“羽烟”。
36.在一些实施例中,固定梁12提供供充气保护罩31移动的滑轨或齿条。充气保护罩31上包括用于探测与焊枪距离的传感器、驱动电机和滚轮或齿条,从而跟随焊枪22一起移动,保持二者的间距处于稳定范围。
37.在另一些实施例中,如图3和图6所示,充气保护组件还包括自动跟踪滑块34,自动跟踪滑块34和充气保护罩31固定连接,并分别可移动地设置在一对固定梁12上,如自动跟踪滑块34通过槽道与固定梁12上的直线导轨型滑轨19装配到一起,保证单侧有效滑行。自动跟踪滑块34包括传感器、驱动电机和控制组件,是带有电机的模组,可以进行平行主平台方向调节,并通过连接件341与充气保护罩31固定连接,进而带动充气保护罩31移动,保持与焊枪的稳定间距。
38.自动跟踪滑块34优选还包括计时组件,能根据焊枪行使记录,记录焊接时长。
39.上述手持激光焊气体保护装置适用于手持激光焊,特别适用于对接板试件的焊接过程,采用上述装置能够很好保护焊缝成型与焊缝的直线度,且对焊接稳定性有很大提升,焊接质量稳定,焊接效率高,适用于焊接平焊、立焊、横焊的对接试件。
40.结合上述对手持激光焊气体保护装置的介绍,还可以理解到一种手持激光焊气体保护方法,该方法包括如下步骤:将待焊部件置于平台上,并将待焊部件的待焊部位置于焊枪移动路径上;将焊枪固定在行走机构上,将行走机构放入焊枪移动路径;对双充气筛管充气,使保护气体充满充气保护罩;手动移动焊枪,充气保护罩跟随焊枪移动。
41.该方法采用双氩气管保护,能够提供更为均匀的氩气流量,保证焊缝处于稳定氩气环境;氩气室为自动跟踪滑块模式,为焊缝实时提供充分保护;将滚轮滑动系统与焊枪装配到一起,保持手持焊枪均匀直线运动,垂直方向调节焊枪施焊角度,有效控制了焊接速度和方向。
42.本技术使用了特定词语来描述本技术的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本技术至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此,应强调并注意的是,本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外,本技术的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。
43.本发明虽然以较佳实施例公开如上,但其并不是用来限定本发明,任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内,都可以做出可能的变动和修改。因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰,均落入本发明权利要求所界定的保护范围之内。
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