CN105171238A - 激光焊接气体保护装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种激光焊接气体保护装置，该装置包括用于固定在激光焊接头上的安装基体及连接在安装基体上的喷嘴夹持机构，喷嘴夹持机构包括用于夹持喷嘴的夹持臂，夹持臂包括用于调节喷嘴高度的高度调节臂，安装基体具有与激光焊接头同轴的、供激光焊接头通过的安装孔，喷嘴夹持机构绕所述安装基体轴线方向转动装配在安装基体上。本发明激光焊接气体保护装置在使用时，当焊接变角度焊缝和圆弧焊缝时，遇到喷嘴与焊接工件干涉的情况时，可以调节喷嘴夹持机构使其相对于激光焊接头转动，使喷嘴避开焊接工件的干涉部分，不影响焊接的正常进行，提高了焊接的效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种激光焊接气体保护装置。
背景技术
激光焊接是以高功率聚焦激光束为热源，将激光束直接照射到材料表面，通过激光与材料相互作用，使材料熔融并连接，形成优良焊接接头的工艺过程。激光焊接可分为脉冲激光焊接和连续激光焊接，按其热力学机制又可分为激光热传导焊接和激光深熔焊接。在激光焊接的过程中，焊接工件表面吸收大量的热量而迅速融化并进一步汽化，在焊接工件上方形成蒸汽云团，蒸汽云团在激光光束的入射路径上，吸收热量并电离，产生等离子体。等离子体形成后会吸收和折射激光，对激光光束产生屏蔽效应，影响光能量与焊接工件的耦合，导致大量的光能量损耗，从而影响焊接熔深的大小、气孔的产生和焊缝的组织成份等。通常采用喷射惰性气体的方式吹除光致等离子体，喷射惰性气体主要有侧吹式和同轴式。
中国专利CN104493360A（申请公布日2015.04.08）公开了一种柔性焊接焊缝气体保护装置，该保护装置包括高度调节板，高度调节板通过螺柱固定在激光焊接头上的安装基体上。高度调节板上开设有上下方向的供螺柱穿过的滑槽，通过调整螺柱上的螺母的位置，可以调节保护气喷嘴的横向位置。上下移动高度调节板，可以调节保护气喷嘴距离工件表面的距离。在实际焊接过程中，有时会出现保护气喷嘴与焊接周围环境产生干涉的情况，需要对保护气喷嘴角度进行调整，为此将高度调节板下端的喷嘴固定件连接设计为分离式活动连接。通过固定螺栓实现与高度调节板上端的连接，通过该连接螺栓实现保护气喷嘴角度的调节。但是在焊接变角度焊缝和圆弧焊缝时，保护气喷嘴由于不能相对于激光焊接头转动，保护气喷嘴可能会与焊接的工件发生干涉，造成无法焊接或拆卸后重新安装喷嘴，导致焊接整体时间长。而且经常更换保护气喷嘴的安装位置，容易造成安装位置有偏差，影响焊缝质量。
发明内容
本发明的目的是提供一种激光焊接气体保护装置，以解决现有技术中的气体保护装置在焊接变角度焊缝和圆弧焊缝时喷嘴与焊接的工件发生干涉的技术问题。
为了实现以上目的，本发明中激光焊接气体保护装置的技术方案如下：激光焊接气体保护装置包括用于固定在激光焊接头上的安装基体及连接在安装基体上的喷嘴夹持机构，所述喷嘴夹持机构包括用于夹持喷嘴的夹持臂，所述夹持臂包括用于调节喷嘴高度的高度调节臂，所述安装基体具有与激光焊接头同轴的、供激光焊接头通过的安装孔，所述喷嘴夹持机构绕所述安装基体轴线方向转动装配在安装基体上。
所述喷嘴夹持机构还包括转动装配在安装基体上转动件，所述高度调节臂的一端与所述转动件通过横向设置的紧固件连接，所述高度调节臂上设有供所述紧固件穿过的竖向长孔。
所述高度调节臂上设有用于观察所述高度调节臂与转动件之间的相对距离的刻度线。
所述夹持臂还包括喷嘴固定件，所述喷嘴固定件与所述高度调节臂的另一端铰接连接，所述喷嘴固定件与高度调节臂的铰接轴线与安装基体的轴线空间垂直。
所述转动件位于所述安装基体的下方，所述转动件具有供焊接激光头通过的通孔，所述喷嘴夹持机构还包括用于在焊接时对转动件锁止的锁止件。
所述锁止件为空心结构，所述锁止件穿过转动件的通孔并螺纹连接在所述安装基体上，所述锁止件的下端环设有限位凸台。
所述转动件的通孔为上小下大的阶梯孔，所述阶梯孔的台阶面与所述限位凸台的上端面挡止配合。
所述转动件包括转动本体及沿转动本体径向悬伸的铰接悬臂，所述铰接悬臂的远离转动本体的一端为铰接部，所述阶梯孔设置在所述转动本体上，所述高度调节臂连接在所述铰接部上。
所述铰接部上设有竖向贯通的U型安装槽，所述高度调节臂的设有竖向长孔的部分从所述U型安装槽中穿过，所述紧固件的轴线与安装基体的轴线垂直相交。
本发明的有益效果：本发明激光焊接气体保护装置的用于夹持喷嘴的喷嘴夹持机构可以绕安装基体轴线方向转动装配在安装基体上，当焊接变角度焊缝和圆弧焊缝时，遇到喷嘴与焊接工件干涉的情况时，可以调节喷嘴夹持机构使其相对于激光焊接头转动，使喷嘴避开焊接工件的干涉部分，不影响焊接的正常进行，也不用更换喷嘴，提高了焊接的效率。
附图说明
图1是本发明激光焊接气体保护装置的实施例的结构示意图。
具体实施方式
本发明激光焊接气体保护装置的实施例：如图1所示，激光焊接气体保护装置包括用于固定在激光焊接头上的安装基体及连接在安装基体1上的用于夹持喷嘴的喷嘴夹持机构。安装基体1在安装使用时沿激光焊接头轴线方向同轴套设在激光焊接头上，安装基体1呈套筒状且具有上下贯通的安装孔11，安装孔111的下部为螺纹孔。喷嘴夹持机构绕安装基体轴线方向转动装配在安装基体1上，喷嘴7的出口指向激光焊接头。
喷嘴夹持机构包括转动装配在安装基体1上转动件3及夹持喷嘴的夹持臂，夹持臂包括用于调节喷嘴高度的高度调节臂5，高度调节臂5的上端与转动件3通过螺栓4连接，连接高度调节臂5与转动件3之间的螺栓4的轴线与安装基体1的轴线垂直相交。转动件3位于安装基体1的下方，转动件3包括转动本体30及沿转动本体30径向悬伸的铰接悬臂，铰接悬臂的远离转动本体的一端为铰接部31，铰接部31上设有开口为水平方向的上下贯通的U型安装槽。转动件3具有供焊接激光头通过的通孔，转动件的通孔为上小下大的阶梯孔32，阶梯孔32设置在转动本体30上。喷嘴夹持机构还包括用于在焊接时对转动件3锁止的锁止件2。在本实施例中上下方向即为竖向方向。高度调节臂5上设有供螺栓4穿过的竖向长孔51，高度调节臂5的设有竖向长孔51的部分从U型安装槽中穿过并通过螺栓4铰接在U型安装槽上，松动螺栓4，高度调节臂5可绕螺栓轴线方向在一定范围内摆动。在U型安装槽的一个侧壁上设置螺纹孔，另一侧壁上设置螺栓通孔，即可满足拧紧螺栓时可以固定高度调节臂的位置。锁止件2为类似于空心螺栓式的空心结构，锁止件2穿过转动件的通孔并螺纹连接在安装基体上，锁止件2的下端环设有限位凸台21。阶梯孔32的台阶面与限位凸台21的上端面挡止配合。
夹持臂还包括喷嘴固定件6，高度调节臂5下端与喷嘴固定件6铰接连接。高度调节臂5上设有用于观察高度调节臂与转动件之间的相对距离的刻度线，刻度线沿上下方向间隔设置。喷嘴固定件6与高度调节臂5的铰接轴线与安装基体1的轴线空间垂直。喷嘴固定件6具有供喷嘴穿过的喷嘴固定孔，喷嘴固定件6类似于卡箍，通过调节喷嘴固定件上的紧固螺栓，可以满足一定范围内的外径值的喷嘴的夹持固定。喷嘴7的外周上沿其轴向方向间隔设有刻度线，以便于观察喷嘴的在喷嘴固定件上的位置。
通过调节高度调节臂5与转动件3之间的螺栓4，可以实现高度调节臂5在竖向上的距离L的变化范围为0～20mm。通过调节喷嘴固定件6与高度调节臂5下端之间的铰接螺栓，可以实现角度R的变化范围0～90°，R角为喷嘴的轴线方向与安装基体的轴线方向之间的夹角。喷嘴7端部与安装基体1轴线之间的横向距离P可以在0～30mm内变化。通过上述的在喷嘴7及高度调节臂5上设置的刻度线，可以实现对喷嘴位置的精准调节。
在本实施例中，高度调节臂呈板状，在其它实施例中，高度调节臂可以是杆状。在其它实施例中，高度调节臂可以是两块铰接在一起的板，包括上连接板与下连接板，竖向长孔也可设置在上连接板上，或者上、下连接板上均设置竖向长孔，通过调节上、下连接板之间的固定位置来改变高度调节臂的长度，从而调节喷嘴的高度。
在其它实施例中，转动件可以套设在安装基体的外周上，而不是处于其下方，同时在安装基体的下端环设有用于对转动件挡止的限位翻沿，锁紧件可以采用螺纹连接在安装基体上的位于转动件上方的螺套，拧松螺套，转动件可以绕安装基体转动，转动到位后，通过拧紧螺套可以固定转动件的相对位置。
在本实施例中，将转动件的转动本体上的通孔设置成阶梯孔，这样转动件在转动时更加稳定；在其它实施例中，转动件本体的通孔可以设置成竖直孔，通过锁止件下端的限位凸台压紧固定转动件。
在其他实施例中，可以改变U型安装槽的开口朝向，使高度调节臂上端与转动件的铰接部之间的螺栓的轴线与安装基体的轴线空间垂直；在其他实施例中，高度调节臂上端与转动件之间的螺栓，也可采用其它的紧固件，如螺钉。在本实施例中，采用在转动件上设置U型安装槽，高度调节臂通过螺栓固定在U型安装槽内，采用一个螺栓就可使高度调节臂比较稳定，在其它实施例中，可以直接将高度调节臂通过螺栓固定在铰接部的端部，不开设U型安装槽，在其端部设置横向的螺纹孔，螺栓穿过竖向长孔将高度调节臂固定，为了增加高度调节臂的稳定性，可以通过上下间隔的两个螺栓固定。
Claims (9)
1.激光焊接气体保护装置，包括用于固定在激光焊接头上的安装基体及连接在安装基体上的喷嘴夹持机构，所述喷嘴夹持机构包括用于夹持喷嘴的夹持臂，所述夹持臂包括用于调节喷嘴高度的高度调节臂，其特征在于：所述安装基体具有与激光焊接头同轴的、供激光焊接头通过的安装孔，所述喷嘴夹持机构绕所述安装基体轴线方向转动装配在安装基体上。
2.根据权利要求1所述的激光焊接气体保护装置，其特征在于：所述喷嘴夹持机构还包括转动装配在安装基体上转动件，所述高度调节臂的一端与所述转动件通过横向设置的紧固件连接，所述高度调节臂上设有供所述紧固件穿过的竖向长孔。
3.根据权利要求2所述的激光焊接气体保护装置，其特征在于：所述高度调节臂上设有用于观察所述高度调节臂与转动件之间的相对距离的刻度线。
4.根据权利要求2所述的激光焊接气体保护装置，其特征在于：所述夹持臂还包括喷嘴固定件，所述喷嘴固定件与所述高度调节臂的另一端铰接连接，所述喷嘴固定件与高度调节臂的铰接轴线与安装基体的轴线空间垂直。
5.根据权利要求2至4任意一项所述的激光焊接气体保护装置，其特征在于：所述转动件位于所述安装基体的下方，所述转动件具有供焊接激光头通过的通孔，所述喷嘴夹持机构还包括用于在焊接时对转动件锁止的锁止件。
6.根据权利要求5所述的激光焊接气体保护装置，其特征在于：所述锁止件为空心结构，所述锁止件穿过转动件的通孔并螺纹连接在所述安装基体上，所述锁止件的下端环设有限位凸台。
7.根据权利要求6所述的激光焊接气体保护装置，其特征在于：所述转动件的通孔为上小下大的阶梯孔，所述阶梯孔的台阶面与所述限位凸台的上端面挡止配合。
8.根据权利要求7所述的激光焊接气体保护装置，其特征在于：所述转动件包括转动本体及沿转动本体径向悬伸的铰接悬臂，所述铰接悬臂的远离转动本体的一端为铰接部，所述阶梯孔设置在所述转动本体上，所述高度调节臂连接在所述铰接部上。
9.根据权利要求8所述的激光焊接气体保护装置，其特征在于：所述铰接部上设有竖向贯通的U型安装槽，所述高度调节臂的设有竖向长孔的部分从所述U型安装槽中穿过，所述紧固件的轴线与安装基体的轴线垂直相交。
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