CN108296635A - 一种适用于寒冷环境的节能型激光焊接设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种适用于寒冷环境的节能型激光焊接设备，包括底座、操作箱、焊接箱、顶板和保护机构，底座内设有回收机构，回收机构包括过滤单元、除灰单元和处理单元，过滤单元包括抽气机、出气管、出灰管和进气管，保护机构包括焊接头、激光发生器、镜片、预热单元和清洗单元，该适用于寒冷环境的节能型激光焊接设备，通过保护机构，在天气较为寒冷时，能够将激光器内水汽凝固形成的薄冰融化，并将镜片上的水珠清除，避免影响镜片的光学性能，避免激光器出现不出光的情况，不仅如此，通过回收机构，该激光焊接设备能够将焊接过程中使用的惰性气体回收，除去原材料粉尘和一些有害气体后存储起来，以节省资源。

Description

一种适用于寒冷环境的节能型激光焊接设备
技术领域
本发明涉及激光焊接设备领域，特别涉及一种适用于寒冷环境的节能型激光焊接设备。
背景技术
激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法。激光焊接是激光材料加工技术应用的重要方面之一。
但是在天气较为寒冷时，激光器内的水汽会凝固形成薄冰，而薄冰会附着在镜片上，影响镜片的光学性能，造成激光器出现不出光的情况，不仅如此，现有的激光焊接设备工作时，需要喷射大量高压惰性气体，将原材料熔液或原材料粉尘等飞溅物吹离焊接头，避免高温飞溅物损坏焊接头，而惰性气体一般在使用后就直接排入大气中，不仅污染了空气，而且浪费了资源。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种适用于寒冷环境的节能型激光焊接设备。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种适用于寒冷环境的节能型激光焊接设备，包括底座、操作箱、焊接箱、顶板和保护机构，所述操作箱和焊接箱均设置在底座的上方，所述操作箱和焊接箱分别与底座的两侧固定连接，所述操作箱与焊接箱固定连接，所述顶板设置在操作箱的上方，所述顶板的两侧分别与操作箱和焊接箱固定连接，所述底座内设有回收机构，所述操作箱内设有储气罐，所述储气罐的顶端和底端分别与保护机构和回收机构连接；
所述回收机构包括过滤单元、除灰单元和处理单元；
所述过滤单元包括抽气机、出气管、出灰管和进气管，所述抽气机的一端与焊接箱连通，所述抽气机的另一端与出气管的一端连通，所述出气管的另一端与出灰管连通，所述出灰管与进气管的一端连通，所述进气管的另一端与处理单元连接，所述进气管的与出灰管的连通处设有第一过滤网；
所述除灰单元包括抽气管、鼓风机、阀门和储灰箱，所述抽气管的一端与底座的外部连通，所述抽气管的另一端与鼓风机的一端连通，所述鼓风机的另一端与出灰管的一端连通，所述储灰箱与出灰管的另一端连通，所述阀门设置在出灰管内，所述阀门位于出灰管的与出气管的连通处的下方；
所述处理单元包括空气分布器、催化箱和止回阀，所述空气分布器与进气管连通，所述空气分布器设置在催化箱内的底部，所述催化箱通过止回阀与储气罐连通，所述储气罐内设有强氧化填料层；
所述保护机构包括焊接头、激光发生器、镜片、预热单元和清洗单元，所述焊接头设置在焊接箱内的顶部，所述激光发生器设置在焊接头内，所述镜片设置在激光发生器内的底部，所述清洗单元设置在焊接头内的底部；
所述预热单元包括加热套、升温管和气泵，所述加热套的水平截面为环形，所述加热套与顶板的外部连通，所述加热套与气泵的一端连通，所述气泵的另一端与升温管连通，所述升温管内设有若干加热管；
所述清洗单元包括电机、转动杆、滑块、滑槽、摆动杆、定位杆和毛刷，所述电机和定位杆均固定在焊接头内的底部，所述电机与转动杆传动连接，所述转动杆与滑块铰接，所述滑块设置在滑槽内，所述滑槽设置在摆动杆上，所述摆动杆的一端与定位杆铰接，所述摆动杆的另一端的下方设有毛刷。
作为优选，为了增强粉尘清理效果，所述第一过滤网为活性炭过滤网。
作为优选，为了避免由于灰尘进入鼓风机而使得鼓风机的使用寿命降低，所述抽气管内设有第二过滤网。
作为优选，为了避免滑块脱离滑槽，所述滑槽为燕尾槽。
作为优选，为了使得电机长时间精确稳定工作，所述电机为伺服电机。
作为优选，为了增强加热效果，所述加热管为红外线加热管。
作为优选，为了减小噪音，所述抽气机、鼓风机和气泵均为离心泵。
作为优选，为了加快换热速度，所述加热套的制作材料为铜。
作为优选，为了增强清洗效果，所述毛刷的刷毛为马毛。
作为优选，为了减小滑块与滑槽之间的摩擦，所述滑块与滑槽之间设有润滑油。
本发明的有益效果是，该适用于寒冷环境的节能型激光焊接设备，通过保护机构，在天气较为寒冷时，能够将激光器内水汽凝固形成的薄冰融化，并将镜片上的水珠清除，避免影响镜片的光学性能，避免激光器出现不出光的情况，与现有的保护机构相比，该保护机构的加热速度较快，水珠清除速度较快，不仅如此，通过回收机构，该激光焊接设备能够将焊接过程中使用的惰性气体回收，除去原材料粉尘和一些有害气体后存储起来，以节省资源，与现有的回收机构相比，该回收机构的废气处理速度较快。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的适用于寒冷环境的节能型激光焊接设备的结构示意图；
图2是本发明的适用于寒冷环境的节能型激光焊接设备的回收机构的结构示意图；
图3是本发明的适用于寒冷环境的节能型激光焊接设备的预热单元的结构示意图；
图4是本发明的适用于寒冷环境的节能型激光焊接设备的清洗单元的结构示意图；
图中：1.底座，2.操作箱，3.焊接箱，4.顶板，5.抽气机，6.出气管，7.出灰管，8.进气管，9.第一过滤网，10.空气分布器，11.催化箱，12.止回阀，13.抽气管，14.第二过滤网，15.鼓风机，16.阀门，17.储灰箱，18.储气罐，19.焊接头，20.加热套，21.激光发生器，22.镜片，23.升温管，24.气泵，25.加热管，26.电机，27.转动杆，28.滑块，29.滑槽，30.摆动杆，31.定位杆，32.毛刷。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，一种适用于寒冷环境的节能型激光焊接设备，包括底座1、操作箱2、焊接箱3、顶板4和保护机构，所述操作箱2和焊接箱3均设置在底座1的上方，所述操作箱2和焊接箱3分别与底座1的两侧固定连接，所述操作箱2与焊接箱3固定连接，所述顶板4设置在操作箱2的上方，所述顶板4的两侧分别与操作箱2和焊接箱3固定连接，所述底座1内设有回收机构，所述操作箱2内设有储气罐18，所述储气罐18的顶端和底端分别与保护机构和回收机构连接；
如图2所示，所述回收机构包括过滤单元、除灰单元和处理单元；
所述过滤单元包括抽气机5、出气管6、出灰管7和进气管8，所述抽气机5的一端与焊接箱3连通，所述抽气机5的另一端与出气管6的一端连通，所述出气管6的另一端与出灰管7连通，所述出灰管7与进气管8的一端连通，所述进气管8的另一端与处理单元连接，所述进气管8的与出灰管7的连通处设有第一过滤网9；
所述除灰单元包括抽气管13、鼓风机15、阀门16和储灰箱17，所述抽气管13的一端与底座1的外部连通，所述抽气管13的另一端与鼓风机15的一端连通，所述鼓风机15的另一端与出灰管7的一端连通，所述储灰箱17与出灰管7的另一端连通，所述阀门16设置在出灰管7内，所述阀门16位于出灰管7的与出气管6的连通处的下方；
所述处理单元包括空气分布器10、催化箱11和止回阀12，所述空气分布器10与进气管8连通，所述空气分布器10设置在催化箱11内的底部，所述催化箱11通过止回阀12与储气罐18连通，所述储气罐18内设有强氧化填料层；
首先过滤单元工作，抽气机5将焊接箱3内的废气通过出气管6压入出灰管7，经过第一过滤网9过滤去除固体粉尘后，通过进气管8进入处理单元，接着处理单元工作，空气分布器10将废气均匀分布在催化箱11中，通过催化箱11内的强氧化填料层将有害气体分解，经过止回阀12将经过处理后的惰性气体存储在储气罐18内，然后除灰单元工作，鼓风机15通过抽气管13将空气抽入出灰管7，从而将固体粉尘吹入储灰箱17内。
通过回收机构，该激光焊接设备能够将焊接过程中使用的惰性气体回收，除去原材料粉尘和一些有害气体后存储起来，以节省资源，与现有的回收机构相比，该回收机构的废气处理速度较快。
所述保护机构包括焊接头19、激光发生器21、镜片22、预热单元和清洗单元，所述焊接头19设置在焊接箱3内的顶部，所述激光发生器21设置在焊接头19内，所述镜片22设置在激光发生器21内的底部，所述清洗单元设置在焊接头19内的底部；
如图3所示，所述预热单元包括加热套20、升温管23和气泵24，所述加热套20的水平截面为环形，所述加热套20与顶板4的外部连通，所述加热套20与气泵24的一端连通，所述气泵24的另一端与升温管23连通，所述升温管23内设有若干加热管25；
如图4所示，所述清洗单元包括电机26、转动杆27、滑块28、滑槽29、摆动杆30、定位杆31和毛刷32，所述电机26和定位杆31均固定在焊接头19内的底部，所述电机26与转动杆27传动连接，所述转动杆27与滑块28铰接，所述滑块28设置在滑槽29内，所述滑槽29设置在摆动杆30上，所述摆动杆30的一端与定位杆31铰接，所述摆动杆30的另一端的下方设有毛刷32。
首先加热管25将升温管23内的空气加热，热空气通过气泵24进入加热套20，从而实现对焊接头19和激光发射器21的加热，接着电机26驱动转动杆27转动，带动滑块28在滑槽29内滑动，使得摆动杆30绕着定位杆31摆动，从而让毛刷32将镜片22上的水珠去除。
通过保护机构，在天气较为寒冷时，该激光焊接设备能够将激光器内水汽凝固形成的薄冰融化，并将镜片22上的水珠清除，避免影响镜片22的光学性能，避免激光器出现不出光的情况，与现有的保护机构相比，该保护机构的加热速度较快，水珠清除速度较快。
作为优选，为了增强粉尘清理效果，所述第一过滤网9为活性炭过滤网。
作为优选，为了避免由于灰尘进入鼓风机15而使得鼓风机15的使用寿命降低，所述抽气管13内设有第二过滤网14。
作为优选，为了避免滑块28脱离滑槽29，所述滑槽29为燕尾槽。
作为优选，为了使得电机29长时间精确稳定工作，所述电机26为伺服电机。
作为优选，为了增强加热效果，所述加热管25为红外线加热管。
作为优选，为了减小噪音，所述抽气机5、鼓风机15和气泵24均为离心泵。
作为优选，为了加快换热速度，所述加热套20的制作材料为铜。铜的导热效率高，因此加热套20与激光发生器21的换热速度加快。
作为优选，为了增强清洗效果，所述毛刷32的刷毛为马毛。
作为优选，为了减小滑块28与滑槽29之间的摩擦，所述滑块28与滑槽29之间设有润滑油。
该适用于寒冷环境的节能型激光焊接设备的工作原理：回收机构运行时，首先过滤单元工作去除固体粉尘，接着处理单元工作将固体粉尘吹入储灰箱17内，另外，保护机构运行时，预热单元工作将激光发生器21内水汽凝固形成的薄冰融化，清洗单元工作将镜片22上的水珠清除，避免影响镜片22的光学性能。
与现有技术相比，该适用于寒冷环境的节能型激光焊接设备，通过保护机构，在天气较为寒冷时，能够将激光器内水汽凝固形成的薄冰融化，并将镜片22上的水珠清除，避免影响镜片22的光学性能，避免激光器出现不出光的情况，与现有的保护机构相比，该保护机构的加热速度较快，水珠清除速度较快，不仅如此，通过回收机构，该激光焊接设备能够将焊接过程中使用的惰性气体回收，除去原材料粉尘和一些有害气体后存储起来，以节省资源，与现有的回收机构相比，该回收机构的废气处理速度较快。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种适用于寒冷环境的节能型激光焊接设备，其特征在于，包括底座(1)、操作箱(2)、焊接箱(3)、顶板(4)和保护机构，所述操作箱(2)和焊接箱(3)均设置在底座(1)的上方，所述操作箱(2)和焊接箱(3)分别与底座(1)的两侧固定连接，所述操作箱(2)与焊接箱(3)固定连接，所述顶板(4)设置在操作箱(2)的上方，所述顶板(4)的两侧分别与操作箱(2)和焊接箱(3)固定连接，所述底座(1)内设有回收机构，所述操作箱(2)内设有储气罐(18)，所述储气罐(18)的顶端和底端分别与保护机构和回收机构连接；
所述回收机构包括过滤单元、除灰单元和处理单元；
所述过滤单元包括抽气机(5)、出气管(6)、出灰管(7)和进气管(8)，所述抽气机(5)的一端与焊接箱(3)连通，所述抽气机(5)的另一端与出气管(6)的一端连通，所述出气管(6)的另一端与出灰管(7)连通，所述出灰管(7)与进气管(8)的一端连通，所述进气管(8)的另一端与处理单元连接，所述进气管(8)的与出灰管(7)的连通处设有第一过滤网(9)；
所述除灰单元包括抽气管(13)、鼓风机(15)、阀门(16)和储灰箱(17)，所述抽气管(13)的一端与底座(1)的外部连通，所述抽气管(13)的另一端与鼓风机(15)的一端连通，所述鼓风机(15)的另一端与出灰管(7)的一端连通，所述储灰箱(17)与出灰管(7)的另一端连通，所述阀门(16)设置在出灰管(7)内，所述阀门(16)位于出灰管(7)的与出气管(6)的连通处的下方；
所述处理单元包括空气分布器(10)、催化箱(11)和止回阀(12)，所述空气分布器(10)与进气管(8)连通，所述空气分布器(10)设置在催化箱(11)内的底部，所述催化箱(11)通过止回阀(12)与储气罐(18)连通，所述储气罐(18)内设有强氧化填料层；
所述保护机构包括焊接头(19)、激光发生器(21)、镜片(22)、预热单元和清洗单元，所述焊接头(19)设置在焊接箱(3)内的顶部，所述激光发生器(21)设置在焊接头(19)内，所述镜片(22)设置在激光发生器(21)内的底部，所述清洗单元设置在焊接头(19)内的底部；
所述预热单元包括加热套(20)、升温管(23)和气泵(24)，所述加热套(20)的水平截面为环形，所述加热套(20)与顶板(4)的外部连通，所述加热套(20)与气泵(24)的一端连通，所述气泵(24)的另一端与升温管(23)连通，所述升温管(23)内设有若干加热管(25)；
所述清洗单元包括电机(26)、转动杆(27)、滑块(28)、滑槽(29)、摆动杆(30)、定位杆(31)和毛刷(32)，所述电机(26)和定位杆(31)均固定在焊接头(19)内的底部，所述电机(26)与转动杆(27)传动连接，所述转动杆(27)与滑块(28)铰接，所述滑块(28)设置在滑槽(29)内，所述滑槽(29)设置在摆动杆(30)上，所述摆动杆(30)的一端与定位杆(31)铰接，所述摆动杆(30)的另一端的下方设有毛刷(32)。
2.如权利要求1所述的适用于寒冷环境的节能型激光焊接设备，其特征在于，所述第一过滤网(9)为活性炭过滤网。
3.如权利要求1所述的适用于寒冷环境的节能型激光焊接设备，其特征在于，所述抽气管(13)内设有第二过滤网(14)。
4.如权利要求1所述的适用于寒冷环境的节能型激光焊接设备，其特征在于，所述滑槽(29)为燕尾槽。
5.如权利要求1所述的适用于寒冷环境的节能型激光焊接设备，其特征在于，所述电机(26)为伺服电机。
6.如权利要求1所述的适用于寒冷环境的节能型激光焊接设备，其特征在于，所述加热管(25)为红外线加热管。
7.如权利要求1所述的适用于寒冷环境的节能型激光焊接设备，其特征在于，所述抽气机(5)、鼓风机(15)和气泵(24)均为离心泵。
8.如权利要求1所述的适用于寒冷环境的节能型激光焊接设备，其特征在于，所述加热套(20)的制作材料为铜。
9.如权利要求1所述的适用于寒冷环境的节能型激光焊接设备，其特征在于，所述毛刷(32)的刷毛为马毛。
10.如权利要求1所述的适用于寒冷环境的节能型激光焊接设备，其特征在于，所述滑块(28)与滑槽(29)之间设有润滑油。
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