CN108857059A - 一种手持式激光焊接头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种手持式激光焊接头包括：一焊接头壳体，该焊接头壳体为可手持的且呈折弯状的中空壳体结构，沿焊接头壳体中的激光发射方向分别依次设置有准直单元、控制单元、反射单元及聚焦单元，所述焊接头壳体的前端端部开设有出光孔，所述焊接头壳体表面上且位于准直单元处分别开设有多个供外部的气管及水管穿过的进气孔和通水孔，所述控制单元分别与所述准直单元、反射单元及聚焦单元控制连接。本发明具有结构，使用便捷，简单可靠,操作简单直观，使用效果好等特点。

Description

一种手持式激光焊接头

【技术领域】

本发明涉及激光焊接头技术领域，特别涉及一种手持式激光焊接头。

【背景技术】

激光焊接头，是一种激光外光路设备。通过光纤与激光器关联，由内部光学镜片对激光进行准直聚焦的调节，并受到控制系统的监控与操作。

激光焊接，作为一种先进的焊接技术，配合自动化控制系统，现已经普遍应用于电子、汽车等行业，然而在小批量生产或被焊工件外形特殊不便于自动化焊接时，迫切需要一种轻便、简单操作、安全的手持式焊接头。

【发明内容】

综上所述，本发明主要的目的是为了解决现有激光焊接技术在对小批量生产或被焊工件外形特殊而不便于进行自动化焊接等技术问题，而提供一种手持式激光焊接头。

为了解决上述技术问题，本发明提供所述焊接头包括：一焊接头壳体，该焊接头壳体为可手持的且呈折弯状的中空壳体结构，沿所述焊接头壳体中的激光发射方向分别依次设置有准直单元、控制单元、反射单元及聚焦单元，所述焊接头壳体的焊嘴处开设有出光孔，所述焊接头壳体表面上且位于准直单元处分别开设有多个供外部的气管及水管穿过的进气孔和通水孔，所述准直单元通过与其相连的管道分别穿过进气孔和通水孔与外部的冷水机及气体输送装置相连通，所述控制单元分别与所述准直单元、反射单元及聚焦单元控制连接。

所述准直单元包括：准直镜筒、光纤防护罩、光纤固定盖、后锁紧盖、准直镜片、准直气体防护模块及水循环冷却模块，所述准直镜筒设置在所述焊接头本体内部，所述准直镜片被配置在准直镜筒中，所述光纤防护罩设置在所述焊接头本体尾部，所述光纤固定盖和后锁紧盖分别与所述光纤防护罩配合连接，所述准直气体防护模块及水循环冷却模块分别设于焊接头壳体内并与所述准直镜筒相连接。

所述准直气体防护模块包括：至少两个进气口、准直气体防护罩及气体导向套，所述准直气体防护罩设于所述气体导向套外侧，所述进气孔开设于所述光纤防护罩上，所述至少两个进气口对称地设置在所述准直镜筒上，外部气管穿过所述进气孔并与进气口相连通，进气口的另一端通过气体导向套将保护气体由准直单元吹至聚焦单元并由焊嘴向被焊接物体喷出。

所述水循环冷却模块包括：至少两个通水口及水路外筒，所述至少两个通水口对称地设置在所述准直镜筒上，所述准直镜筒和水路外筒通过密封圈相互配合安装于一体，其内设有一密封腔，其中一个通水口通过与其相连通的进水管穿过所述通水孔与外部冷水机相连，使冷却水流入所述密封腔中将准直单元冷却，另一个通水口通过与其连通的出水管穿过所述通水孔将使用后的冷却水排出。

所述反射单元包括反射镜座、反射镜盖及反射镜片，所述反射镜座和反射镜座盖分别连接在准直单元及聚焦单元之间，所述反射镜片设置在所述反射镜盖内侧壁上。

所述聚焦单元包括：聚焦镜筒、聚焦气体防护罩、气体导向套、保护玻璃安装座、焦点调节螺母、调节套筒、焊嘴锁紧螺母、锁紧套、聚焦镜片、镜片压圈、保护玻璃及保护玻璃盖，所述聚焦镜筒设置在所述焊接头壳体中，所述聚焦气体防护罩套设在所述聚焦镜筒上，所述气体导向套、聚焦镜片、镜片压圈、保护玻璃盖、依次设置在所述聚焦镜筒中，所述保护玻璃安装座的一端与聚焦镜筒相连接，保护玻璃安装座的另一端与焦点调节螺母活动连接，所述保护玻璃被配置于护玻璃安装座中，所述焦点调节螺母上且位于焊嘴周边还设有焊嘴锁紧螺母及调节套筒，并通过锁紧套锁紧固定。

所述控制单元包括：控制电路板、按钮、按钮开关罩、按钮座及温控开关，所述控制电路板分别与按钮及温控开关电性连接，所述按钮座设于所述焊接头壳体外侧壁上，所述控制电路板设于所述按钮座内侧，所述设于所述控制电路板上，所述按钮开关罩位于所述按钮按钮的外围，所述温控开关设于所述准直单元上。

所述准直单元和聚焦单元中心线所成角度为130°。

所述光纤固定盖上还设置有用于当光纤插入手持焊接头后，与所述光纤固定盖配合固定光纤，并防止光纤因拉扯而受到损伤用的限位挡块。

所述控制电路板上还设有联锁保护模块，该联锁保护模块与控制电路板电连接，当焊嘴与被焊物体接触时，联锁保护模块关闭，此时可以进行正常焊接操作，当焊嘴离开被焊物体时，联锁保护模块开启，则焊接头内部电路处于断开状态。

采用上述技术方案，与现有技术相比，本发明所产生的有益效果在于：焊接头的气嘴可以根据激光束偏离情况作出角度和轴向方向可适化调整,使激光焦点处在气嘴出口最佳距离和轴线上。准直单元和聚焦单元中心线所成角度为130°，手持时具有良好的舒适度，通过前端焊嘴接触被焊工件，手动按钮控制激光焊接，形成联锁安全保护。本发明具有结构简单可靠,操作简单直观，使用效果好等特点。

【附图说明】

图1是本发明的整体结构剖示图；

图2是图1的实施例结构剖视图。

【具体实施方式】

下列实施例是对本发明的进一步解释和补充，对本发明不会构成任何限制。

如图1，图2所示，本发明的手持式激光焊接头包括：一焊接头壳体1，准直单元2、控制单元3、反射单元4及聚焦单元5。在本实施例中，所述焊接头壳体1的形状为L形，该焊接头壳体1内部中空，并且可以通过手持进行焊接操作，通过手持式的设计使得焊接更加便于携带，使用更加便携。所述准直单元2、控制单元3、反射单元4及聚焦单元5，分别沿所述焊接头壳体中的激光发射方向分别依次设置。所述准直单元2用于将光束进行准直。所述控制单元3用于开启和关闭激光焊接头，并且当温度达到设定值时自动断开控制回路，使焊接头无法正常工作，从而实现安全保护。所述反射单元4用于将准直的激光束通过反射单元反射到聚焦单元5。所述聚焦单元5用于将激光束进行聚焦并通过焊嘴出射到被焊接物体上。所述焊接头壳体1的焊嘴处开设有出光孔11，所述焊接头壳体1表面上且位于准直单元2处分别开设有多个供外部的气管及水管穿过的进气孔和通水孔，所述准直单元2通过与其相连的管道分别穿过进气孔和通水孔与外部的冷水机及气体输送装置相连通，所述控制单元3分别与所述准直单元2、反射单元3及聚焦单元5控制连接。

如图2所示，具体地，所述准直单元2包括：准直镜筒21、光纤防护罩22、光纤固定盖23、后锁紧盖24、准直镜片25、准直气体防护模块26及水循环冷却模块27，所述准直镜筒21设置在所述焊接头本体1内部，所述准直镜片25被配置在准直镜筒21中，所述光纤防护罩22设置在所述焊接头本体1尾部，所述光纤固定盖23和后锁紧盖24分别与所述光纤防护罩22配合连接，所述准直气体防护模块26及水循环冷却模块27分别设于焊接头壳体1内并与所述准直镜筒21相连接。

如图2所示，所述准直气体防护模块26用于通过气体导向套将保护气体从准直单元吹至聚焦单元并喷出，实现焊接工件表面保护及防止焊接飞溅污染镜片。具体地，所述准直气体防护模块26包括：至少两个进气口261、准直气体防护罩262及气体导向套263，所述准直气体防护罩262设于所述气体导向套262外侧，所述进气孔开设于所述光纤防护罩22上，所述至少两个进气口261对称地设置在所述准直镜筒21上，外部气管穿过所述进气孔并与进气口261相连通，进气口261的另一端通过气体导向套263将保护气体由准直单元2吹至聚焦单元5并由焊嘴向被焊接物体喷出。

如图2所示，所述水循环冷却模块27用于实现准直单元水循环冷却，防止手持操作时温度过高，并于准直单元上端设置了温度开关，温度达到设定值时自动断开控制回路，使焊接头无法正常工作，从而实现安全保护。具体地，所述水循环冷却模块27包括：至少两个通水口271及水路外筒272，所述至少两个通水口271对称地设置在所述准直镜筒21上，所述准直镜筒21和水路外筒272通过密封圈相互配合安装于一体，其内设有一密封腔，其中一个通水口271通过与其相连通的进水管穿过所述通水孔与外部冷水机相连，使冷却水流入所述密封腔中将准直单元冷却，另一个通水口271通过与其连通的出水管穿过所述通水孔将使用后的冷却水排出。

如图2所示，所述反射单元4包括反射镜座41、反射镜盖42及反射镜片43，所述反射镜座41和反射镜座盖42分别连接在准直单元2及聚焦单元5之间，所述反射镜片43设置在所述反射镜盖42内侧壁上。

如图2所示，所述聚焦单元5包括：聚焦镜筒51、聚焦气体防护罩52、气体导向套53、保护玻璃安装座54、焦点调节螺母55、调节套筒56、焊嘴锁紧螺母57、锁紧套58、聚焦镜片59、镜片压圈510、保护玻璃511及保护玻璃盖512，所述聚焦镜筒51设置在所述焊接头壳体1中，所述聚焦气体防护罩52套设在所述聚焦镜筒51上，所述气体导向套53、聚焦镜片59、镜片压圈510、保护玻璃盖512、依次设置在所述聚焦镜筒51中，所述保护玻璃安装座54的一端与聚焦镜筒51相连接，保护玻璃安装座54的另一端与焦点调节螺母55活动连接，所述保护玻璃被配置于护玻璃安装座54中，所述焦点调节螺母55上且位于焊嘴周边还设有焊嘴锁紧螺母57及调节套筒56，并通过锁紧套58锁紧固定。

如图2所示，所述控制单元3包括：控制电路板31、按钮32、按钮开关罩33及温控开关（图中未示），所述控制电路板31分别与按钮32和温控开关电性连接，所述按钮开关罩按钮开关罩33设于所述焊接头壳体1外侧壁上，所述控制电路板31设于所述按钮开关罩内侧，所述按钮32设于所述控制电路板31上，所述温控开关设于所述准直单元2上。

进一步地，所述准直单元和聚焦单元中心线所成角度为130°，操作者使用手持焊接头时有更加舒适自如，省力便捷。

进一步地，所述光纤固定盖23上还设置有用于当光纤插入手持焊接头后，与所述光纤固定盖23配合固定光纤，并防止光纤因拉扯而受到损伤用的限位挡块（图中未示）。

进一步地，所述控制电路板31上还设有联锁保护模块（图中未示），该联锁保护模块与控制电路板电连接，当焊嘴与被焊物体接触时，联锁保护模块关闭，此时可以进行正常焊接操作，当焊嘴离开被焊物体时，联锁保护模块开启，则焊接头内部电路处于断开状态，因此具有更好的安全性。

尽管通过以上实施例对本发明进行了揭示，但是本发明的范围并不局限于此，在不偏离本发明构思的条件下，以上各构件可用所属技术领域人员了解的相似或等同元件来替换。

Claims (10)

1.一种手持式激光焊接头，其特征在于，所述焊接头包括：一焊接头壳体（1），该焊接头壳体为可手持的且呈折弯状的中空壳体结构，沿所述焊接头壳体中的激光发射方向分别依次设置有准直单元（2）、控制单元（3）、反射单元（4）及聚焦单元（5），所述焊接头壳体（1）的焊嘴处开设有出光孔（11），所述焊接头壳体（1）表面上且位于准直单元（2）处分别开设有多个供外部的气管及水管穿过的进气孔和通水孔，所述准直单元（2）通过与其相连的管道分别穿过进气孔和通水孔与外部的冷水机及气体输送装置相连通，所述控制单元（3）分别与所述准直单元（2）、反射单元（3）及聚焦单元（5）控制连接。

2.根据权利要求1所述的手持式激光焊接头，其特征在于，所述准直单元（2）包括：准直镜筒（21）、光纤防护罩（22）、光纤固定盖（23）、后锁紧盖（24）、准直镜片（25）、准直气体防护模块（26）及水循环冷却模块（27），所述准直镜筒（21）设置在所述焊接头本体（1）内部，所述准直镜片（25）被配置在准直镜筒（21）中，所述光纤防护罩（22）设置在所述焊接头本体（1）尾部，所述光纤固定盖（23）和后锁紧盖（24）分别与所述光纤防护罩（22）配合连接，所述准直气体防护模块（26）及水循环冷却模块（27）分别设于焊接头壳体（1）内并与所述准直镜筒（21）相连接。

3.根据权利要求2所述的手持式激光焊接头，其特征在于，所述准直气体防护模块（26）包括：至少两个进气口（261）、准直气体防护罩（262）及气体导向套（263），所述准直气体防护罩（262）设于所述气体导向套（262）外侧，所述进气孔开设于所述光纤防护罩（22）上，所述至少两个进气口（261）对称地设置在所述准直镜筒（21）上，外部气管穿过所述进气孔并与进气口（261）相连通，进气口（261）的另一端通过气体导向套（263）将保护气体由准直单元（2）吹至聚焦单元（5）并由焊嘴向被焊接物体喷出。

4.根据权利要求2所述的手持式激光焊接头，其特征在于，所述水循环冷却模块（27）包括：至少两个通水口（271）及水路外筒（272），所述至少两个通水口（271）对称地设置在所述准直镜筒（21）上，所述准直镜筒（21）和水路外筒（272）通过密封圈相互配合安装于一体，其内设有一密封腔，其中一个通水口（271）通过与其相连通的进水管穿过所述通水孔与外部冷水机相连，使冷却水流入所述密封腔中将准直单元冷却，另一个通水口（271）通过与其连通的出水管穿过所述通水孔将使用后的冷却水排出。

5.根据权利要求1所述的手持式激光焊接头，其特征在于，所述反射单元（4）包括反射镜座（41）、反射镜盖（42）及反射镜片（43），所述反射镜座（41）和反射镜座盖（42）分别连接在准直单元（2）及聚焦单元（5）之间，所述反射镜片（43）设置在所述反射镜盖（42）内侧壁上。

6.根据权利要求1所述的手持式激光焊接头，其特征在于，所述聚焦单元（5）包括：聚焦镜筒（51）、聚焦气体防护罩（52）、气体导向套（53）、保护玻璃安装座（54）、焦点调节螺母（55）、调节套筒（56）、焊嘴锁紧螺母（57）、锁紧套（58）、聚焦镜片（59）、镜片压圈（510）、保护玻璃（511）及保护玻璃盖（512），所述聚焦镜筒（51）设置在所述焊接头壳体（1）中，所述聚焦气体防护罩（52）套设在所述聚焦镜筒（51）上，所述气体导向套（53）、聚焦镜片（59）、镜片压圈（510）、保护玻璃盖（512）、依次设置在所述聚焦镜筒（51）中，所述保护玻璃安装座（54）的一端与聚焦镜筒（51）相连接，保护玻璃安装座（54）的另一端与焦点调节螺母（55）活动连接，所述保护玻璃被配置于护玻璃安装座（54）中，所述焦点调节螺母（55）上且位于焊嘴周边还设有焊嘴锁紧螺母（57）及调节套筒（56），并通过锁紧套（58）锁紧固定。

7.根据权利要求1所述的手持式激光焊接头，其特征在于，所述控制单元（3）包括：控制电路板（31）、按钮（32）、按钮开关罩（33）、按钮座（34）及温控开关，所述控制电路板（31）分别与按钮（32）及温控开关电性连接，所述按钮座（34）设于所述焊接头壳体（1）外侧壁上，所述控制电路板（31）设于所述按钮座（34）内侧，所述按钮（32）设于所述控制电路板（31）上，所述按钮开关罩（33）位于所述按钮（32）按钮的外围，所述温控开关设于所述准直单元（2）上。

8.根据权利要求2所述的手持式激光焊接头，其特征在于，所述准直单元和聚焦单元中心线所成角度为130°。

9.根据权利要求2所述的手持式激光焊接头，其特征在于，所述光纤固定盖（23）上还设置有用于当光纤插入手持焊接头后，与所述光纤固定盖（23）配合固定光纤，并防止光纤因拉扯而受到损伤用的限位挡块。

10.根据权利要求7所述的手持式激光焊接头，其特征在于，所述控制电路板（31）上还设有联锁保护模块，该联锁保护模块与控制电路板电连接，当焊嘴与被焊物体接触时，联锁保护模块关闭，此时可以进行正常焊接操作，当焊嘴离开被焊物体时，联锁保护模块开启，则焊接头内部电路处于断开状态。