CN111037096A - 一种半导体激光加工装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种半导体激光加工装置,在所述激光焊接头上设置有以激光焊接头的中心轴线转动的调节架,在所述调节架的底部两侧关于激光焊接头的中心轴线对称设置有用于吹除焊烟的第一吹气组件和用于吹出保护气体的第二吹气组件,所述第一吹气组件和所述第二吹气组件的出气口自激光焊接头的下方自上而下顺次设置,使用时,可通过设置的第一喷气组件和第二喷气组件来分别对在焊接时所产生的焊烟以及焊接件表面所存在的焊渣吹除,并且其还能够通过调节架来根据焊接的运动方向实时调整第一喷气组件和第二喷气组件的相对位置,可避免因工件形状多变,其无法及时将焊烟以及焊接件表面焊渣吹除,而造成焊接后的工件存在瑕疵的问题。
Description
技术领域
本发明涉及激光加工技术领域,具体涉及一种半导体激光加工装置。
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,即激光辐射加热工件表面,表面热量通过热传导向内部扩散,通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数,使工件熔化,形成特定的熔池。
而由于激光的特殊性,在焊接的过程中,其很容易由于焊接处所游离的焊烟,而导致激光能量的大幅度损失,当前吹出保护气体的气嘴虽然能够在一定程度上吹除焊烟,但是在面对复杂形状的焊接件时,其无法通过调节气嘴的位置来将焊烟吹除,从而会影响最终焊接的质量。
发明内容
为此,本发明实施例提供一种半导体激光加工装置,以解决现有技术中气嘴无法根据工件形状及时调整位置将焊烟吹除,从而影响焊接质量的问题。
为了实现上述目的,本发明的实施方式提供如下技术方案:
一种半导体激光加工装置,在所述激光焊接头上设置有以激光焊接头的中心轴线转动的调节架,在所述调节架的底部两侧关于激光焊接头的中心轴线对称设置有用于吹除焊烟的第一吹气组件和用于吹出保护气体的第二吹气组件;
所述第一吹气组件和所述第二吹气组件的出气口自激光焊接头的下方自上而下顺次设置,且所述第一吹气组件的出气口和所述第二吹气组件的出气口在水平方向上形成有间隙;
所述第一吹气组件包括套设在激光焊接头上的旋转接头、固定在调节架底部的鹅颈管,所述鹅颈管通过管道与旋转接头的旋转端固定连接,且所述旋转接头的固定端通过气管与外界气泵相连接,在所述鹅颈管远离调节架的一端头处连接有用于吹除焊烟的第一喷气头。
作为本发明的一种优选方案,所述第一喷气头为朝向激光焊接头的中空的弧形结构,且在所述第一喷气头朝向激光焊接头的一侧开设有若干个出气孔。
作为本发明的一种优选方案,所述第一吹气组件还包括用于对鹅颈管进行固定的固定组件,所述固定组件包括设置在调节架底部且位于鹅颈管靠近激光焊接头一侧的导向杆,所述导向杆上滑动连接有固定块,在所述固定块上通过球头万向节连接有卡接在鹅颈管上的塑料卡扣。
作为本发明的一种优选方案,所述第一吹气组件和第二吹气组件的结构相同,且第二吹气组件中鹅颈管远离的气管的一端连接有第二喷气头,所述第二喷气头为中空的圆锥状结构。
作为本发明的一种优选方案,所述第一喷气头位于第二喷气头的上方,且所述第一喷气头与第二喷气头所处水平高度之差在5-15mm之间。
作为本发明的一种优选方案,所述调节架上还设置有用于驱动调节架转动并使第一吹气组件的喷气方向背向激光焊接头运动方向的驱动组件,所述驱动组件包括设置在调节架上且通过驱动电机驱动的传动齿轮以及套设在激光焊接头上的电滑环,在所述激光焊接头上套设有与传动齿轮相啮合的环形齿轮,所述电滑环的固定端通过线缆与外界电源电性连接,且所述电滑环的活动端通过线缆与驱动电机电性连接。
作为本发明的一种优选方案,位于所述调节架上下的两侧还设置有固定在激光焊接头上且用于对调节架进行限位的限位环。
本发明的实施方式具有如下优点:
本发明在进行使用时,可通过设置的第一喷气组件和第二喷气组件来分别对在焊接时所产生的焊烟以及焊接件表面所存在的焊渣吹除,并且其还能够通过调节架来根据焊接的运动方向实时调整第一喷气组件和第二喷气组件的相对位置,可避免因工件形状多变,其无法及时的将焊烟以及焊接件表面焊渣吹除,而造成焊接后的工件存在瑕疵的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对实施方式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示例性的,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本发明可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
图1为本发明实施方式的整体结构示意图;
图2为本发明实施方式的局部结构示意图;
图3为本发明实施方式中第一喷气头的结构示意图;
图4为本发明实施方式中塑料卡扣的结构示意图。
图中:
1-调节架;2-第一吹气组件;3-第二吹气组件;4-第二喷气头;5-驱动组件;6-限位环;
201-旋转接头;202-鹅颈管;203-第一喷气头;204-出气孔;205-固定组件;206-导向杆;207-固定块;208-球头万向节;209-塑料卡扣;
501-传动齿轮;502-电滑环;503-环形齿轮。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式,熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1至图4所示,本发明提供了一种半导体激光加工装置,在激光焊接头上设置有以激光焊接头的中心轴线转动的调节架1,在调节架1的底部两侧关于激光焊接头的中心轴线对称设置有用于吹除焊烟的第一吹气组件2和用于吹出保护气体的第二吹气组件3。
所吹出的保护气体可为氧气、氮气、空气、氩气等,可根据所切割的材料来选择合适的保护气体。
第一吹气组件2和第二吹气组件3的出气口自激光焊接头的下方自上而下顺次设置,且第一吹气组件2的出气口和第二吹气组件3的出气口在水平方向上形成有间隙。
即在工作时,第一吹气组件2的出气口和第二吹气组件3的出气口之间存在一定的间隙,因此在对向的吹气时,不会出现相互干涉的问题,第一吹气组件2只用作吹除焊烟,因此第一吹气组件2可直接吹出高流速空气来将焊烟吹散,而第二吹气组件3因在焊接时需要在吹除工件表面杂物的同时,也需要满足焊接时对焊接处进行保护的要求,因此第二吹气组件3所吹除的气体需要根据所需要焊接的材料进行选择。
第一吹气组件2包括套设在激光焊接头上的旋转接头201、固定在调节架1底部的鹅颈管202,鹅颈管202通过管道与旋转接头201的旋转端固定连接,且旋转接头201的固定端通过气管与外界气泵相连接,在鹅颈管202远离调节架1的一端头处连接有用于吹除焊烟的第一喷气头203,鹅颈管202又叫蛇形管,金属定型软管,可以任意弯曲并确定方向的金属件,便于对第一喷气头203的喷射角度进行固定,旋转接头201的作用是将液体从管道的这边输入到旋转或往复运动的设备中,这里的旋转接头201主要用于输送气体,而为了避免鹅颈管202在反复的弯折定形时,容易出现漏气的问题,可在鹅颈管202内设置一个软管,即将鹅颈管202只是作为定形的一个部件进行使用,实际通过软管进行输送气体,可有效地避免其在使用时会出现漏气的问题。
如图3所示,第一喷气头203为朝向激光焊接头的中空的弧形结构,且在第一喷气头203朝向激光焊接头的一侧开设有若干个出气孔204,即第一喷气头203在设置时,可对聚焦后的激光束呈现出半包裹状,进一步在吹气时,可将激光束四周的焊烟全部吹除,这里的第一喷气头203方向优选为与激光焊接头运动方向相反设置,即吹除的焊烟不会跑到前方,而影响到后续的焊接问题,同时在针对与特殊形状的工件时,用户可根据实际情况作出相应的调整。
如图1和图2所示,第一吹气组件2还包括用于对鹅颈管202进行固定的固定组件205,固定组件205包括设置在调节架1底部且位于鹅颈管202靠近激光焊接头一侧的导向杆206,导向杆206上滑动连接有固定块207,在固定块207上通过球头万向节208连接有卡接在鹅颈管202上的塑料卡扣209,固定组件205的作用主要用于对鹅颈管202进行固定,避免在激光焊接头快速的移动时,会由于惯性的问题,导致鹅颈管202带着第一喷气头203出现晃动的问题,进一步导致在焊接时,无法喷出稳定的气流来保证焊接的正常进行的问题。
如图1、图2和图4所示,球头万向节208为常规的连接件,能够在一定程度上实现自由地调节其角度,其主要包括设置在塑料卡扣209上的球形头和设置在固定块207上的球形槽,即通过球形槽与球形头的嵌合,实现在一定程度上自由的转动,而为了其连接过于松散,导致无法实现对鹅颈管202进行稳定固定的问题,可在球形槽内设置阻尼摩擦垫,用以增加球形槽与球形头在嵌合后的转动摩擦力。
另外,在固定块207上通过螺纹还旋接有与导向杆206对应的固定螺钉,在对固定块207位置进行固定时,可旋转固定螺钉使其挤压导向杆206,进一步则可方便用户快速地对固定块207的位置进行固定。
塑料卡扣209可为一次成型的注塑件,其拥有一定的弹性形变能力,可在使用时,卡在鹅颈管202上,进一步在对固定块207的位置固定后,则可通过球头万向节208对鹅颈管202上的第一喷气头203所处的位置进行固定,固定会更加的方便。
第一吹气组件2和第二吹气组件3的结构相同,且第二吹气组件3中鹅颈管202远离的气管的一端连接有第二喷气头4,第二喷气头4为中空的圆锥状结构,第二喷气头4在使用时,便于将喷射的气体集中在一定的范围内,保证其喷射强度的同时,避免其喷射气流过于分散的问题。
第一喷气头203位于第二喷气头4的上方,且第一喷气头203与第二喷气头4所处水平高度之差在5-15mm之间,即用于确保第一喷气头203和第二喷气头4之间具有足够的间隙,来防止在使用时容易出现相互干涉的问题。
调节架1上还设置有用于驱动调节架1转动并使第一吹气组件2的喷气方向背向激光焊接头运动方向的驱动组件5,驱动组件5包括设置在调节架1上且通过驱动电机驱动的传动齿轮501以及套设在激光焊接头上的电滑环502,在激光焊接头上套设有与传动齿轮501相啮合的环形齿轮503,电滑环502的固定端通过线缆与外界电源电性连接,且电滑环502的活动端通过线缆与驱动电机电性连接,电滑环502是用来导电的滑环在所有滑环系列中使用最广泛,也称电刷、碳刷、集电环、集流环、汇流环、旋通、旋转电气关节,专用于在无限制连续旋转时,传输功率电源、信号电源,在这里电滑环502主要用于在调节架处于转动的情况下,保证其能够为驱动电机进行正常的供电,传动齿轮不动,进而在通过驱动电机带动传动齿轮501运动时,则可实现调节架1的运动。
这里在激光焊接头运动时,可通过驱动组件5控制调节架1的位置,进一步则可使第一喷气头203的喷气方向始终处于背向激光焊接头运动的方向,可防止焊烟在前方堆积,对后续的焊接造成影响的问题。
位于调节架1上下的两侧还设置有固定在激光焊接头上且用于对调节架1进行限位的限位环6,通过两个限位环6可实现对调节架1的位置进行固定,在对调节架1限位的同时也是对调节架1进行支撑,以避免其在转动时,调节架1在重力作用下在激光焊接头上发生较大的上下移动,从而造成旋转接头201和电滑环造成损伤。
虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。
Claims (7)
1.一种半导体激光加工装置,包括激光焊接头,其特征在于,在所述激光焊接头上设置有以激光焊接头的中心轴线转动的调节架(1),在所述调节架(1)的底部两侧关于激光焊接头的中心轴线对称设置有用于吹除焊烟的第一吹气组件(2)和用于吹出保护气体的第二吹气组件(3);
所述第一吹气组件(2)和所述第二吹气组件(3)的出气口自激光焊接头的下方自上而下顺次设置,且所述第一吹气组件(2)的出气口和所述第二吹气组件(3)的出气口在水平方向上形成有间隙;
所述第一吹气组件(2)包括套设在激光焊接头上的旋转接头(201)、固定在调节架(1)底部的鹅颈管(202),所述鹅颈管(202)通过管道与旋转接头(201)的旋转端固定连接,且所述旋转接头(201)的固定端通过气管与外界气泵相连接,在所述鹅颈管(202)远离调节架(1)的一端头处连接有用于吹除焊烟的第一喷气头(203)。
2.根据权利要求1所述的一种半导体激光加工装置,其特征在于,所述第一喷气头(203)为朝向激光焊接头的中空的弧形结构,且在所述第一喷气头(203)朝向激光焊接头的一侧开设有若干个出气孔(204)。
3.根据权利要求1所述的一种半导体激光加工装置,其特征在于,所述第一吹气组件(2)还包括用于对鹅颈管(202)进行固定的固定组件(205),所述固定组件(205)包括设置在调节架(1)底部且位于鹅颈管(202)靠近激光焊接头一侧的导向杆(206),所述导向杆(206)上滑动连接有固定块(207),在所述固定块(207)上通过球头万向节(208)连接有卡接在鹅颈管(202)上的塑料卡扣(209)。
4.根据权利要求1所述的一种半导体激光加工装置,其特征在于,所述第一吹气组件(2)和第二吹气组件(3)的结构相同,且第二吹气组件(3)中鹅颈管(202)远离的气管的一端连接有第二喷气头(4),所述第二喷气头(4)为中空的圆锥状结构。
5.根据权利要求4所述的一种半导体激光加工装置,其特征在于,所述第一喷气头(203)位于第二喷气头(4)的上方,且所述第一喷气头(203)与第二喷气头(4)所处水平高度之差在5-15mm之间。
6.根据权利要求1所述的一种半导体激光加工装置,其特征在于,所述调节架(1)上还设置有用于驱动调节架(1)转动并使第一吹气组件(2)的喷气方向背向激光焊接头运动方向的驱动组件(5),所述驱动组件(5)包括设置在调节架(1)上且通过驱动电机驱动的传动齿轮(501)以及套设在激光焊接头上的电滑环(502),在所述激光焊接头上套设有与传动齿轮(501)相啮合的环形齿轮(503),所述电滑环(502)的固定端通过线缆与外界电源电性连接,且所述电滑环(502)的活动端通过线缆与驱动电机电性连接。
7.根据权利要求1所述的一种半导体激光加工装置,其特征在于,位于所述调节架(1)上下的两侧还设置有固定在激光焊接头上且用于对调节架(1)进行限位的限位环(6)。
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