CN111872549A - 一种高效型焊接设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高效型焊接设备，包括工作台、控制箱和激光器，所述控制箱的形状为长方体且位于工作台的上方，所述激光器位于控制箱和工作台之间，所述控制箱上设有辅助机构和净化机构，所述辅助机构包括抽吸组件、执行组件和密封组件，所述抽吸组件包括连接管和抽吸泵，所述执行组件包括转动单元和两个执行单元，所述执行单元以连接管的轴线为中心周向均匀分布控制箱和工作台之间，所述转动单元包括转动管、第一轴承、扇叶、传动轴和密封块，所述执行单元包括辅助管和喷嘴，该高效型焊接设备通过辅助机构提高了焊接效率，不仅如此，还通过净化机构实现了净化焊烟的功能。

Description

一种高效型焊接设备
技术领域
本发明涉及焊接领域，特别涉及一种高效型焊接设备。
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。20世纪70年代主要用于焊接薄壁材料和低速焊接，焊接过程属热传导型，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。由于其独特的优点，已成功应用于微、小型零件的精密焊接中。
现有的激光焊接机在使用过程中，由于激光作用到工件上会使激光出现散射或反射，导致工件吸收的激光能量减少，从而降低了焊接效率，不仅如此，焊接过程中，会产生大量的焊烟，焊烟中有高浓度的颗粒物,长期吸入,易患焊工尘肺。
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，提供一种高效型焊接设备。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高效型焊接设备，包括工作台、控制箱和激光器，所述控制箱的形状为长方体且位于工作台的上方，所述激光器位于控制箱和工作台之间，所述控制箱上设有辅助机构和净化机构；
所述辅助机构包括抽吸组件、执行组件和密封组件；
所述抽吸组件包括连接管和抽吸泵，所述控制箱的顶部设有第一连接孔，所述连接管竖向穿过第一连接孔，所述连接管与第一连接孔的内壁密封且固定连接，所述抽吸泵固定在控制箱的顶部，所述连接管安装在抽吸泵上；
所述执行组件包括转动单元和两个执行单元，所述执行单元以连接管的轴线为中心周向均匀分布控制箱和工作台之间；
所述转动单元包括转动管、第一轴承、扇叶、传动轴和密封块，所述控制箱的底部设有第二连接孔，所述转动管与连接管同轴设置，所述转动管的外径与连接管的外径相等，所述转动管穿过第二连接孔且与连接管之间设有间隙，所述转动管与连接孔的内壁滑动且密封连接，所述第一轴承的内圈安装在转动管上，所述第一轴承的外圈与控制箱固定连接，所述密封块与转动管的底端密封且固定连接，所述激光器设置在密封块的底部，所述控制箱内设有墨水，所述墨水的颜色为黑色，所述连接管的底端位于墨水内，所述传动轴与转动管同轴设置，所述扇叶设置在连接管内且安装在传动轴的底端，所述传动轴的底端位于转动管内且与转动管的内壁固定连接；
所述执行单元包括辅助管和喷嘴，所述辅助管的轴线与转动管的轴线垂直且相交，所述辅助管的一端设置在转动管上且与转动管连通，所述喷嘴安装在辅助管的另一端且朝工作台方向设置；
所述密封组件包括密封管和两个气缸，所述密封管与连接管同轴设置，所述连接管的底端和转动管的顶端均穿过密封管，所述连接管和转动管均与密封管的内壁滑动且密封连接，所述气缸与喷嘴一一对应且固定在控制箱的内壁上，所述气缸驱动密封管沿着连接管的轴向移动；
所述净化机构包括驱动锥齿轮和两个净化组件，所述驱动锥齿轮位于控制箱内且安装在转动管上，所述净化组件与喷嘴一一对应；
所述净化组件包括固定管、吸气管、第一单向阀、第二单向阀、通孔、气孔、安装孔和辅助单元，所述气孔设置在连接管上，所述第一单向阀安装在气孔内，所述第一单向阀位于墨水的上方且位于扇叶的下方，所述第二单向阀安装在辅助管内，所述安装孔设置在控制箱的底部，所述固定管与连接管平行，所述固定管的两端分别与控制箱内的顶和底部密封且固定连接，所述吸气管与固定管同轴设置且穿过安装孔，所述吸气管与安装孔的内壁密封且固定连接，所述吸气管的外径小于固定管的内径，所述吸气管的顶端位于墨水的上方且与控制箱内的顶部之间设有间隙，所述通孔设置在固定管的靠近转动管的一侧，所述通孔位于墨水内，所述辅助单元位于转动管进而固定管之间；
所述辅助单元包括第二轴承、从动锥齿轮、转动轴和搅棒，所述转动轴的轴线分别与固定管的轴线和转动管的轴线垂直且相交，所述搅棒的轴线与转动轴的轴线垂直且相交，所述搅棒的中端固定在转动轴的远离转动管的一端，所述从动锥齿轮安装在转动轴的另一端且与驱动锥齿轮啮合，所述搅棒与通孔正对设置，所述第二轴承的内圈安装在转动轴上，所述第二轴承的外圈与控制箱的内壁固定连接。
作为优选，为了减小驱动锥齿轮与从动锥齿轮之间的摩擦力，所述驱动锥齿轮上涂有润滑脂。
作为优选，为了减小第二连接孔的内壁与转动管之间的间隙，所述第二连接孔的内壁上涂有密封脂。
作为优选，为了便于转动管的安装，所述转动管的两端均设有倒角。
作为优选，为了实现杂质的过滤，所述转动管内安装有滤网，所述滤网位于辅助管的上方。
作为优选，为了提升墨水干燥效率，所述连接管内设有加热棒。
作为优选，为了防止墨水降低作用到工件上空气的温度，所述密封管的外壁、连接管的外壁和转动管的外壁均涂有隔热硅胶。
作为优选，为了延长连接管的使用寿命，所述连接管上设有防腐镀锌层。
作为优选，为了降噪，所述控制箱的内壁上设有两个吸音板，所述吸音板与吸气管一一对应。
作为优选，为了提高焊接效率，两个辅助管的底部均设有反光镜。
本发明的有益效果是，该高效型焊接设备通过辅助机构提高了焊接效率，与现有的辅助机构相比，该辅助机构还可以驱动搅棒转动，与净化机构实现了一体式联动机构，实用性更强，不仅如此，还通过净化机构实现了净化焊烟的功能，与现有的净化机构相比，该净化机构通过将焊烟与墨水接触并排出，还可以将墨水中的水分带入空气中，可以起到加湿的功能，因焊接期间温度较高，通过加湿可以提高工作的舒适性，实用性更强。
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是本发明的高效型焊接设备的结构示意图；
图2是本发明的高效型焊接设备的控制箱的剖视图；
图3是本发明的高效型焊接设备的抽吸组件的结构示意图；
图4是本发明的高效型焊接设备的执行组件的结构示意图；
图5是图2的A部放大图；
图中：1.工作台，2.控制箱，3.激光器，4.连接管，5.抽吸泵，6.转动管，7.第一轴承，8.扇叶，9.传动轴，10.密封块，11.辅助管，12.喷嘴，13.密封管，14.气缸，15.驱动锥齿轮，16.固定管，17.吸气管，18.第一单向阀，19.第二单向阀，20.第二轴承，21.从动锥齿轮，22.转动轴，23.搅棒，24.滤网，25.加热棒，26.吸音板，27.反光镜。
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1-4所示，一种高效型焊接设备，包括工作台1、控制箱2和激光器3，所述控制箱2的形状为长方体且位于工作台1的上方，所述激光器3位于控制箱2和工作台1之间，所述控制箱2上设有辅助机构和净化机构；
所述辅助机构包括抽吸组件、执行组件和密封组件；
所述抽吸组件包括连接管4和抽吸泵5，所述控制箱2的顶部设有第一连接孔，所述连接管4竖向穿过第一连接孔，所述连接管4与第一连接孔的内壁密封且固定连接，所述抽吸泵5固定在控制箱2的顶部，所述连接管4安装在抽吸泵5上；
所述执行组件包括转动单元和两个执行单元，所述执行单元以连接管4的轴线为中心周向均匀分布控制箱2和工作台1之间；
所述转动单元包括转动管6、第一轴承7、扇叶8、传动轴9和密封块10，所述控制箱2的底部设有第二连接孔，所述转动管6与连接管4同轴设置，所述转动管6的外径与连接管4的外径相等，所述转动管6穿过第二连接孔且与连接管4之间设有间隙，所述转动管6与连接孔的内壁滑动且密封连接，所述第一轴承7的内圈安装在转动管6上，所述第一轴承7的外圈与控制箱2固定连接，所述密封块10与转动管6的底端密封且固定连接，所述激光器3设置在密封块10的底部，所述控制箱2内设有墨水，所述墨水的颜色为黑色，所述连接管4的底端位于墨水内，所述传动轴9与转动管6同轴设置，所述扇叶8设置在连接管4内且安装在传动轴9的底端，所述传动轴9的底端位于转动管6内且与转动管6的内壁固定连接；
所述执行单元包括辅助管11和喷嘴12，所述辅助管11的轴线与转动管6的轴线垂直且相交，所述辅助管11的一端设置在转动管6上且与转动管6连通，所述喷嘴12安装在辅助管11的另一端且朝工作台1方向设置；
所述密封组件包括密封管13和两个气缸14，所述密封管13与连接管4同轴设置，所述连接管4的底端和转动管6的顶端均穿过密封管13，所述连接管4和转动管6均与密封管13的内壁滑动且密封连接，所述气缸14与喷嘴12一一对应且固定在控制箱2的内壁上，所述气缸14驱动密封管13沿着连接管4的轴向移动；
将工件放置在工作台1上，随后，通过气缸14使密封管13向上移动并与转动管6分离，使墨水可以输送至转动管6内，随后，再通过气缸14使密封管13复位，同时抽气泵启动，使控制箱2外部的空气依次从连接管4、密封管13、转动管6和辅助管11输送喷嘴12，使喷嘴12将墨水喷洒在工件上后再将空气均匀吹向工件，提高工件上墨水中的水分的蒸发速度，期间，通过空气在连接管4内的流动可以使扇叶8转动，扇叶8的转动通过传动轴9带动转动管6在第一轴承7的支撑作用下转动，转动管6的转动通过辅助管11带动喷嘴12转动，从而可以使墨水和空气均匀作用到工件上，随后，抽吸泵5停止工作，并使激光器3发出激光进行焊接，这里，通过将黑色的墨水作用到工件上，根据黑色具有较强的吸收光线并转换成热量的特性，可以提高工件吸收激光的能力，从而可以提高焊接效率。
如图5所示，所述净化机构包括驱动锥齿轮15和两个净化组件，所述驱动锥齿轮15位于控制箱2内且安装在转动管6上，所述净化组件与喷嘴12一一对应；
所述净化组件包括固定管16、吸气管17、第一单向阀18、第二单向阀19、通孔、气孔、安装孔和辅助单元，所述气孔设置在连接管4上，所述第一单向阀18安装在气孔内，所述第一单向阀18位于墨水的上方且位于扇叶8的下方，所述第二单向阀19安装在辅助管11内，所述安装孔设置在控制箱2的底部，所述固定管16与连接管4平行，所述固定管16的两端分别与控制箱2内的顶和底部密封且固定连接，所述吸气管17与固定管16同轴设置且穿过安装孔，所述吸气管17与安装孔的内壁密封且固定连接，所述吸气管17的外径小于固定管16的内径，所述吸气管17的顶端位于墨水的上方且与控制箱2内的顶部之间设有间隙，所述通孔设置在固定管16的靠近转动管6的一侧，所述通孔位于墨水内，所述辅助单元位于转动管6进而固定管16之间；
所述辅助单元包括第二轴承20、从动锥齿轮21、转动轴22和搅棒23，所述转动轴22的轴线分别与固定管16的轴线和转动管6的轴线垂直且相交，所述搅棒23的轴线与转动轴22的轴线垂直且相交，所述搅棒23的中端固定在转动轴22的远离转动管6的一端，所述从动锥齿轮21安装在转动轴22的另一端且与驱动锥齿轮15啮合，所述搅棒23与通孔正对设置，所述第二轴承20的内圈安装在转动轴22上，所述第二轴承20的外圈与控制箱2的内壁固定连接。
焊接期间，抽吸泵5启动，使连接管4内的空气从连接管4的顶端排出，通过第一单向阀18和第二单向阀19的单向特性，使控制箱2内的空气从气孔输送至连接管4内，从而使控制箱2内的气压降低，在气压的作用下使吸气管17吸入含有焊烟的空气，并从吸气管17的顶端输送至固定管16内，同时再从通孔排出并在墨水中形成气泡，气泡上升并与墨水分离后即可以从气孔输送至连接管4内，这里，通过空气与墨水的接触，可以使焊烟中的颗粒物溶于墨水中，即实现了净化焊烟的功能，且此时仍可以使扇叶8转动，即可以使转动管6带动驱动锥齿轮15转动，从而使从动锥齿轮21带动转动轴22在第二轴承20的支撑作用下转动，转动轴22的转动带动搅棒23转动，通过搅棒23的转动可以使墨水中气泡打散，从而可以提高焊烟与墨水接触的面积，从而可以提升颗粒物溶于墨水中的效果，提升焊烟净化效果。
作为优选，为了减小驱动锥齿轮15与从动锥齿轮21之间的摩擦力，所述驱动锥齿轮15上涂有润滑脂。
润滑脂具有不溶于水的特点，可以减小驱动锥齿轮15与从动锥齿轮21之间的摩擦力，从而可以提高驱动锥齿轮15带动从动锥齿轮21转动的流畅性。
作为优选，为了减小第二连接孔的内壁与转动管6之间的间隙，所述第二连接孔的内壁上涂有密封脂。
密封脂具有不溶于水的特点，从而可以减小第二连接孔的内壁与转动管6之间的间隙，提高了密封性。
作为优选，为了便于转动管6的安装，所述转动管6的两端均设有倒角。
倒角的作用是减小转动管6穿过第二连接孔时的口径，起到了便于安装的效果。
作为优选，为了实现杂质的过滤，所述转动管6内安装有滤网24，所述滤网24位于辅助管11的上方。
滤网24的作用是将进入转动管6内墨水和空气中的杂质进行截留，反之喷嘴12堵塞。
作为优选，为了提升墨水干燥效率，所述连接管4内设有加热棒25。
通过加热棒25可以提高连接管4内的温度，即可以提高作用到工件上空气的温度，不仅可以提高墨水蒸发速度，还可以给工件实现预热，进一步提高焊接效率。
作为优选，为了防止墨水降低作用到工件上空气的温度，所述密封管13的外壁、连接管4的外壁和转动管6的外壁均涂有隔热硅胶。
隔热硅胶的作用是防止墨水吸收空气中的温度而降低作用到工件上空气的温度，。
作为优选，为了延长连接管4的使用寿命，所述连接管4上设有防腐镀锌层。
防腐镀锌层的作用是提升连接管4的防锈能力，延长连接管4的使用寿命。
作为优选，为了降噪，所述控制箱2的内壁上设有两个吸音板26，所述吸音板26与吸气管17一一对应。
吸音板26可以吸收控制箱2内的噪音，实现降噪。
作为优选，为了提高焊接效率，两个辅助管11的底部均设有反光镜27。
反光镜27可以将焊接期间产生的光线进行反射并作用到工件上，工件吸收光线可以转化成热量，进而可以提高焊接效率。
将工件放置在工作台1上，随后，通过气缸14使密封管13向上移动并与转动管6分离，使墨水可以输送至转动管6内，随后，再通过气缸14使密封管13复位，同时抽气泵启动，使控制箱2外部的空气依次从连接管4、密封管13、转动管6和辅助管11输送喷嘴12，使喷嘴12将墨水喷洒在工件上后再将空气均匀吹向工件，提高工件上墨水中的水分的蒸发速度，期间，通过空气在连接管4内的流动可以使扇叶8转动，扇叶8的转动通过传动轴9带动转动管6在第一轴承7的支撑作用下转动，转动管6的转动通过辅助管11带动喷嘴12转动，从而可以使墨水和空气均匀作用到工件上，随后，抽吸泵5反向启动，使连接管4内的空气从连接管4的顶端排出，并使激光器3发出激光进行焊接，通过第一单向阀18和第二单向阀19的单向特性，使控制箱2内的空气从气孔输送至连接管4内，从而使控制箱2内的气压降低，在气压的作用下使吸气管17吸入含有焊烟的空气，并从吸气管17的顶端输送至固定管16内，同时再从通孔排出并在墨水中形成气泡，气泡上升并与墨水分离后即可以从气孔输送至连接管4内，这里，通过空气与墨水的接触，可以使焊烟中的颗粒物溶于墨水中，即实现了净化焊烟的功能，且此时仍可以使扇叶8转动，即可以使转动管6带动驱动锥齿轮15转动，从而使从动锥齿轮21带动转动轴22在第二轴承20的支撑作用下转动，转动轴22的转动带动搅棒23转动，通过搅棒23的转动可以使墨水中气泡打散，从而可以提高焊烟与墨水接触的面积，从而可以提升颗粒物溶于墨水中的效果，提升焊烟净化效果，同时，通过将黑色的墨水作用到工件上，根据黑色具有较强的吸收光线并转换成热量的特性，可以提高工件吸收激光的能力，从而可以提高焊接效率。
与现有技术相比，该高效型焊接设备通过辅助机构提高了焊接效率，与现有的辅助机构相比，该辅助机构还可以驱动搅棒23转动，与净化机构实现了一体式联动机构，实用性更强，不仅如此，还通过净化机构实现了净化焊烟的功能，与现有的净化机构相比，该净化机构通过将焊烟与墨水接触并排出，还可以将墨水中的水分带入空气中，可以起到加湿的功能，因焊接期间温度较高，通过加湿可以提高工作的舒适性，实用性更强。
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)

1.一种高效型焊接设备，包括工作台(1)、控制箱(2)和激光器(3)，所述控制箱(2)的形状为长方体且位于工作台(1)的上方，所述激光器(3)位于控制箱(2)和工作台(1)之间，其特征在于，所述控制箱(2)上设有辅助机构和净化机构；
所述辅助机构包括抽吸组件、执行组件和密封组件；
所述抽吸组件包括连接管(4)和抽吸泵(5)，所述控制箱(2)的顶部设有第一连接孔，所述连接管(4)竖向穿过第一连接孔，所述连接管(4)与第一连接孔的内壁密封且固定连接，所述抽吸泵(5)固定在控制箱(2)的顶部，所述连接管(4)安装在抽吸泵(5)上；
所述执行组件包括转动单元和两个执行单元，所述执行单元以连接管(4)的轴线为中心周向均匀分布控制箱(2)和工作台(1)之间；
所述转动单元包括转动管(6)、第一轴承(7)、扇叶(8)、传动轴(9)和密封块(10)，所述控制箱(2)的底部设有第二连接孔，所述转动管(6)与连接管(4)同轴设置，所述转动管(6)的外径与连接管(4)的外径相等，所述转动管(6)穿过第二连接孔且与连接管(4)之间设有间隙，所述转动管(6)与连接孔的内壁滑动且密封连接，所述第一轴承(7)的内圈安装在转动管(6)上，所述第一轴承(7)的外圈与控制箱(2)固定连接，所述密封块(10)与转动管(6)的底端密封且固定连接，所述激光器(3)设置在密封块(10)的底部，所述控制箱(2)内设有墨水，所述墨水的颜色为黑色，所述连接管(4)的底端位于墨水内，所述传动轴(9)与转动管(6)同轴设置，所述扇叶(8)设置在连接管(4)内且安装在传动轴(9)的底端，所述传动轴(9)的底端位于转动管(6)内且与转动管(6)的内壁固定连接；
所述执行单元包括辅助管(11)和喷嘴(12)，所述辅助管(11)的轴线与转动管(6)的轴线垂直且相交，所述辅助管(11)的一端设置在转动管(6)上且与转动管(6)连通，所述喷嘴(12)安装在辅助管(11)的另一端且朝工作台(1)方向设置；
所述密封组件包括密封管(13)和两个气缸(14)，所述密封管(13)与连接管(4)同轴设置，所述连接管(4)的底端和转动管(6)的顶端均穿过密封管(13)，所述连接管(4)和转动管(6)均与密封管(13)的内壁滑动且密封连接，所述气缸(14)与喷嘴(12)一一对应且固定在控制箱(2)的内壁上，所述气缸(14)驱动密封管(13)沿着连接管(4)的轴向移动；
所述净化机构包括驱动锥齿轮(15)和两个净化组件，所述驱动锥齿轮(15)位于控制箱(2)内且安装在转动管(6)上，所述净化组件与喷嘴(12)一一对应；
所述净化组件包括固定管(16)、吸气管(17)、第一单向阀(18)、第二单向阀(19)、通孔、气孔、安装孔和辅助单元，所述气孔设置在连接管(4)上，所述第一单向阀(18)安装在气孔内，所述第一单向阀(18)位于墨水的上方且位于扇叶(8)的下方，所述第二单向阀(19)安装在辅助管(11)内，所述安装孔设置在控制箱(2)的底部，所述固定管(16)与连接管(4)平行，所述固定管(16)的两端分别与控制箱(2)内的顶和底部密封且固定连接，所述吸气管(17)与固定管(16)同轴设置且穿过安装孔，所述吸气管(17)与安装孔的内壁密封且固定连接，所述吸气管(17)的外径小于固定管(16)的内径，所述吸气管(17)的顶端位于墨水的上方且与控制箱(2)内的顶部之间设有间隙，所述通孔设置在固定管(16)的靠近转动管(6)的一侧，所述通孔位于墨水内，所述辅助单元位于转动管(6)进而固定管(16)之间；
所述辅助单元包括第二轴承(20)、从动锥齿轮(21)、转动轴(22)和搅棒(23)，所述转动轴(22)的轴线分别与固定管(16)的轴线和转动管(6)的轴线垂直且相交，所述搅棒(23)的轴线与转动轴(22)的轴线垂直且相交，所述搅棒(23)的中端固定在转动轴(22)的远离转动管(6)的一端，所述从动锥齿轮(21)安装在转动轴(22)的另一端且与驱动锥齿轮(15)啮合，所述搅棒(23)与通孔正对设置，所述第二轴承(20)的内圈安装在转动轴(22)上，所述第二轴承(20)的外圈与控制箱(2)的内壁固定连接。
2.如权利要求1所述的高效型焊接设备，其特征在于，所述驱动锥齿轮(15)上涂有润滑脂。
3.如权利要求1所述的高效型焊接设备，其特征在于，所述第二连接孔的内壁上涂有密封脂。
4.如权利要求1所述的高效型焊接设备，其特征在于，所述转动管(6)的两端均设有倒角。
5.如权利要求1所述的高效型焊接设备，其特征在于，所述转动管(6)内安装有滤网(24)，所述滤网(24)位于辅助管(11)的上方。
6.如权利要求1所述的高效型焊接设备，其特征在于，所述连接管(4)内设有加热棒(25)。
7.如权利要求6所述的高效型焊接设备，其特征在于，所述密封管(13)的外壁、连接管(4)的外壁和转动管(6)的外壁均涂有隔热硅胶。
8.如权利要求1所述的高效型焊接设备，其特征在于，所述连接管(4)上设有防腐镀锌层。
9.如权利要求1所述的高效型焊接设备，其特征在于，所述控制箱(2)的内壁上设有两个吸音板(26)，所述吸音板(26)与吸气管(17)一一对应。
10.如权利要求1所述的高效型焊接设备，其特征在于，两个辅助管(11)的底部均设有反光镜(27)。
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