CN111872552A - 一种具有清洁功能的激光焊接设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有清洁功能的激光焊接设备，包括工作台、控制箱和激光器，所述控制箱设置在工作台的上方且与工作台固定连接，所述激光器设置在控制箱的底部，所述控制箱上设有执行系统，所述控制箱上设有净化机构和除尘机构，所述净化机构包括连接组件、气管、气泵、移动管、滤网、固定管和两个连接管，所述连接组件包括扇叶、转动轴、轴承、扭转弹簧、丝杆、滑块和挡块，所述除尘机构包括清洁环和两个移动组件，所述移动组件包括移动盘、支撑块、复位弹簧、移动杆和两个密封单元，该具有清洁功能的激光焊接设备通过净化机构实现了净化空气的功能，不仅如此，还通过除尘机构实现了清除灰尘的功能。

Description

一种具有清洁功能的激光焊接设备

技术领域

本发明涉及焊接领域，特别涉及一种具有清洁功能的激光焊接设备。

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。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期间，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，不仅如此，激光焊接机在长期使用后，激光器上易产生较多的灰尘，而灰尘会对激光造成遮挡，从而影响工件对激光的吸收，降低焊接效率。

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，提供一种具有清洁功能的激光焊接设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有清洁功能的激光焊接设备，包括工作台、控制箱和激光器，所述控制箱设置在工作台的上方且与工作台固定连接，所述激光器设置在控制箱的底部，所述控制箱上设有执行系统，所述控制箱上设有净化机构和除尘机构；

所述净化机构包括连接组件、气管、气泵、移动管、滤网、固定管和两个连接管，所述控制箱的顶部设有安装孔，所述气管穿过安装孔，所述气管与安装孔的内壁密封且固定连接，所述气泵固定在控制箱的顶部，所述气管安装在气泵上，所述控制箱内设有清水，所述气管位于清水的上方，所述移动管设置在控制箱内且与气管同轴设置，所述移动管插入气管的底端，所述移动管与气管的内壁滑动且密封连接，所述滤网安装在移动管内的底端且位于清水内，所述控制箱的底部设有两个连接孔，所述连接管与连接孔一一对应，所述激光器位于两个连接管的轴线之间，所述连接管穿过连接孔，所述连接管与连接孔的内壁密封且固定连接，所述连接管的顶端与控制箱内的顶部之间设有间隙且位于清水的上方，所述固定管与气管平行，所述固定管的顶端与控制箱内的顶部密封且固定连接，所述固定管的底端与控制箱内的底部之间设有间隙且位于清水内，所述连接管的顶端位于固定管内，所述连接组件位于控制箱内且设置在气管内；

所述连接组件包括扇叶、转动轴、轴承、扭转弹簧、丝杆、滑块和挡块，所述转动轴和丝杆均与气管同轴设置，所述转动轴位于移动管的上方，所述丝杆固定在转动轴的底端，所述扇叶安装在转动轴的顶端，所述滑块固定在移动管的内壁上且套设在丝杆上，所述滑块的与丝杆的连接处设有与丝杆匹配的螺纹，所述轴承的内圈安装在转动轴上，所述轴承的外圈与气管的内壁固定连接，所述扭转弹簧位于扇叶和轴承之间，所述扇叶通过扭转弹簧与轴承的外圈连接，所述挡块固定在丝杆的底端且与滑块抵靠，所述挡块与滤网之间设有间隙；

所述除尘机构包括清洁环和两个移动组件，所述清洁环与气管平行且位于激光器和工作台之间，所述清洁环与激光器正对设置，所述连接管的与清洁环之间的距离大于激光器与清洁环之间的距离，所述清洁环上设有至少两个清洁刷，所述清洁刷以清洁环的轴线为中心周向均匀固定在清洁环的内壁上，所述移动组件与连接管一一对应且设置在连接管内；

所述移动组件包括移动盘、支撑块、复位弹簧、移动杆和两个密封单元，所述移动盘与移动管的内壁滑动且密封连接，所述移动杆与连接管同轴设置且位于移动盘和清洁环之间，所述移动盘通过移动杆固定在清洁环上，所述支撑块位于移动盘和清洁环之间且固定在连接管的内壁上，所述支撑块上设有圆孔，所述移动杆穿过圆孔且与圆孔的内壁滑动连接，所述复位弹簧位于支撑块和移动盘之间，所述移动盘通过弹簧与支撑块连接，所述密封单元以连接管的轴线为中心周向均匀分布；

所述密封单元包括密封杆、固定块和通孔，所述通孔设置在密封盘上，所述密封杆与连接管平行且穿过通孔，所述密封杆与通孔的内壁滑动且密封连接，所述密封杆的底端通过固定块固定在连接管的内壁上，所述移动盘与固定块抵靠，所述密封杆的顶端与移动盘之间的距离小于连接管与密封环之间的距离。

作为优选，为了防止清洁环堵住连接管，两个连接管上均设有两个辅助块，所述辅助块与密封杆一一对应，所述辅助块固定在连接管的底端，所述辅助块与密封环之间的距离大于密封杆的顶端与移动盘之间的距离。

作为优选，为了减小密封杆与通孔内壁之间的间隙，所述密封杆上涂有密封脂。

作为优选，为了便于密封杆的安装，所述密封杆的两端均设有倒角。

作为优选，为了减小移动杆与圆孔内壁之间的摩擦力，所述移动杆上涂有润滑油。

作为优选，为了实现缓冲和减振，所述挡块的制作材料为橡胶。

作为优选，为了延长控制箱的使用寿命，所述控制箱设有防腐镀锌层。

作为优选，为了降噪，所述移动管的内壁上设有两个吸音板，所述吸音板以移动管的轴线为中心周向均匀分布。

作为优选，为了节能，所述控制箱的顶部设有光伏板。

作为优选，为了提高焊接效率，所述控制箱的底部为镜面。

本发明的有益效果是，该具有清洁功能的激光焊接设备通过净化机构实现了净化空气的功能，与现有的净化机构相比，该净化机构还可以实现清除滤网上截留颗粒物的功能，防止滤网堵塞，延长了滤网的使用寿命，实用性更强，不仅如此，还通过除尘机构实现了清除灰尘的功能，与现有的除尘机构相比，该除尘机构与净化机构实现了一体式联动功能，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是本发明的具有清洁功能的激光焊接设备的结构示意图；

图2是本发明的具有清洁功能的激光焊接设备的净化机构的结构示意图；

图3是本发明的具有清洁功能的激光焊接设备的连接组件的结构示意图；

图4是图3的B部放大图；

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.气管，5.气泵，6.移动管，7.滤网，8.固定管，9.连接管，10.扇叶，11.转动轴，12.轴承，13.扭转弹簧，14.丝杆，15.滑块，16.挡块，17.清洁环，18.移动盘，19.支撑块，20.复位弹簧，21.移动杆，22.密封杆，23.固定块，24.辅助块，25.吸音板，26.光伏板，27.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1-4所示，一种具有清洁功能的激光焊接设备，包括工作台1、控制箱2和激光器3，所述控制箱2设置在工作台1的上方且与工作台1固定连接，所述激光器3设置在控制箱2的底部，所述控制箱2上设有执行系统，所述控制箱2上设有净化机构和除尘机构；

所述净化机构包括连接组件、气管4、气泵5、移动管6、滤网7、固定管8和两个连接管9，所述控制箱2的顶部设有安装孔，所述气管4穿过安装孔，所述气管4与安装孔的内壁密封且固定连接，所述气泵5固定在控制箱2的顶部，所述气管4安装在气泵5上，所述控制箱2内设有清水，所述气管4位于清水的上方，所述移动管6设置在控制箱2内且与气管4同轴设置，所述移动管6插入气管4的底端，所述移动管6与气管4的内壁滑动且密封连接，所述滤网7安装在移动管6内的底端且位于清水内，所述控制箱2的底部设有两个连接孔，所述连接管9与连接孔一一对应，所述激光器3位于两个连接管9的轴线之间，所述连接管9穿过连接孔，所述连接管9与连接孔的内壁密封且固定连接，所述连接管9的顶端与控制箱2内的顶部之间设有间隙且位于清水的上方，所述固定管8与气管4平行，所述固定管8的顶端与控制箱2内的顶部密封且固定连接，所述固定管8的底端与控制箱2内的底部之间设有间隙且位于清水内，所述连接管9的顶端位于固定管8内，所述连接组件位于控制箱2内且设置在气管4内；

所述连接组件包括扇叶10、转动轴11、轴承12、扭转弹簧13、丝杆14、滑块15和挡块16，所述转动轴11和丝杆14均与气管4同轴设置，所述转动轴11位于移动管6的上方，所述丝杆14固定在转动轴11的底端，所述扇叶10安装在转动轴11的顶端，所述滑块15固定在移动管6的内壁上且套设在丝杆14上，所述滑块15的与丝杆14的连接处设有与丝杆14匹配的螺纹，所述轴承12的内圈安装在转动轴11上，所述轴承12的外圈与气管4的内壁固定连接，所述扭转弹簧13位于扇叶10和轴承12之间，所述扇叶10通过扭转弹簧13与轴承12的外圈连接，所述挡块16固定在丝杆14的底端且与滑块15抵靠，所述挡块16与滤网7之间设有间隙；

该设备使用期间，将工件放置在工作台1上，并通过执行系统使激光器3发出激光实现焊接，同时，气泵5启动，使气管4内的空气从气管4的顶端排出，在气流的作用下使扇叶10转动，扇叶10的转动带动转动轴11在轴承12的支撑作用下转动，并使扭转弹簧13产生形变，转动轴11的转动带动丝杆14实现同步转动，即可以使滑块15在丝杆14上带动移动管6向上移动，使滤网7与清水分离，此时，控制箱2内的空气则可以依次通过移动管6和气管4排出，而连接管9则将控制箱2外部的空气吸入固定管8内，而固定管8内的空气再进入清水中并形成气泡，气泡从固定管8的底端排出后在水中上升并与清水分离，通过空气的流动可以将焊接期间产生的颗粒物吸入清水中并溶于清水中，即可以实现净化空气的功能，而通过滤网7，可以将未完全溶于水中的颗粒物进行截留，当焊接完毕后，气泵5停止运行，此时，在扭转弹簧13的弹性作用下使扇叶10反向转动，即可以使移动管6实现复位，使滤网7进入清水中，即可以使清水将滤网7上的颗粒物融化，起到了清洁滤网7的功能，防止滤网7堵塞，延长了滤网7的使用寿命。

如图5所示，所述除尘机构包括清洁环17和两个移动组件，所述清洁环17与气管4平行且位于激光器3和工作台1之间，所述清洁环17与激光器3正对设置，所述连接管9的与清洁环17之间的距离大于激光器3与清洁环17之间的距离，所述清洁环17上设有至少两个清洁刷，所述清洁刷以清洁环17的轴线为中心周向均匀固定在清洁环17的内壁上，所述移动组件与连接管9一一对应且设置在连接管9内；

所述移动组件包括移动盘18、支撑块19、复位弹簧20、移动杆21和两个密封单元，所述移动盘18与移动管6的内壁滑动且密封连接，所述移动杆21与连接管9同轴设置且位于移动盘18和清洁环17之间，所述移动盘18通过移动杆21固定在清洁环17上，所述支撑块19位于移动盘18和清洁环17之间且固定在连接管9的内壁上，所述支撑块19上设有圆孔，所述移动杆21穿过圆孔且与圆孔的内壁滑动连接，所述复位弹簧20位于支撑块19和移动盘18之间，所述移动盘18通过弹簧与支撑块19连接，所述密封单元以连接管9的轴线为中心周向均匀分布；

所述密封单元包括密封杆22、固定块23和通孔，所述通孔设置在密封盘上，所述密封杆22与连接管9平行且穿过通孔，所述密封杆22与通孔的内壁滑动且密封连接，所述密封杆22的底端通过固定块23固定在连接管9的内壁上，所述移动盘18与固定块23抵靠，所述密封杆22的顶端与移动盘18之间的距离小于连接管9与密封环之间的距离。

气泵5启动期间，使连接管9内的空气抽入控制箱2内，使连接管9内的气压降低，在气压的作用下使移动盘18在密封杆22上向上移动，当移动盘18与密封盘分离时，则可以使连接管9处于疏通状态，并且，移动盘18的移动通过移动杆21带动清洁环17实现同步移动，并使复位弹簧20压缩，通过清洁环17的移动可以使激光器3穿过清洁环17并使毛刷27在激光器3上滑动，实现激光器3上的灰尘与激光器3分离，实现了清除激光器3上灰尘的功能，当气泵5停止运行后，在复位弹簧20的弹性作用下使移动盘18复位，即可以使清洁环17实现复位。

作为优选，为了防止清洁环17堵住连接管9，两个连接管9上均设有两个辅助块24，所述辅助块24与密封杆22一一对应，所述辅助块24固定在连接管9的底端，所述辅助块24与密封环之间的距离大于密封杆22的顶端与移动盘18之间的距离。

辅助块24的作用是防止清洁环17向上移动期间堵住连接管9。

作为优选，为了减小密封杆22与通孔内壁之间的间隙，所述密封杆22上涂有密封脂。

密封脂的作用是减小密封杆22与通孔内壁之间的间隙，提高了密封性。

作为优选，为了便于密封杆22的安装，所述密封杆22的两端均设有倒角。

倒角的作用是减小密封杆22穿过通孔时的口径，起到了便于安装的效果。

作为优选，为了减小移动杆21与圆孔内壁之间的摩擦力，所述移动杆21上涂有润滑油。

润滑油的作用是减小移动杆21与圆孔内壁之间的摩擦力，提高了移动杆21移动的流畅性。

作为优选，为了实现缓冲和减振，所述挡块16的制作材料为橡胶。

橡胶质地较为柔软，可以减小滑块15与挡块16抵靠时产生的冲击力，实现了缓冲和减振。

作为优选，为了延长控制箱2的使用寿命，所述控制箱2设有防腐镀锌层。

防腐镀锌层的作用是提升控制箱2的防锈能力，延长控制箱2的使用寿命。

作为优选，为了降噪，所述移动管6的内壁上设有两个吸音板25，所述吸音板25以移动管6的轴线为中心周向均匀分布。

吸音板25的作用是吸收移动管6内的噪音，实现降噪。

作为优选，为了节能，所述控制箱2的顶部设有光伏板26。

光伏板26可以吸收光线实现光伏发电，实现了节能。

作为优选，为了提高焊接效率，所述控制箱2的底部为镜面。

焊接期间产生火花，通过镜面的控制箱2的底部可以发生火花产生的光线并作用到工件上，工件可以将光能转换成热量，实现了对工件的预热，从而提高焊接效率。

该设备使用期间，将工件放置在工作台1上，并通过执行系统使激光器3发出激光实现焊接，同时，气泵5启动，使气管4内的空气从气管4的顶端排出，在气流的作用下使扇叶10转动，扇叶10的转动带动转动轴11在轴承12的支撑作用下转动，并使扭转弹簧13产生形变，转动轴11的转动带动丝杆14实现同步转动，即可以使滑块15在丝杆14上带动移动管6向上移动，使滤网7与清水分离，此时，控制箱2内的空气则可以依次通过移动管6和气管4排出，而连接管9内的空气抽入控制箱2内，使连接管9内的气压降低，在气压的作用下使移动盘18在密封杆22上向上移动，当移动盘18与密封盘分离时，则可以使连接管9处于疏通状态，并且，移动盘18的移动通过移动杆21带动清洁环17实现同步移动，并使复位弹簧20压缩，通过清洁环17的移动可以使激光器3穿过清洁环17并使毛刷27在激光器3上滑动，实现激光器3上的灰尘与激光器3分离，实现了清除激光器3上灰尘的功能，此时，控制箱2外部的空气吸入固定管8内，而固定管8内的空气再进入清水中并形成气泡，气泡从固定管8的底端排出后在水中上升并与清水分离，通过空气的流动可以将焊接期间产生的颗粒物吸入清水中并溶于清水中，即可以实现净化空气的功能，而通过滤网7，可以将未完全溶于水中的颗粒物进行截留；

当焊接完毕后，气泵5停止运行，此时，在扭转弹簧13的弹性作用下使扇叶10反向转动，即可以使移动管6实现复位，使滤网7进入清水中，即可以使清水将滤网7上的颗粒物融化，起到了清洁滤网7的功能，防止滤网7堵塞，延长了滤网7的使用寿命，在复位弹簧20的弹性作用下使移动盘18复位，即可以使清洁环17实现复位。

与现有技术相比，该具有清洁功能的激光焊接设备通过净化机构实现了净化空气的功能，与现有的净化机构相比，该净化机构还可以实现清除滤网7上截留颗粒物的功能，防止滤网7堵塞，延长了滤网7的使用寿命，实用性更强，不仅如此，还通过除尘机构实现了清除灰尘的功能，与现有的除尘机构相比，该除尘机构与净化机构实现了一体式联动功能，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)

1.一种具有清洁功能的激光焊接设备，包括工作台(1)、控制箱(2)和激光器(3)，所述控制箱(2)设置在工作台(1)的上方且与工作台(1)固定连接，所述激光器(3)设置在控制箱(2)的底部，所述控制箱(2)上设有执行系统，其特征在于，所述控制箱(2)上设有净化机构和除尘机构；

所述净化机构包括连接组件、气管(4)、气泵(5)、移动管(6)、滤网(7)、固定管(8)和两个连接管(9)，所述控制箱(2)的顶部设有安装孔，所述气管(4)穿过安装孔，所述气管(4)与安装孔的内壁密封且固定连接，所述气泵(5)固定在控制箱(2)的顶部，所述气管(4)安装在气泵(5)上，所述控制箱(2)内设有清水，所述气管(4)位于清水的上方，所述移动管(6)设置在控制箱(2)内且与气管(4)同轴设置，所述移动管(6)插入气管(4)的底端，所述移动管(6)与气管(4)的内壁滑动且密封连接，所述滤网(7)安装在移动管(6)内的底端且位于清水内，所述控制箱(2)的底部设有两个连接孔，所述连接管(9)与连接孔一一对应，所述激光器(3)位于两个连接管(9)的轴线之间，所述连接管(9)穿过连接孔，所述连接管(9)与连接孔的内壁密封且固定连接，所述连接管(9)的顶端与控制箱(2)内的顶部之间设有间隙且位于清水的上方，所述固定管(8)与气管(4)平行，所述固定管(8)的顶端与控制箱(2)内的顶部密封且固定连接，所述固定管(8)的底端与控制箱(2)内的底部之间设有间隙且位于清水内，所述连接管(9)的顶端位于固定管(8)内，所述连接组件位于控制箱(2)内且设置在气管(4)内；

所述连接组件包括扇叶(10)、转动轴(11)、轴承(12)、扭转弹簧(13)、丝杆(14)、滑块(15)和挡块(16)，所述转动轴(11)和丝杆(14)均与气管(4)同轴设置，所述转动轴(11)位于移动管(6)的上方，所述丝杆(14)固定在转动轴(11)的底端，所述扇叶(10)安装在转动轴(11)的顶端，所述滑块(15)固定在移动管(6)的内壁上且套设在丝杆(14)上，所述滑块(15)的与丝杆(14)的连接处设有与丝杆(14)匹配的螺纹，所述轴承(12)的内圈安装在转动轴(11)上，所述轴承(12)的外圈与气管(4)的内壁固定连接，所述扭转弹簧(13)位于扇叶(10)和轴承(12)之间，所述扇叶(10)通过扭转弹簧(13)与轴承(12)的外圈连接，所述挡块(16)固定在丝杆(14)的底端且与滑块(15)抵靠，所述挡块(16)与滤网(7)之间设有间隙；

所述除尘机构包括清洁环(17)和两个移动组件，所述清洁环(17)与气管(4)平行且位于激光器(3)和工作台(1)之间，所述清洁环(17)与激光器(3)正对设置，所述连接管(9)的与清洁环(17)之间的距离大于激光器(3)与清洁环(17)之间的距离，所述清洁环(17)上设有至少两个清洁刷，所述清洁刷以清洁环(17)的轴线为中心周向均匀固定在清洁环(17)的内壁上，所述移动组件与连接管(9)一一对应且设置在连接管(9)内；

所述移动组件包括移动盘(18)、支撑块(19)、复位弹簧(20)、移动杆(21)和两个密封单元，所述移动盘(18)与移动管(6)的内壁滑动且密封连接，所述移动杆(21)与连接管(9)同轴设置且位于移动盘(18)和清洁环(17)之间，所述移动盘(18)通过移动杆(21)固定在清洁环(17)上，所述支撑块(19)位于移动盘(18)和清洁环(17)之间且固定在连接管(9)的内壁上，所述支撑块(19)上设有圆孔，所述移动杆(21)穿过圆孔且与圆孔的内壁滑动连接，所述复位弹簧(20)位于支撑块(19)和移动盘(18)之间，所述移动盘(18)通过弹簧与支撑块(19)连接，所述密封单元以连接管(9)的轴线为中心周向均匀分布；

所述密封单元包括密封杆(22)、固定块(23)和通孔，所述通孔设置在密封盘上，所述密封杆(22)与连接管(9)平行且穿过通孔，所述密封杆(22)与通孔的内壁滑动且密封连接，所述密封杆(22)的底端通过固定块(23)固定在连接管(9)的内壁上，所述移动盘(18)与固定块(23)抵靠，所述密封杆(22)的顶端与移动盘(18)之间的距离小于连接管(9)与密封环之间的距离。

2.如权利要求1所述的具有清洁功能的激光焊接设备，其特征在于，两个连接管(9)上均设有两个辅助块(24)，所述辅助块(24)与密封杆(22)一一对应，所述辅助块(24)固定在连接管(9)的底端，所述辅助块(24)与密封环之间的距离大于密封杆(22)的顶端与移动盘(18)之间的距离。

3.如权利要求1所述的具有清洁功能的激光焊接设备，其特征在于，所述密封杆(22)上涂有密封脂。

4.如权利要求1所述的具有清洁功能的激光焊接设备，其特征在于，所述密封杆(22)的两端均设有倒角。

5.如权利要求1所述的具有清洁功能的激光焊接设备，其特征在于，所述移动杆(21)上涂有润滑油。

6.如权利要求1所述的具有清洁功能的激光焊接设备，其特征在于，所述挡块(16)的制作材料为橡胶。

7.如权利要求1所述的具有清洁功能的激光焊接设备，其特征在于，所述控制箱(2)设有防腐镀锌层。

8.如权利要求1所述的具有清洁功能的激光焊接设备，其特征在于，所述移动管(6)的内壁上设有两个吸音板(25)，所述吸音板(25)以移动管(6)的轴线为中心周向均匀分布。

9.如权利要求1所述的具有清洁功能的激光焊接设备，其特征在于，所述控制箱(2)的顶部设有光伏板(26)。

10.如权利要求1所述的具有清洁功能的激光焊接设备，其特征在于，所述控制箱(2)的底部为镜面。

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