CN111872553A - 一种具有空气净化功能的焊接设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有空气净化功能的焊接设备，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，所述控制箱内设有执行系统，所述控制箱的底部设有净化机构和辅助机构，所述辅助机构包括固定管、转动管、转动环、第一轴承、驱动组件和两个辅助组件，所述辅助组件包括清洁杆、滑块、支撑杆、弹簧和两个固定块，所述净化机构包括固定锥齿轮和两个净化组件，该具有空气净化功能的焊接设备通过辅助机构实现了清除工件上杂质的功能，防止杂质影响焊接效果，不仅如此，还通过净化机构实现了净化空气的功能。

Description

一种具有空气净化功能的焊接设备

技术领域

本发明涉及焊接领域，特别涉及一种具有空气净化功能的焊接设备。

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，当工件上存在杂质时，会影响激光在工件上的聚焦，从而影响焊接效果。

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，提供一种具有空气净化功能的焊接设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有空气净化功能的焊接设备，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，所述控制箱内设有执行系统，所述控制箱的底部设有净化机构和辅助机构；

所述辅助机构包括固定管、转动管、转动环、第一轴承、驱动组件和两个辅助组件，所述固定管竖向设置，所述转动环和转动环均与固定管同轴设置，所述固定管的顶端与控制箱密封且固定连接，所述第一轴承位于工作台和固定管之间，所述第一轴承的内圈与固定管固定连接，所述固定管的底端插入转动管内，所述转动管与固定管滑动且密封连接，所述转动管的内壁安装在第一轴承的外圈，所述转动环与转动管的底端密封且固定连接，所述转动环位于第一轴承和工作台之间，所述激光器设置在固定管内且穿过第一轴承，所述驱动组件与转动管传动连接，所述辅助组件以固定管的轴线为中心周向均匀分布在转动环的底部；

所述辅助组件包括清洁杆、滑块、支撑杆、弹簧和两个固定块，所述支撑杆的轴线与固定管的轴线垂直且相交，所述支撑杆的两端分布通过两个固定块固定在转动环上，所述滑块套设在支撑杆上且与转动环抵靠，所述滑块与靠近固定管轴线的一端抵靠，所述滑块通过弹簧与远离固定管轴线的固定块连接，所述清洁杆与支撑杆平行且固定在滑块的底部，所述清洁杆上设有至少两个清洁刷，所述清洁刷沿着清洁杆的轴线均匀固定在清洁杆的底部，两个清洁杆抵靠；

所述净化机构包括固定锥齿轮和两个净化组件，所述固定锥齿轮与固定管同轴设置，所述固定锥齿轮与固定管固定连接，所述激光器穿过固定锥齿轮，所述净化组件与滑块一一对应且位于转动环和第一轴承之间；

所述净化组件包括气管、滤网、转动锥齿轮、传动轴、扇叶、第二轴承和气孔，所述气孔设置在转动管上，所述气管与清洁杆平行且穿过气管，所述气管与气孔的内壁密封且固定连接，所述滤网传动轴、扇叶和第二轴承均设置在气管内，所述滤网安装在气管内，所述传动轴与气管同轴设置，所述扇叶安装在传动轴的一端，所述转动锥齿轮位于转动管内且安装在传动轴的另一端，所述转动锥齿轮与固定锥齿轮啮合，所述第二轴承的内圈安装在传动轴上，所述第二轴承的外圈与气管的内壁固定连接。

作为优选，为了实现转动管的转动，所述驱动组件包括驱动电机、驱动齿轮和从动齿轮，所述驱动电机固定在控制箱上且与驱动齿轮传动连接，所述从动齿轮安装在转动管的外壁，所述驱动齿轮与从动齿轮啮合。

作为优选，为了提高驱动电机的驱动力，所述驱动电机为伺服电机。

作为优选，为了减小支撑杆与滑块之间的摩擦力，所述支撑杆上涂有润滑油。

作为优选，为了便于气管的安装，所述气管的两端均设有倒角。

作为优选，为了减小固定管与转动管之间的间隙，所述固定管与转动管的连接处涂有密封脂。

作为优选，为了提高焊接效率，所述转动环的底部为镜面。

作为优选，为了延长转动管的使用寿命，所述转动管上设有防腐镀锌层。

作为优选，为了实现缓冲和减振，所述固定块的制作材料为橡胶。

作为优选，为了降噪，两个气管内均安装有吸音板。

本发明的有益效果是，该具有空气净化功能的焊接设备通过辅助机构实现了清除工件上杂质的功能，防止杂质影响焊接效果，与现有的辅助机构相比，该辅助机构与净化机构实现了一体式联动结构，实用性更强，不仅如此，还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，该净化机构通过空气的流动可以再次作用到工件上，起到了工件预热的效果，从而可以提高焊接效率，而且，转动环还可以起到挡住焊接期间产生火花的功能，减少火花的飞溅量，防止火花烫伤工作人员，提高了安全性，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是本发明的具有空气净化功能的焊接设备的结构示意图；

图2是本发明的具有空气净化功能的焊接设备的辅助机构的结构示意图；

图3是图2的A部放大图；

图4是图2的B部放大图；

图中：1.工作台，2.控制箱，3.激光器，4.固定管，5.转动管，6.转动环，7.第一轴承，8.清洁杆，9.滑块，10.支撑杆，11.弹簧，12.固定块，13.清洁刷，14.固定锥齿轮，15.气管，16.滤网，17.转动锥齿轮，18.传动轴，19.扇叶，20.第二轴承，21.驱动电机，22.驱动齿轮，23.从动齿轮，24.吸音板。

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1-3所示，一种具有空气净化功能的焊接设备，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内设有执行系统，所述控制箱2的底部设有净化机构和辅助机构；

所述辅助机构包括固定管4、转动管5、转动环6、第一轴承7、驱动组件和两个辅助组件，所述固定管4竖向设置，所述转动环6和转动环6均与固定管4同轴设置，所述固定管4的顶端与控制箱2密封且固定连接，所述第一轴承7位于工作台1和固定管4之间，所述第一轴承7的内圈与固定管4固定连接，所述固定管4的底端插入转动管5内，所述转动管5与固定管4滑动且密封连接，所述转动管5的内壁安装在第一轴承7的外圈，所述转动环6与转动管5的底端密封且固定连接，所述转动环6位于第一轴承7和工作台1之间，所述激光器3设置在固定管4内且穿过第一轴承7，所述驱动组件与转动管5传动连接，所述辅助组件以固定管4的轴线为中心周向均匀分布在转动环6的底部；

所述辅助组件包括清洁杆8、滑块9、支撑杆10、弹簧11和两个固定块12，所述支撑杆10的轴线与固定管4的轴线垂直且相交，所述支撑杆10的两端分布通过两个固定块12固定在转动环6上，所述滑块9套设在支撑杆10上且与转动环6抵靠，所述滑块9与靠近固定管4轴线的一端抵靠，所述滑块9通过弹簧11与远离固定管4轴线的固定块12连接，所述清洁杆8与支撑杆10平行且固定在滑块9的底部，所述清洁杆8上设有至少两个清洁刷13，所述清洁刷13沿着清洁杆8的轴线均匀固定在清洁杆8的底部，两个清洁杆8抵靠；

该设备使用期间，将工件放置在工作台1上，并使工件与清洁刷13抵靠，随后，通过驱动组件使转动管5在第一轴承7的支撑作用下转动，转动管5的转动带动转动环6转动，转动环6的转动依次通过固定块12、支撑杆10和弹簧11带动清洁杆8转动，通过清洁杆8的转动可以使清洁刷13在工件上转动，从而可以使清洁刷13将工件上的杂质清除，并且，随着滑块9的转动可以使滑块9在支撑杆10上向着远离固定管4轴线方向移动，并使弹簧11压缩，滑块9的移动带动两个清洁杆8分离，防止清洁杆8挡住激光，随后，通过执行系统使激光器3发出激光进行焊接，焊接完毕后，转动管5停止转动，此时，通过弹簧11的弹性作用可以使滑块9复位。

如图4所示，所述净化机构包括固定锥齿轮14和两个净化组件，所述固定锥齿轮14与固定管4同轴设置，所述固定锥齿轮14与固定管4固定连接，所述激光器3穿过固定锥齿轮14，所述净化组件与滑块9一一对应且位于转动环6和第一轴承7之间；

所述净化组件包括气管15、滤网16、转动锥齿轮17、传动轴18、扇叶19、第二轴承20和气孔，所述气孔设置在转动管5上，所述气管15与清洁杆8平行且穿过气管15，所述气管15与气孔的内壁密封且固定连接，所述滤网16传动轴18、扇叶19和第二轴承20均设置在气管15内，所述滤网16安装在气管15内，所述传动轴18与气管15同轴设置，所述扇叶19安装在传动轴18的一端，所述转动锥齿轮17位于转动管5内且安装在传动轴18的另一端，所述转动锥齿轮17与固定锥齿轮14啮合，所述第二轴承20的内圈安装在传动轴18上，所述第二轴承20的外圈与气管15的内壁固定连接。

转动管5的转动依次通过气管15、第二轴承20和传动轴18带动转动锥齿轮17转动，因固定锥齿轮14与工作台1处于相对静止的状态，从而可以使转动锥齿轮17在固定锥齿轮14上移动的同时实现自转，转动锥齿轮17的自转带动传动轴18在第二轴承20的作用下自转，即可以使传动轴18带动扇叶19实现同步转动，使转动管5外部的空气从气管15输送至转动管5内，再从转动环6的环孔排出，期间，空气的流动带动颗粒物进入气管15内，通过滤网16可以将颗粒物实现截留，起到了净化空气的功能，而且，焊接期间产生的热量随着空气的流动可以再次作用到工件上，起到了工件预热的效果，从而可以提高焊接效率，这里，转动环6还可以起到挡住焊接期间产生火花的功能，减少火花的飞溅量，防止火花烫伤工作人员，提高了安全性。

作为优选，为了实现转动管5的转动，所述驱动组件包括驱动电机21、驱动齿轮22和从动齿轮23，所述驱动电机21固定在控制箱2上且与驱动齿轮22传动连接，所述从动齿轮23安装在转动管5的外壁，所述驱动齿轮22与从动齿轮23啮合。

驱动电机21启动，使驱动齿轮22转动，驱动齿轮22的转动通过从动齿轮23带动转动管5在第一轴承7的支撑作用下转动。

作为优选，为了提高驱动电机21的驱动力，所述驱动电机21为伺服电机。

伺服电机具有过载能力强的特点，从而可以提高驱动电机21的驱动力。

作为优选，为了减小支撑杆10与滑块9之间的摩擦力，所述支撑杆10上涂有润滑油。

润滑油的作用是减小支撑杆10与滑块9之间的摩擦力，提高了滑块9移动的流畅性。

作为优选，为了便于气管15的安装，所述气管15的两端均设有倒角。

倒角的作用是减小气管15穿过气孔时的口径，起到了便于安装的效果。

作为优选，为了减小固定管4与转动管5之间的间隙，所述固定管4与转动管5的连接处涂有密封脂。

密封脂的作用是减小固定管4与转动管5之间的间隙，提高了密封性。

作为优选，为了提高焊接效率，所述转动环6的底部为镜面。

通过镜面可以反射焊接期间产生的光线并作用到工件上，工件吸收光线并转换成热量，起到了预热的效果，从而可以提高焊接效率。

作为优选，为了延长转动管5的使用寿命，所述转动管5上设有防腐镀锌层。

防腐镀锌层的作用是提升转动管5的防锈能力，延长转动管5的使用寿命。

作为优选，为了实现缓冲和减振，所述固定块12的制作材料为橡胶。

橡胶质地较为柔软，可以减小滑块9与固定块12抵靠时产生的冲击力，实现了缓冲和减振。

作为优选，为了降噪，两个气管15内均安装有吸音板24。

吸音板24可以吸收光线实现光伏发电，实现了节能。

该设备使用期间，将工件放置在工作台1上，并使工件与清洁刷13抵靠，随后，通过驱动电机21启动，使驱动齿轮22转动，驱动齿轮22的转动通过从动齿轮23带动转动管5在第一轴承7的支撑作用下转动，转动管5的转动带动转动环6转动，转动环6的转动依次通过固定块12、支撑杆10和弹簧11带动清洁杆8转动，通过清洁杆8的转动可以使清洁刷13在工件上转动，从而可以使清洁刷13将工件上的杂质清除，并且，随着滑块9的转动可以使滑块9在支撑杆10上向着远离固定管4轴线方向移动，并使弹簧11压缩，滑块9的移动带动两个清洁杆8分离，防止清洁杆8挡住激光，随后，通过执行系统使激光器3发出激光进行焊接，转动管5的转动依次通过气管15、第二轴承20和传动轴18带动转动锥齿轮17转动，因固定锥齿轮14与工作台1处于相对静止的状态，从而可以使转动锥齿轮17在固定锥齿轮14上移动的同时实现自转，转动锥齿轮17的自转带动传动轴18在第二轴承20的作用下自转，即可以使传动轴18带动扇叶19实现同步转动，使转动管5外部的空气从气管15输送至转动管5内，再从转动环6的环孔排出，期间，空气的流动带动颗粒物进入气管15内，通过滤网16可以将颗粒物实现截留，起到了净化空气的功能，而且，焊接期间产生的热量随着空气的流动可以再次作用到工件上，起到了工件预热的效果，从而可以提高焊接效率，这里，转动环6还可以起到挡住焊接期间产生火花的功能，减少火花的飞溅量，防止火花烫伤工作人员，提高了安全性，焊接完毕后，转动管5停止转动，此时，通过弹簧11的弹性作用可以使滑块9复位。

与现有技术相比，该具有空气净化功能的焊接设备通过辅助机构实现了清除工件上杂质的功能，防止杂质影响焊接效果，与现有的辅助机构相比，该辅助机构与净化机构实现了一体式联动结构，实用性更强，不仅如此，还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，该净化机构通过空气的流动可以再次作用到工件上，起到了工件预热的效果，从而可以提高焊接效率，而且，转动环6还可以起到挡住焊接期间产生火花的功能，减少火花的飞溅量，防止火花烫伤工作人员，提高了安全性，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)

1.一种具有空气净化功能的焊接设备，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)内设有执行系统，其特征在于，所述控制箱(2)的底部设有净化机构和辅助机构；

所述辅助机构包括固定管(4)、转动管(5)、转动环(6)、第一轴承(7)、驱动组件和两个辅助组件，所述固定管(4)竖向设置，所述转动环(6)和转动环(6)均与固定管(4)同轴设置，所述固定管(4)的顶端与控制箱(2)密封且固定连接，所述第一轴承(7)位于工作台(1)和固定管(4)之间，所述第一轴承(7)的内圈与固定管(4)固定连接，所述固定管(4)的底端插入转动管(5)内，所述转动管(5)与固定管(4)滑动且密封连接，所述转动管(5)的内壁安装在第一轴承(7)的外圈，所述转动环(6)与转动管(5)的底端密封且固定连接，所述转动环(6)位于第一轴承(7)和工作台(1)之间，所述激光器(3)设置在固定管(4)内且穿过第一轴承(7)，所述驱动组件与转动管(5)传动连接，所述辅助组件以固定管(4)的轴线为中心周向均匀分布在转动环(6)的底部；

所述辅助组件包括清洁杆(8)、滑块(9)、支撑杆(10)、弹簧(11)和两个固定块(12)，所述支撑杆(10)的轴线与固定管(4)的轴线垂直且相交，所述支撑杆(10)的两端分布通过两个固定块(12)固定在转动环(6)上，所述滑块(9)套设在支撑杆(10)上且与转动环(6)抵靠，所述滑块(9)与靠近固定管(4)轴线的一端抵靠，所述滑块(9)通过弹簧(11)与远离固定管(4)轴线的固定块(12)连接，所述清洁杆(8)与支撑杆(10)平行且固定在滑块(9)的底部，所述清洁杆(8)上设有至少两个清洁刷(13)，所述清洁刷(13)沿着清洁杆(8)的轴线均匀固定在清洁杆(8)的底部，两个清洁杆(8)抵靠；

所述净化机构包括固定锥齿轮(14)和两个净化组件，所述固定锥齿轮(14)与固定管(4)同轴设置，所述固定锥齿轮(14)与固定管(4)固定连接，所述激光器(3)穿过固定锥齿轮(14)，所述净化组件与滑块(9)一一对应且位于转动环(6)和第一轴承(7)之间；

所述净化组件包括气管(15)、滤网(16)、转动锥齿轮(17)、传动轴(18)、扇叶(19)、第二轴承(20)和气孔，所述气孔设置在转动管(5)上，所述气管(15)与清洁杆(8)平行且穿过气管(15)，所述气管(15)与气孔的内壁密封且固定连接，所述滤网(16)传动轴(18)、扇叶(19)和第二轴承(20)均设置在气管(15)内，所述滤网(16)安装在气管(15)内，所述传动轴(18)与气管(15)同轴设置，所述扇叶(19)安装在传动轴(18)的一端，所述转动锥齿轮(17)位于转动管(5)内且安装在传动轴(18)的另一端，所述转动锥齿轮(17)与固定锥齿轮(14)啮合，所述第二轴承(20)的内圈安装在传动轴(18)上，所述第二轴承(20)的外圈与气管(15)的内壁固定连接。

2.如权利要求1所述的具有空气净化功能的焊接设备，其特征在于，所述驱动组件包括驱动电机(21)、驱动齿轮(22)和从动齿轮(23)，所述驱动电机(21)固定在控制箱(2)上且与驱动齿轮(22)传动连接，所述从动齿轮(23)安装在转动管(5)的外壁，所述驱动齿轮(22)与从动齿轮(23)啮合。

3.如权利要求2所述的具有空气净化功能的焊接设备，其特征在于，所述驱动电机(21)为伺服电机。

4.如权利要求1所述的具有空气净化功能的焊接设备，其特征在于，所述支撑杆(10)上涂有润滑油。

5.如权利要求1所述的具有空气净化功能的焊接设备，其特征在于，所述气管(15)的两端均设有倒角。

6.如权利要求1所述的具有空气净化功能的焊接设备，其特征在于，所述固定管(4)与转动管(5)的连接处涂有密封脂。

7.如权利要求1所述的具有空气净化功能的焊接设备，其特征在于，所述转动环(6)的底部为镜面。

8.如权利要求1所述的具有空气净化功能的焊接设备，其特征在于，所述转动管(5)上设有防腐镀锌层。

9.如权利要求1所述的具有空气净化功能的焊接设备，其特征在于，所述固定块(12)的制作材料为橡胶。

10.如权利要求1所述的具有空气净化功能的焊接设备，其特征在于，两个气管(15)内均安装有吸音板(24)。

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