CN113927163A - 一种应用于精密机械的激光焊接用安全保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明适用于器械加工相关领域，提供了一种应用于精密机械的激光焊接用安全保护装置，包括工作台及固定在所述工作台底部的至少四个导向限位槽，承接台,所述承接台呈圆柱形，所述承接台固定安装在所述工作台上，所述承接台边缘设置有导向限位槽，所述导向限位槽通过滑动安装内侧导向结构与套板连接，所述套板内侧滑动安装有伸缩板，所述伸缩板上安装有用于焊接的激光焊接头，所述套板上安装有鼓风结构，抽取结构，所述抽取结构安装在所述承接台内侧，并与安装在所述工作台底部驱动结构连接以避免上述的凹槽情况出现，且同样能对烟雾及焊屑进行处理，因此本装置有效的解决了背景技术中指出的问题。

Description

一种应用于精密机械的激光焊接用安全保护装置

技术领域

本发明属于器械加工相关技术领域，尤其涉及一种应用于精密机械的激光焊接用安全保护装置。

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，是激光材料加工技术应用的重要方面之一，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。

激光焊接处于世界先进水平，具备了使用激光成形超过12平方米的复杂钛合金构件的技术和能力，并投入多个国产航空科研项目的原型和产品制造中。

在激光焊接中，保护气体会影响焊缝成型、焊缝质量、焊缝熔深及熔宽，极大多数情况下，吹入保护气体会对焊缝产生积极的影响作用，但是也可能会带来不利的作用,吹入保护气体会使焊缝熔深产生一定凹槽或不平整，尤其的是薄板焊接时，因吹入保护气体导致的更加明显。

发明内容

本发明提供一种应用于精密机械的激光焊接用安全保护装置，包括：

工作台及固定在所述工作台底部的至少四个导向限位槽；

承接台,所述承接台呈圆柱形，所述承接台固定安装在所述工作台上，所述承接台边缘设置有导向限位槽，所述导向限位槽通过滑动安装内侧导向结构与套板连接，所述套板内侧滑动安装有伸缩板，所述伸缩板上安装有用于焊接的激光焊接头，所述套板上安装有鼓风结构，所述鼓风结构与安装在所述伸缩板底部的摆动结构连接；

用于驱使所述导向运动并自锁的调节结构，所述调节结构安装在所述工作台上；

抽取结构，所述抽取结构安装在所述承接台内侧，并与安装在所述工作台底部驱动结构连接。

更进一步地，所述摆动结构包括转动安装在所述伸缩板底部的传动管，所述传动管呈倾斜状，所述传动管通过转动连接头与所述鼓风结构连接；

所述传动管外侧固定安装有完全锥齿轮，所述完全锥齿轮两侧相对设置有两个与所述伸缩板底部转动连接的不完全锥齿轮，两个所述不完全锥齿轮与所述完全锥齿轮间断配合，所述伸缩板设置有两个倾斜通槽，两个所述不完全锥齿轮的转轴通过两个传动带穿过所述倾斜通槽与固定在所述伸缩板上的马达连接；

所述传动管的一端固定有与之连通的喷头，所述喷头远离所述传动管的一侧朝向焊接点。

更进一步地，所述鼓风结构包括固定在所述套板上的风机，所述风机的输出端通过输送管与所述马达连通，所述输送管为密封伸缩管。

更进一步地，所述调节结构包括蜗轮环，所述蜗轮环通过固定在底部的L形限位块与开设在所述工作台上的限位槽滑动配合并对其进行垂直限位，所述蜗轮环远离所述工作台的一侧通过固定杆连接所述导向结构；

所述蜗轮环的一侧安装有与之啮合的蜗杆，所述蜗杆转动安装在所述工作台上，且所述蜗杆的一端套设有用于驱动所述蜗杆转动的把手。

更进一步地，所述导向结构包括滑动安装在所述导向限位槽内侧的吸入空，所述吸入空远离所述导向限位槽的一侧通过垂直设置的支撑板与所述套板底部固定，且所述连接板与所述套板之间通过加固板进行加固。

更进一步地，所述抽取结构包括设置在所述工作台上的空腔，所述空腔内侧转动安有传动轴，所述传动轴外侧固定有至少两个扇叶，且所述空腔内侧位于所述传动轴顶还安装有筛板；

所述承接台上固定安装有用于对飞屑进行格挡的挡板，所述承接台上圆周等距设置有与所述空腔连通的吸入孔。

更进一步地，所述驱动结构包括格挡在所述工作台底部的电机，所述电机的输出轴贯穿所述工作台和承接台与所述传动轴连接；

其中，所述电机外侧对称固定安装有限位块，所述限位块插放至设置在所述传动轴底部的第二限位槽。

更进一步地，所述套板的一侧还安装有用于驱使所述伸缩板水平运动的电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的活动端与所述伸缩板固定；

所述电动伸缩杆的通过导向与安装在所述工作台上的控制器连接所述控制器还连接所述激光焊接头。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：由于现有技术中的处理方式是直接对焊接处吹特殊气体对焊接所产生的烟雾进行处理，会导致焊接出出现凹陷导致焊接后稳定性差，而本装置采用的是通过往复朝焊接位置摆动吹，使得受力点得到分散，不会持续朝向焊接点吹，以避免上述的凹槽情况出现，且同样能对烟雾及焊屑进行处理，因此本装置有效的解决了背景技术中指出的问题。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的是应用于精密机械的激光焊接用安全保护装置的结构示意图。

图2是本发明提供的图1的结构分解图。

图3是本发明提供的图1的剖面图。

图4是本发明提供的传动管的结构示意图。

图5是图2中A处的局部结构放大图。

图6是图3中B处的局部结构放大图。

附图标记：1-工作台、2-蜗轮环、3-导向限位槽、4-支腿、5-挡板、6-把手、7-蜗杆、8-支撑板、9-加固板、10-电动伸缩杆、11-套板、12-风机、13-输送管、14-激光焊接头、15-伸缩板、16-马达、17-吸入孔、18-限位滑块、19-传动轴、20-电机、21-承接台、22-传动带、23-不完全锥齿轮、24-完全锥齿轮、25-L形限位块、26-传动管、27-喷头。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为了对本发明实施例进行有效说明，以下参照附图对本申请实施例进行详细阐述。

本发明提供一种应用于精密机械的激光焊接用安全保护装置，以解决焊点出现凹陷的情况的问题。

请参阅图1-图6，一种应用于精密机械的激光焊接用安全保护装置，包括：

工作台1及固定在所述工作台1底部的至少四个导向限位槽4；

承接台21,所述承接台21呈圆柱形，所述承接台21固定安装在所述工作台1上，所述承接台21边缘设置有导向限位槽3，所述导向限位槽3通过滑动安装内侧导向结构与套板11连接，所述套板11内侧滑动安装有伸缩板15，所述伸缩板15上安装有用于焊接的激光焊接头14，所述套板11上安装有鼓风结构，所述鼓风结构与安装在所述伸缩板15底部的摆动结构连接；

所述导向结构包括滑动安装在所述导向限位槽3内侧的限位滑块18，所述限位滑块18远离所述导向限位槽3的一侧通过垂直设置的支撑板8与所述套板11底部固定，且所述连接板与所述套板11之间通过加固板9进行加固；

所述摆动结构包括转动安装在所述伸缩板15底部的传动管26，所述传动管26呈倾斜状，所述传动管26通过转动连接头与所述鼓风结构连接；

所述传动管26外侧固定安装有完全锥齿轮24，所述完全锥齿轮24两侧相对设置有两个与所述伸缩板15底部转动连接的不完全锥齿轮23，两个所述不完全锥齿轮23与所述完全锥齿轮24间断配合，所述伸缩板15设置有两个倾斜通槽，两个所述不完全锥齿轮23的转轴通过两个传动带22穿过所述倾斜通槽与固定在所述伸缩板15上的马达16连接；

所述传动管26的一端固定有与之连通的喷头27，所述喷头27远离所述传动管26的一侧朝向焊接点；

所述鼓风结构包括固定在所述套板11上的风机12，所述风机12的输出端通过输送管13与所述马达16连通，所述输送管13为密封伸缩管。

用于驱使所述导向运动并自锁的调节结构，所述调节结构安装在所述工作台1上；

所述调节结构包括蜗轮环2，所述蜗轮环2通过固定在底部的L形限位块25与开设在所述工作台1上的限位槽滑动配合并对其进行垂直限位，所述蜗轮环2远离所述工作台1的一侧通过固定杆连接所述导向结构；

所述蜗轮环2的一侧安装有与之啮合的蜗杆7，所述蜗杆7转动安装在所述工作台1上，且所述蜗杆7的一端套设有用于驱动所述蜗杆7转动的把手6；

抽取结构，所述抽取结构安装在所述承接台21内侧，并与安装在所述工作台1底部驱动结构连接；

所述抽取结构包括设置在所述工作台1上的空腔，所述空腔内侧转动安有传动轴19，所述传动轴19外侧固定有至少两个扇叶，且所述空腔内侧位于所述传动轴19顶还安装有筛板；

所述承接台21上固定安装有用于对飞屑进行格挡的挡板5，所述承接台21上圆周等距设置有与所述空腔连通的吸入孔17；

所述驱动结构包括设置在所述工作台1底部的电机20，所述电机20的输出轴贯穿所述工作台1和承接台21与所述传动轴19连接；

其中，所述电机20外侧对称固定安装有限位块，所述限位块插放至设置在所述传动轴19底部的第二限位槽；

所述套板11的一侧还安装有用于驱使所述伸缩板15水平运动的电动伸缩杆10，所述电动伸缩杆10的活动端与所述伸缩板15固定；

所述电动伸缩杆10的通过导线与安装在所述工作台1上的控制器连接，所述控制器还连接所述激光焊接头14。

本发明实施例中，在进行焊接时，将需焊接的材料对齐并通过夹持结构放置在承接台21上，此后通过控制器驱使电动伸缩杆10和激光焊接头14同时工作；

其中，控制器为现有技术的运用，其主要目的为通过控制器同时驱使电动伸缩杆10和套板11工作，使电动伸缩杆10在将伸缩板15从套板11内侧推出时候激光焊接头14同时工作，避免因两则工作衔接不连贯对焊接材料造成损伤；

电动伸缩杆10通过活动端将伸缩板15推出时带动激光焊接头14跟随运动，且运动轨迹呈水平且无摆动状态，从而确保激光焊接头14在运动过程更加稳定；

在激光焊接头14焊接时马达16工作，马达16工作时输出端的输出轴通过两个传动带22同时带动两个不完全锥齿轮23同时转动，在两个不完全锥齿轮23转动时与完全锥齿轮24间歇配合以使完全锥齿轮24呈正反往复转动，完全锥齿轮24转动时带动传动管26及喷头27跟随运动，从而使得喷头27呈往复摆动的状态；

在风机12工作时通过输入端将特定气体吸入并排向输送管13内侧，通过输送管13将气体输送至传动管26内侧并通过喷头27喷向焊接点，而此时喷头27呈往复摆动的状态，从而将焊接时产生的烟雾及焊屑吹散，从而解决上述提出的问题，在防止烟雾对镜片造成损伤的同时将焊接点产生的烟雾吹散还能防止因烟雾导致的透光率差；

在喷头27将焊屑吹散时通过挡板5进行格挡，以防止焊屑散落至承接台21以外位置，而在挡板5将焊屑进行格挡时通过传动轴19带动叶片转动产生的负压将焊屑通过吸入孔17吸入空腔内侧，通过筛板进行承接；

其中，传动轴19的动力来源由电机20提供，在电机20工作时输出轴通过限位块与第二限位槽配合以带动传动轴19转动，而限位槽和第二限位块的主要目的为便于安装；

还需要说明的是，可将承接台21顶部设置成可拆卸样式，通过在吸入孔17内侧设置承接块将承接台21可拆卸部分通过卡合及螺栓等方式固定在承接块上，从而通过拆除可拆卸部分对筛板进行更换或清理(图中未示出)；

在需要调整焊接角度时通过把手6转动蜗杆7，在蜗杆7转动时带动蜗轮环2转动，且在蜗轮环2转动至任意角度时蜗杆7都对蜗轮环2进行限位也就是蜗轮蜗杆自锁的特性；

其中蜗轮环2转动时通过L形限位块25滑动在限位槽内侧(请参阅图6)，L形限位块25为焊接或一体成型，从而L形限位块25通过限位槽进行限位导向，以确保蜗轮环2的稳定性；

在蜗轮环2转动时通过固定杆带动限位滑块18跟随转动，而限位滑块18转动时通过导向限位槽3进行限位导向，所述限位滑块18转动时带动套板11跟随运动，在套板11运动时带动伸缩板15跟随运动，从而对激光焊接头14的运动方向进行调节，利用蜗杆7与蜗轮环2的自锁特性，在调节任意角度都为自锁状态；

综上所述，本装置已有效的解决上述提出的问题，且本装置的自动化程度较强，在对激光焊接头14进行保护的同时进行自动运动焊接轨迹、自动清理焊屑、焊接角度可多方向调整、稳定性高、实用性极强，且本装置的结构简单，制造成本低，适用于批量生产使用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种应用于精密机械的激光焊接用安全保护装置,其特征在于，包括：

工作台(1)及固定在所述工作台(1)底部的至少四个导向限位槽(4)；

承接台(21),所述承接台(21)呈圆柱形，所述承接台(21)固定安装在所述工作台(1)上，所述承接台(21)边缘设置有导向限位槽(3)，所述导向限位槽(3)通过滑动安装内侧导向结构与套板(11)连接，所述套板(11)内侧滑动安装有伸缩板(15)，所述伸缩板(15)上安装有用于焊接的激光焊接头(14)，所述套板(11)上安装有鼓风结构，所述鼓风结构与安装在所述伸缩板(15)底部的摆动结构连接；

用于驱使所述导向运动并自锁的调节结构，所述调节结构安装在所述工作台(1)上；

抽取结构，所述抽取结构安装在所述承接台(21)内侧，并与安装在所述工作台(1)底部驱动结构连接。

2.如权利要求1所述的应用于精密机械的激光焊接用安全保护装置，其特征在于，所述摆动结构包括转动安装在所述伸缩板(15)底部的传动管(26)，所述传动管(26)呈倾斜状，所述传动管(26)通过转动连接头与所述鼓风结构连接；

所述传动管(26)外侧固定安装有完全锥齿轮(24)，所述完全锥齿轮(24)两侧相对设置有两个与所述伸缩板(15)底部转动连接的不完全锥齿轮(23)，两个所述不完全锥齿轮(23)与所述完全锥齿轮(24)间断配合，所述伸缩板(15)设置有两个倾斜通槽，两个所述不完全锥齿轮(23)的转轴通过两个传动带(22)穿过所述倾斜通槽与固定在所述伸缩板(15)上的马达(16)连接；

所述传动管(26)的一端固定有与之连通的喷头(27)，所述喷头(27)远离所述传动管(26)的一侧朝向焊接点。

3.如权利要求2所述的应用于精密机械的激光焊接用安全保护装置，其特征在于，所述鼓风结构包括固定在所述套板(11)上的风机(12)，所述风机(12)的输出端通过输送管(13)与所述马达(16)连通，所述输送管(13)为密封伸缩管。

4.如权利要求2所述的应用于精密机械的激光焊接用安全保护装置，其特征在于，所述调节结构包括蜗轮环(2)，所述蜗轮环(2)通过固定在底部的L形限位块(25)与开设在所述工作台(1)上的限位槽滑动配合并对其进行垂直限位，所述蜗轮环(2)远离所述工作台(1)的一侧通过固定杆连接所述导向结构；

所述蜗轮环(2)的一侧安装有与之啮合的蜗杆(7)，所述蜗杆(7)转动安装在所述工作台(1)上，且所述蜗杆(7)的一端套设有用于驱动所述蜗杆(7)转动的把手(6)。

5.如权利要求4所述的应用于精密机械的激光焊接用安全保护装置，其特征在于，所述导向结构包括滑动安装在所述导向限位槽(3)内侧的限位滑块(18)，所述限位滑块(18)远离所述导向限位槽(3)的一侧通过垂直设置的支撑板(8)与所述套板(11)底部固定，且所述连接板与所述套板(11)之间通过加固板(9)进行加固。

6.如权利要求2所述的应用于精密机械的激光焊接用安全保护装置，其特征在于，所述抽取结构包括设置在所述工作台(1)上的空腔，所述空腔内侧转动安有传动轴(19)，所述传动轴(19)外侧固定有至少两个扇叶，且所述空腔内侧位于所述传动轴(19)顶还安装有筛板；

所述承接台(21)上固定安装有用于对飞屑进行格挡的挡板(5)，所述承接台(21)上圆周等距设置有与所述空腔连通的吸入孔(17)。

7.如权利要求6所述的应用于精密机械的激光焊接用安全保护装置，其特征在于，所述驱动结构包括格挡在所述工作台(1)底部的电机(20)，所述电机(20)的输出轴贯穿所述工作台(1)和承接台(21)与所述传动轴(19)连接；

其中，所述电机(20)外侧对称固定安装有限位块，所述限位块插放至设置在所述传动轴(19)底部的第二限位槽。

8.如权利要求2所述的应用于精密机械的激光焊接用安全保护装置，其特征在于，所述套板(11)的一侧还安装有用于驱使所述伸缩板(15)水平运动的电动伸缩杆(10)，所述电动伸缩杆(10)的活动端与所述伸缩板(15)固定；

所述电动伸缩杆(10)的通过导向与安装在所述工作台(1)上的控制器连接所述控制器还连接所述激光焊接头(14)。

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