CN113953666A - 一种手持式激光焊接枪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种手持式激光焊接枪，包括枪头部和把持部，枪头部和把持部连接，且枪头部和把持部的内部共同形成有激光通路，激光通路内依次设置有第一聚光镜、折射镜、第二聚光镜，且把持部远离枪头部的一端设置有激光发射头，激光发射头发射出的激光依次通过第一聚光镜、折射镜、第二聚光镜射出枪头部外，且激光发射头与把持部之间通过快接结构连接。本发明公开的一种手持式激光焊接枪，可将激光发射头快速接入，相比于传统的光纤QBH接头，具有接入方便、防尘等效果，且本手持式激光焊接枪公开的调节结构可以通过调节折射镜的来控制激光束的宽度，以适应不同宽度的焊缝，适用范围更广。

Description

一种手持式激光焊接枪

技术领域

本发明涉及激光焊接技术领域，具体为一种手持式激光焊接枪。

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。激光焊接属于熔融焊接，以激光束为能源，冲击在焊件接头上，是由平面光学元件导引，随后再以反射聚焦元件或镜片将光束投射在焊缝上，对焊缝进行衔接的过程，主要针对焊缝宽度小、热影响区小、变形小的材料，具有焊接质量高、定位精度高、可准确控制的优点。

激光焊接枪就是承载和实现激光焊接的设备，手持式激光焊接枪方便人手把持并精准控制的焊接枪，传统的手持式激光焊接枪，其QBH光纤激光输出头与激光焊接枪本体之间的连接方式较为繁琐，各个零件的装配精度要求较高，且拆卸较为困难，对于后期的维护不利，同时传统的手持式激光焊接枪，其激光束的宽度不可调节，不能适应于不同宽度的焊缝，使用范围较窄。

基于上述，本发明公开一种手持式激光焊接枪，以解决上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种手持式激光焊接枪，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种手持式激光焊接枪，具体包括有枪头部和把持部，其中枪头部用于射出激光，把持部方便人手把持进行操作，枪头部和把持部固定连接，且枪头部和把持部的内部共同形成有激光通路，激光通路于把持部开始，贯穿至枪头部的一端，激光通路内依次设置有第一聚光镜、折射镜、第二聚光镜，且把持部远离枪头部的一端设置有激光发射头，激光发射头发射出的激光依次通过第一聚光镜、折射镜、第二聚光镜射出枪头部外，其中第一聚光镜用于将激光发射头发射出的激光进行第一次聚合，折射镜用于将第一次聚合后的激光改变路径，使激光射向第二聚光镜，第二聚光镜用于将改变路径后的激光再一次聚合射出，达到需要的激光束，且激光发射头与把持部之间通过快接结构连接，快接结构用于将激光发射头与枪头部快速连接，以节约操作时间。

优选的，为了实现将激光发射头快速接入，快接结构包括有套筒、弹性臂、球体、通孔、第一环槽，其中套筒套接于激光发射头上，为夹持激光发射头提供接触面，弹性臂固定于套筒外部，球体设置于套筒上开设的通孔中，弹性臂与通孔对应，弹性臂对通孔中的球体起到一定的压动作用，球体将该压动力传递给激光发射头，对激光发射头形成初步的固定作用；激光发射头中部还设置有第一环槽，需要将激光发射头进一步固定时，使激光发射头上的第一环槽与通孔对应，对弹性臂进一步施加力的作用，使弹性臂进一步对球体形成压动力，球体在该压动力的作用下进入第一环槽内，对激光发射头形成稳固的夹持，彻底防止激光发射头掉落的同时，完成对激光发射头的快接。

优选的，为了防止灰尘进入激光通路，将镜片烧毁，套筒需要与枪头部之间相对密封，基于此，套筒远离把持部的一端连接有环形台阶，环形台阶与套筒一体成型，使环形台阶将把持部的端部进行封闭，环形台阶上设置有环形片，环形片与弹性臂一体成型，环形台阶与环形片之间通过螺钉连接，形成弹性臂与套筒之间的固定连接，同时给予弹性臂一定的弹性空间。

优选的，为了保证发射出的激光处于激光通路的中轴线上，需要对激光发射头进行限位，基于此，把持部内设置有环形槽，套筒接近把持部的一端设置有环形凸起，环形凸起与套筒一体成型，将环形凸起置入环形槽内，使套筒与把持部处于同一中轴线上，从而保证激光发射头发射出的激光束的方向保持在激光通路的中轴线上。

优选的，为了实现套筒与把持部的快速连接，快接结构还包括有卡环、L型槽、柱销、坡面，卡环位于把持部内，与把持部一体成型，弹性臂接近卡环的一面为坡面，将套筒和激光发射头插入把持部内时，弹性臂与卡环接触，在坡面的作用下，卡环对弹性臂产生压动力，使弹性臂变形压动球体，使球体的一侧进入第一环槽，进而完全卡紧激光发射头；同时卡环上设置有L型槽，L型槽的一端延伸至卡环的端部，弹性臂上设置有柱销，柱销与L型槽对应，将套筒和激光发射头插入把持部，柱销与L型槽的竖向槽对应(此时弹性臂与球体相错)，至柱销与L型槽的横向槽对应时，转动套筒，使柱销进入L型槽的横向槽，(此时弹性臂与球体相对应)，即可完成套筒与把持部的快速连接。

优选的，为了方便套筒与把持部之间的拆卸，把持部的外壁环与卡环之间还形成有第二环槽，第二环槽内设置有弹性件，弹性件的一端和外壁环的一端均抵于环形片上，将套筒退出把持部时，弹性件的弹力作用可以释放卡环对弹性臂的锁紧力，方便将套筒退出，弹性件优选为弹簧。

优选的，为了控制发射出的激光光束的宽度，以适应不同宽度的焊缝，本激光焊接枪还包括有调节结构，折射镜通过调节结构安装于激光通路内，调节结构通过调节折射镜的角度来调节激光束的宽度，具体的，调节结构包括有电机、输出端、螺纹套、连杆、限位槽、限位凸，电机固定设置于枪头部内，电机的输出端螺接有螺纹套，螺纹套通过连杆与折射镜的中部铰接，折射镜的一端与枪头部的内部铰接，启动电机时，带动输出端转动，与螺纹套发生螺转运动，使螺纹套做平移运动，进而带动连杆平移，带动折射镜转动角度，从而调整激光束的宽度，枪头部内还设置有限位槽，螺纹套的外部设置有限位凸，限位凸置于限位槽内，其中限位凸和限位槽用于限制螺纹套做平移运动，避免连杆和折射镜的铰接处受到扭转力而断裂。

优选的，激光通路内还设置有保护镜，保护镜位于第二聚光镜远离折射镜的一端，用于保护第一聚光镜、折射镜和第二聚光镜。

优选的，枪头部和把持部共同构成焊接枪本体，焊接枪本体的侧壁内设置有运水流道，把持部的侧壁上开设有进水口和回水口，运水流道起始于进水口，依次经过枪头部与把持部，于回水口处结束，向运水流道内输入水体，用于降低焊接枪内的温度，保护焊接枪内部结构不会烧损变形。

优选的，焊接枪本体内设置有运气流道，把持部的侧壁上设置有进气口，运气流道起始于进气口，通向枪头部的激光出口，向运气流道内输入保护气体，用于保护第一聚光镜、折射镜、第二聚光镜免受金属蒸气污染和液体熔滴的溅射。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

1、本发明公开的种手持式激光焊接枪，其快接结构相比于传统的光纤QBH接头，可实现将激光发射头快速的与快接结构连接，同时实现快接结构快速的与激光焊接枪本体的快速连接，且连接方式可靠、防尘，如果后续需要拆卸维修，快接结构也可以实现激光发射头、激光焊接枪本体的快速分拆，使得激光焊接枪的拆装方便快速；

2、本发明公开的种手持式激光焊接枪，其调节结构可以调节折射镜的角度，通过控制折射镜的角度进一步可以控制经过折射的激光束的宽度，以适应不同宽度的焊缝。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明实施例一种手持式激光焊接枪的立体图；

图2是本发明实施例一种手持式激光焊接枪的剖视图；

图3是本发明实施例快接结构的细节图；

图4是本发明实施例弹性臂和环形片的立体图；

图5是本发明实施例卡环的立体图；

图6是本发明实施例调节结构的细节图；

图中：枪头部1；把持部2；激光通路3；第一聚光镜4；折射镜5；第二聚光镜6；激光发射头7；快接结构8；套筒9；弹性臂10；球体11；通孔12；第一环槽13；环形台阶14；环形片15；螺钉16；环形槽17；环形凸起18；卡环19；L型槽20；柱销21；坡面22；外壁环23；第二环槽24；弹性件25；调节结构26；电机27；输出端28；螺纹套29；连杆30；限位槽31；限位凸32；保护镜33；运水流道34；进水口35；回水口36；运气流道37；进气口38；激光出口39。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

实施例：本实施例提供一种手持式激光焊接枪的最佳方案，具体的，如图1～2，包括有枪头部1和把持部2，其中枪头部1用于射出激光，把持部2方便人手把持进行操作，枪头部1和把持部2固定连接，且枪头部1和把持部2的内部共同形成有激光通路3，激光通路3于把持部2开始，贯穿至枪头部1的一端，激光通路3内依次设置有第一聚光镜4、折射镜5、第二聚光镜6，且把持部2远离枪头部1的一端设置有激光发射头7，激光发射头7即为QBH光纤激光输出头，激光发射头7发射出的激光依次通过第一聚光镜4、折射镜5、第二聚光镜6射出枪头部1外，其中第一聚光镜4用于将激光发射头7发射出的激光进行第一次聚合，折射镜5用于将第一次聚合后的激光改变路径，使激光射向第二聚光镜6，第二聚光镜6用于将改变路径后的激光再一次聚合射出，达到需要的激光束，且激光发射头7与把持部2之间通过快接结构8连接，快接结构8用于将激光发射头7与枪头部1快速连接，以节约操作时间。

进一步的，如图3，为了实现将激光发射头7快速接入，快接结构8包括有套筒9、弹性臂10、球体11、通孔12、第一环槽13，其中套筒9套接于激光发射头7上，为夹持激光发射头7提供接触面，弹性臂10固定于套筒9外部，球体11设置于套筒9上开设的通孔12中，弹性臂10与通孔12对应，弹性臂10对通孔12中的球体11起到一定的压动作用，球体11将该压动力传递给激光发射头7，对激光发射头7形成初步的固定作用；激光发射头7中部还设置有第一环槽13，需要将激光发射头7进一步固定时，使激光发射头7上的第一环槽13与通孔12对应，对弹性臂10进一步施加力的作用，使弹性臂10进一步对球体11形成压动力，球体11在该压动力的作用下进入第一环槽13内，对激光发射头7形成稳固的夹持，彻底防止激光发射头7掉落的同时，完成对激光发射头7的快接。

进一步的，如图3，为了防止灰尘进入激光通路3，将镜片烧毁，套筒9需要与枪头部1之间相对密封，基于此，套筒9远离把持部2的一端连接有环形台阶14，环形台阶14与套筒9一体成型，使环形台阶14将把持部2的端部进行封闭，环形台阶14上设置有环形片15，环形片15与弹性臂10一体成型，环形台阶14与环形片15之间通过螺钉16连接，形成弹性臂10与套筒9之间的固定连接，同时给予弹性臂10一定的弹性空间。

进一步的，如图3，为了保证发射出的激光处于激光通路3的中轴线上，需要对激光发射头7进行限位，基于此，把持部2内设置有环形槽17，套筒9接近把持部2的一端设置有环形凸起18，环形凸起18与套筒9一体成型，将环形凸起18置入环形槽17内，使套筒9与把持部2处于同一中轴线上，从而保证激光发射头7发射出的激光束的方向保持在激光通路3的中轴线上。

进一步的，如图3～5，为了实现套筒9与把持部2的快速连接，快接结构8还包括有卡环19、L型槽20、柱销21、坡面22，卡环19位于把持部2内，与把持部2一体成型，弹性臂10接近卡环19的一面为坡面22，将套筒9和激光发射头7插入把持部2内时，弹性臂10与卡环19接触，在坡面22的作用下，卡环19对弹性臂10产生压动力，使弹性臂10变形压动球体11，使球体11的一侧进入第一环槽13，进而完全卡紧激光发射头7；同时卡环19上设置有L型槽20，L型槽20的一端延伸至卡环19的端部，弹性臂10上设置有柱销21，柱销21与L型槽20对应，将套筒9和激光发射头7插入把持部2，柱销21与L型槽20的竖向槽对应(此时弹性臂10与球体11相错)，至柱销21与L型槽20的横向槽对应时，转动套筒9，使柱销21进入L型槽20的横向槽，(此时弹性臂10与球体11相对应)，即可完成套筒9与把持部2的快速连接。

进一步的，如图3，为了方便套筒9与把持部2之间的拆卸，把持部2的外壁环23与卡环19之间还形成有第二环槽24，第二环槽24内设置有弹性件25，弹性件24的一端和外壁环23的一端均抵于环形片15上，将套筒9退出把持部2时，弹性件25的弹力作用可以释放卡环19对弹性臂10的锁紧力，方便将套筒9退出，弹性件25优选为弹簧。

进一步的，如图6，为了控制发射出的激光光束的宽度，以适应不同宽度的焊缝，本激光焊接枪还包括有调节结构26，折射镜5通过调节结构26安装于激光通路3内，调节结构26通过调节折射镜5的角度来调节激光束的宽度，具体的，调节结构26包括有电机27、输出端28、螺纹套29、连杆30、限位槽31、限位凸32，电机27固定设置于枪头部1内，电机27的输出端28螺接有螺纹套29，螺纹套29通过连杆30与折射镜5的中部铰接，折射镜5的一端与枪头部1的内部铰接，启动电机27时，带动输出端28转动，与螺纹套29发生螺转运动，使螺纹套29做平移运动，进而带动连杆30平移，带动折射镜5转动角度，从而调整激光束的宽度，枪头部1内还设置有限位槽31，螺纹套29的外部设置有限位凸32，限位凸32置于限位槽31内，其中限位凸32和限位槽31用于限制螺纹套29做平移运动，避免连杆30和折射镜5的铰接处受到扭转力而断裂。

进一步的，如图2，激光通路3内还设置有保护镜33，保护镜33位于第二聚光镜6远离折射镜5的一端，用于保护第一聚光镜4、折射镜5和第二聚光镜6。

进一步的，如图1～2，枪头部1和把持部2共同构成焊接枪本体，焊接枪本体的侧壁内设置有运水流道34，把持部2的侧壁上开设有进水口35和回水口36，运水流道34起始于进水口35，依次经过枪头部1与把持部2，于回水口36处结束，向运水流道34内输入水体，用于降低焊接枪内的温度，保护焊接枪内部结构不会烧损变形。

进一步的，如图1～2，焊接枪本体内设置有运气流道37，把持部2的侧壁上设置有进气口38，运气流道37起始于进气口38，通向枪头部1的激光出口39，向运气流道37内输入保护气体，用于保护第一聚光镜4、折射镜5、第二聚光镜6免受金属蒸气污染和液体熔滴的溅射。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种手持式激光焊接枪，包括枪头部(1)和把持部(2)，其特征在于：所述枪头部(1)和所述把持部(2)连接，且所述枪头部(1)和所述把持部(2)的内部共同形成有激光通路(3)，所述激光通路(3)内依次设置有第一聚光镜(4)、折射镜(5)、第二聚光镜(6)，且所述把持部(2)远离所述枪头部(1)的一端设置有激光发射头(7)，所述激光发射头(7)发射出的激光依次通过第一聚光镜(4)、折射镜(5)、第二聚光镜(6)射出所述枪头部(1)外，且所述激光发射头(7)与所述把持部(2)之间通过快接结构(8)连接。

2.根据权利要求1所述的一种手持式激光焊接枪，其特征在于：所述快接结构(8)包括套筒(9)、弹性臂(10)、球体(11)、通孔(12)、第一环槽(13)，所述套筒(9)套接于所述激光发射头(7)上，所述弹性臂(10)固定于所述套筒(9)外部，所述球体(11)设置于所述套筒(9)上开设的通孔(12)中，所述弹性臂(10)与所述通孔(12)对应，所述激光发射头(7)中部设置有第一环槽(13)。

3.根据权利要求2所述的一种手持式激光焊接枪，其特征在于：所述套筒(9)远离所述把持部(2)的一端连接有环形台阶(14)，所述环形台阶(14)上设置有环形片(15)，所述环形台阶(14)与所述环形片(15)之间通过螺钉(16)连接，所述环形片(15)与所述弹性臂(10)固定连接。

4.根据权利要求2所述的一种手持式激光焊接枪，其特征在于：所述把持部(2)内设置有环形槽(17)，所述套筒(9)接近所述把持部(2)的一端设置有环形凸起(18)，所述环形凸起(18)置入所述环形槽(17)内。

5.根据权利要求3所述的一种手持式激光焊接枪，其特征在于：所述快接结构(8)还包括卡环(19)、L型槽(20)、柱销(21)、坡面(22)，所述卡环(19)位于所述把持部(2)内，与所述把持部(2)连接，所述卡环(19)上设置有L型槽(20)，所述L型槽(20)的一端延伸至所述卡环(19)的端部，所述弹性臂(10)上设置有柱销(21)，所述柱销(21)与所述L型槽(20)对应，所述弹性臂(10)接近所述卡环(19)的一面为坡面(22)。

6.根据权利要求5所述的一种手持式激光焊接枪，其特征在于：所述把持部(2)的外壁环(23)与所述卡环(19)之间形成第二环槽(24)，所述第二环槽(24)内设置有弹性件(25)，所述弹性件(24)的一端和外壁环(23)的一端均抵于所述环形片(15)上。

7.根据权利要求1～6任意一条所述的一种手持式激光焊接枪，其特征在于：所述折射镜(5)通过调节结构(26)安装于所述激光通路(3)内，所述调节结构(26)包括电机(27)、输出端(28)、螺纹套(29)、连杆(30)、限位槽(31)、限位凸(32)，所述枪头部(1)内设置有电机(27)，所述电机(27)的输出端(28)螺接有螺纹套(29)，所述螺纹套(29)通过连杆(30)与所述折射镜(5)的中部铰接，所述折射镜(5)的一端与所述枪头部(1)的内部铰接，所述枪头部(1)内还设置有限位槽(31)，所述螺纹套(29)的外部设置有限位凸(32)，所述限位凸(32)置于所述限位槽(31)内。

8.根据权利要求1～6任意一条所述的一种手持式激光焊接枪，其特征在于：所述激光通路(3)内还设置有保护镜(33)，所述保护镜(33)位于所述第二聚光镜(6)远离所述折射镜(5)的一端。

9.根据权利要求1～6任意一条所述的一种手持式激光焊接枪，其特征在于：所述枪头部(1)和把持部(2)共同构成焊接枪本体，所述焊接枪本体的侧壁内设置有运水流道(34)，所述把持部(2)的侧壁上开设有进水口(35)和回水口(36)，所述运水流道(34)起始于所述进水口(35)，依次经过所述枪头部(1)与所述把持部(2)，于所述回水口(36)处结束。

10.根据权利要求9所述的一种手持式激光焊接枪，其特征在于：所述焊接枪本体内设置有运气流道(37)，所述把持部(2)的侧壁上设置有进气口(38)，所述运气流道(37)起始于所述进气口(38)，通向所述枪头部(1)的激光出口(39)。

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