CN114535735A - 锯片刀头激光钎焊机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种锯片刀头激光钎焊机构，适用将刀头激光钎焊于锯片之齿牙上，包括用于对锯片进行承载的承载装置、用于产生激光的激光发生器、用于对激光发生器产生的激光进行反射的反射镜及用于从刀头背对该刀头所在的齿牙的一侧顶压以使设于刀头与齿牙之间的钎焊剂被刀头与齿牙保持紧压状态的顶压装置。反射镜位于承载装置所承载的锯片的侧旁，激光发生器与反射镜相对布置，激光发生器产生的激光在反射镜的反射下以辐射加热的方式照射在由顶压装置所顶压的刀头上，使刀头在升温的同时还将热量传导至钎焊剂，从而使钎焊剂熔化而将刀头与刀头所在的齿牙固定在一起；以解决了拉扯力而有效地防止变形甚至开裂，而且具有结构简单的优点。

Description

锯片刀头激光钎焊机构

技术领域

本发明涉及锯片的加工领域，尤其涉及一种锯片刀头激光钎焊机构。

背景技术

众所周知，锯片广泛地应用于各种切割加工的场合，例如对木材加工等。为提高锯片的使用寿命，通常的做法是采用高频焊方式将由超硬材料(例如但不限于此金刚石或合金)制成的刀头焊于锯片上的预先加工好的齿牙中。由于刀头采用超硬材料制成，而锯片为柔性较好且硬质相对刀头低的材料制成，这样的结合方式能有效地增加了锯片的使用命。

其中，在高频焊接的过程中，作用于齿牙和刀头上的热量使得齿牙用于与刀头结合的结合位置熔化，从而将齿牙与刀头固定在一起。但是，由于刀头与锯片两者的材料不同，导致刀头与锯片两者的膨胀系数不一样，且膨胀系数一般遵循随硬度升高而变小的规律，故高频焊接在一起的刀头与齿牙在恢复常温的过程中因膨胀系数不同而在刀头与齿牙两者的结合处存在拉扯力，该拉扯力造成刀头与齿牙的结合处变形，甚至造成结合处开裂。

因此，急需要一种解决拉扯力以有效地防止变形甚至开裂且具有结构简单优点的锯片刀头激光钎焊机构。

发明内容

本发明的目的在于提供一种解决拉扯力以有效地防止变形甚至开裂且具有结构简单优点的锯片刀头激光钎焊机构。

为实现上述目的，本发明的锯片刀头激光钎焊机构适用将刀头激光钎焊于锯片之齿牙上，包括用于对所述锯片进行承载的承载装置、用于产生激光的激光发生器、用于对所述激光发生器产生的激光进行反射的反射镜及用于从所述刀头背对该刀头所在的齿牙的一侧顶压以使设于所述刀头与齿牙之间的钎焊剂被所述刀头与齿牙保持紧压状态的顶压装置。所述反射镜位于所述承载装置所承载的锯片的侧旁，所述激光发生器与所述反射镜相对布置，所述激光发生器产生的激光在所述反射镜的反射下以辐射加热的方式照射在由所述顶压装置所顶压的刀头上，使所述刀头在升温的同时还将热量传导至所述钎焊剂，从而使所述钎焊剂熔化而将所述刀头与刀头所在的齿牙固定在一起。

较佳地，所述反射镜沿所述锯片的厚度方向位于所述锯片的侧旁，所述顶压装置与所述反射镜呈相对或相邻的布置。

较佳地，所述反射镜及激光发生器各以所述锯片为中心呈相对的布置。

较佳地，所述激光发生器位于所述反射镜对应的下方或上方。

较佳地，所述反射镜呈可往复摆动的布置，所述激光发生器产生的激光在所述反射镜的往复摆动下往复地于所述刀头上移动。

较佳地，本发明的锯片刀头激光钎焊机构还包括用于限制所述反射镜做往复摆动角度的限位座体，所述反射镜可绕一摆动中心线做往复摆动地装配于所述限位座体，所述限位座体与所述反射镜中的一者设有限位结构，所述限位座体与所述反射镜中的另一者设有配限结构，所述配限结构在所述反射镜绕所述摆动中心线摆动至预设角度时与所述限位结构相抵挡而限位。

较佳地，所述限位结构为开设于所述限位座体且弧心位于所述摆动中心线上的弧形长槽或弧形长孔，所述配限结构为伸至所述弧形长槽或弧形长孔中的凸起结构。

较佳地，所述限位结构为两个沿所述反射镜的摆动方向隔开且对齐的限位凸，所述配限结构沿所述反射镜的摆动方向位于两所述限位凸之间且各与每个所述限位凸对齐。

较佳地，所述摆动中心线与所述限位座体相垂直。

较佳地，所述激光发生器为半导体激光发生器。

与现有技术相比，借助从刀头背对该刀头所在的齿牙的一侧顶压以使设于刀头与齿牙之间的钎焊剂被刀头与齿牙保持紧压状态的顶压装置，以及位于承载装置所承载的锯片之侧旁并与激光发生器相对布置的反射镜，使得激光发生器产生的激光在反射镜的反射下以辐射加热的方式照射在由顶压装置所顶压的刀头上，使刀头在升温的同时还将热量传导至钎焊剂，从而使钎焊剂熔化，再结合顶压装置对从刀头背对该刀头所在的齿牙的一侧顶压作用，因而使得熔化的钎焊剂更紧密地将刀头与刀头所在的齿牙固定在一起，从而有效地解决现有因同时对刀头和齿牙加热且刀头和齿牙两者的膨胀系数不同而造成在刀头与齿牙两者的结合处存在变形甚至开裂的缺陷；同时，本发明的锯片刀头激光钎焊机构通过顶压装置、反射镜、激光发生器及承载装置的组合即可以解决拉扯力的缺陷，故使得本发明的锯片刀头激光钎焊机构的结构简单。

附图说明

图1是本发明的锯片刀头激光钎焊机构的立体图。

图2是图1所示的锯片刀头激光钎焊机构在沿箭头B所指方向观看的平面图。

图3是图1中右侧的反射镜、限位座体及旋转电机三者沿箭头A所指方向观看的平面图。

图4是图3由右至左观看的平面图。

图5是图4在隐藏旋转电机后的平面图。

图6是每个齿牙都钎焊有一个刀头的锯片的立体图。

图7是图6所示的锯片由左至右观看的平面图。

具体实施方式

为了详细说明本发明的技术内容、构造特征，以下结合实施方式并配合附图作进一步说明。

请参阅图1及图2，本发明的锯片刀头激光钎焊机构100用于将刀头210激光钎焊于锯片220之齿牙221上，以实现刀头210与齿牙221两者之间的激光钎焊的目的。

结合图6和图7，本发明的锯片刀头激光钎焊机构100包括用于对锯片220进行承载的承载装置10、用于产生激光21的激光发生器20、用于对激光发生器20产生的激光21进行反射的反射镜30及用于从刀头210背对该刀头210所在的齿牙221的一侧211顶压以使设于刀头210与齿牙221之间的钎焊剂230被刀头210与齿牙221保持紧压状态的顶压装置40。反射镜30沿承载装置10所承载的锯片220之厚度方向(见箭头A所指方向和相反方向)位于该锯片220的侧旁，例如，在图1和图2中，当反射镜30以锯片220为中心呈相对布置时，又可以称为以锯片220为中心呈双侧布置时，此时左侧的反射镜30位于锯片220的左侧旁边，右侧的反射镜30位于锯片220的右侧旁边；当反射镜30以锯片220为中心呈单侧布置时，此时的反射镜30可位于锯片220的左侧旁边、右侧旁边或前侧旁边等，故不以图1和图2所示为限。

再参阅图1和图2，顶压装置40与反射镜30呈相邻的布置，例如，在图1和图2中，顶压装置40位于锯片220的前侧，而反射镜30分别位于锯片220的左侧旁边和右侧旁边，这样设计将反射镜30和顶压装置40两者的布置位置相互错开，从而使得顶压装置40对刀头210背对齿牙221的一侧211的顶压处与由反射镜30所反射的激光21照射于刀头210上的位置不在刀头210的同一侧上，例如在图1和图2中，顶压装置40所顶压刀头210的一侧211为下侧，而被反射镜30所反射的激光21照射于刀头210上的位置为左右两侧的端面212处，因此，避免激光21照射于刀头210上的位置与顶压装置40所顶压刀头210的一侧211存在干扰，确保各自工作的可靠性，当然，激光21照射于刀头210上的位置还可有其它，故不以图1和图2所示为限。

又参阅图1和图2，激光发生器20与反射镜30相对布置，例如，在图1和图2中，激光发生器20位于反射镜30对应的下方，较优的是，激光发生器20呈竖直的布置，以使得激光发生器20产生的激光21竖直向上照射于反射镜30上，这样布置能减少激光发生器20在水平空间的占用量，故简化本发明的锯片刀头钎焊机构100的结构，还便于激光发生器20的装配操作；当然，根据实际需要，也可以将激光发生器20位于反射镜30对应的上方，故不以图1和图2所示为限；激光发生器20产生的激光21在反射镜30的反射下以辐射加热的方式照射在由顶压装置40所顶压的刀头210上，较优的是，激光发生器20产生的激光21在反射镜30的反射下沿水平方向照射在由顶压装置40所顶压的刀头210上，使刀头210在升温的同时还将热量传导至钎焊剂230，从而使钎焊剂230熔化而将刀头210与刀头210所在的齿牙221固定在一起，状态见图7中右边的放大图所示。需要说明的是，当反射镜30以承载装置10所承载的锯片220为中心呈相对布置或双侧布置时，此时的激光发生器20也以锯片220为中心呈相对的布置，以确保同侧中的激光发生器20与反射镜30相对布置，从而确保同侧中的激光发生器20产生的激光21在反射镜30的反射下照射在由顶压装置40所顶压的刀头210所对应的端面212上，即左侧的激光发生器20产生的激光21在左侧的反射镜30的反射下照射在由顶压装置40所顶压的刀头210之左侧的端面212上，右侧的激光发生器20产生的激光21在右侧的反射镜30的反射下照射在由顶压装置40所顶压的刀头210之右侧的端面212上，这样有效地缩短刀头210将热传导至钎焊剂230处的行程，从而有效地提升钎焊剂230受热的均匀性，还为锯片220的步进运动、顶压装置40的顶压运动及刀头210于钎焊前与齿牙221的组合提供充足的空间，避免它们干涉；另，当反射镜30和激光发生器20各呈单侧布置时，此时的顶压装置40还可与反射镜30呈相对的布置，例如，顶压装置40位于锯片220的右侧旁边而反射镜30位于锯片220的左侧旁边，或者，顶压装置40位于锯片220的左侧旁边而反射镜30位于锯片220的右侧旁边，一样达到将反射镜30和顶压装置40相互错开的目的；当反射镜30与顶压装置40不需要相互错开时，它们可以位于锯片220的同一侧。更具体地，如下：

如图1至图5所示，反射镜30呈可往复摆动的布置，以使得激光发生器20产生的激光21在反射镜30的往复摆动下往复地于刀头210上移动，较优的是，激光21在反射镜30的往复摆动下匀速地在刀头210上做往复移动，以有效地确保刀头210各处均匀受热，从而确保钎焊剂230的均匀熔化，因而提高刀头210与齿牙221两者的结合的牢固性；另，通过反射镜30的往复摆动来控制激光发生器20产生的激光21往复地于刀头210上移动，这比控制激光发生器20的摇摆而实现激光21往复地于刀头210上移动来说更容易操作，且激光发生器20的摇摆所占用的空间和需要的动力均远大于反射镜30所需要的。具体地，为实现反射镜30的可靠往复摆动，本发明的锯片刀头激光钎焊机构100还包括用于限制反射镜30做往复摆动角度的限位座体50，反射镜30可绕一摆动中心线C做往复摆动地装配于限位座体50，较优的是，反射镜30所绕的摆动中心线C与限位座体50相垂直，状态见图3所示，这样设计使得限位座体50在能为反射镜30的摆动提供充足的空间情况下不需要再在限位座体50上设置避让空间等；限位座体50设有限位结构51，反射镜30设有配限结构31，配限结构31在反射镜30绕摆动中心线C摆动至预设角度时与限位结构51相抵挡而限位，例如，在图5中，配限结构31在反射镜30绕摆动中心线C做顺时针方向摆动至右上方所示的虚线圆的位置时与限位结构51相抵挡限位，此时，配限结构31再在反射镜30绕摆动中心线C做逆时针方向摆动至右下方所指的虚线圆的位置时与限位结构51相抵挡限位，以借助配限结构31和限位结构51的配合而限制了反射镜30的往复摆动的角度。举例而言，在图5中，右上方所指的虚线圆与右下方所指的虚线圆所夹的角度为45度，但不以此为限。其中，关于配限结构31和限位结构51的详细结构，见下面描述。

如图1、图4和图5所示，限位结构51为开设于限位座体50且弧心位于摆动中心线C上的弧形长孔，也可以是弧形长槽，一样便于限位结构51于限位座体50上的制造加工；对应地，配限结构31为伸至弧形长槽或弧形长孔中的凸起结构，例如凸柱结构等，以便于配限结构31于反射镜30上的设置，以及确保配限结构31于弧形长孔或弧形长槽中滑移的顺畅性；当然，根据实际需要，也可以将限位结构51设计为两个沿反射镜30的摆动方向隔开且对齐的限位凸，而配限结构31沿反射镜30的摆动方向位于两限位凸之间且各与每个限位凸对齐，一样可以限制反射镜30的往复摆动的角度的目的。需要说明的是，限位结构51和配限结构31两者的位置根据实际需要而可相互对换，即，可由反射镜30设有限位结构51，对应地，配限结构31则由限位座体50所设有，同样能实现限制反射镜30的往复摆动的角度的目的。其中，为了自动地控制反射镜30的往复摆动，在图1至图4中，限位座体50上装配有一旋转电机60，旋转电机60与反射镜30两者在限位座体50上呈相对的异侧布置，例如，旋转电机60位于限位座体50的前侧而反射镜30位于限位座体50的后侧，且反射镜30直接地装配于旋转电机60的输出轴处，这样设计避免旋转电机60因与反射镜30同侧而需扩大它们的间隙空间，因间隙空间的扩大而需要在旋转电机60与反射镜30之间增设中间传动组件，以及因增设中间传动组件而需要扩大反射镜30与限位座体50之间的距离，此外，同侧布置的旋转电机60和反射镜30不利于限位座体50的配重。需要说明的是，当旋转电机60和反射镜30两者于限位座体50上呈相对的异侧布置时，此时旋转电机60的输出轴还可间接地驱使反射镜30做往复摆动，例如，反射镜30通过安装轴装配于限位座体50处，此时旋转电机60通过带传动、链传动或齿轮传动去驱使安装轴摆动即可，前述的摆动中心线C即是安装轴的轴心线。

如图1和图2所示，顶压装置40为一顶压块结构，此时，顶压装置40需要装配于外界的移载装置中，只要该移载装置能使顶压装置40运动至所要顶压的刀头210对应位置并能对该刀头210背对齿牙221的一侧211进行顶压即可。另，激光发生器20为半导体激光发生器，以确保所生产的激光21是对刀头210进行辐射加热。此外，当锯片220为圆形锯片时，此时的承载装置10为轴类结构，使得圆形锯片套装于轴类结构上；当锯片220为条状锯片时，此时的承载装置10为对条状锯片承载装夹的承夹结构。需要说明的是，无论对于圆形锯片还是条状锯片来说，当它们都需要做步进式拨齿时，此时需要配置有对承载装置10所承载的锯片220进行拨齿装置；其中，对于承夹结构来说，拨齿装置例如为但不限于此的驱使承夹结构做步进式直线滑移的直线电机，对于轴类结构，拨齿装置例如为但不限于此的驱使轴类结构做步进式旋转的旋转电机。

与现有技术相比，借助从刀头210背对该刀头210所在的齿牙221的一侧211顶压以使设于刀头210与齿牙221之间的钎焊剂230被刀头210与齿牙221保持紧压状态的顶压装置40，以及位于承载装置10所承载的锯片220之侧旁并与激光发生器20相对布置的反射镜30，使得激光发生器20产生的激光21在反射镜30的反射下以辐射加热的方式照射在由顶压装置40所顶压的刀头210上，使刀头210在升温的同时还将热量传导至钎焊剂230，从而使钎焊剂230熔化，再结合顶压装置40对从刀头210背对该刀头210所在的齿牙221的一侧211顶压作用，因而使得熔化的钎焊剂230更紧密地将刀头210与刀头210所在的齿牙221固定在一起，从而有效地解决现有因同时对刀头210和齿牙221加热且刀头210和齿牙221两者的膨胀系数不同而造成在刀头210与齿牙221两者的结合处存在变形甚至开裂的缺陷；同时，本发明的锯片刀头激光钎焊机构100通过顶压装置40、反射镜30、激光发生器20及承载装置10的组合即可以解决拉扯力的缺陷，故使得本发明的锯片刀头激光钎焊机构100的结构简单。

值得注意者，当锯片220为圆形锯片时，此时的锯片220的厚度方向即为它的轴向，也是图1和图2中箭头A所指的方向及相反方向，当锯片220为条状锯片时，此时的锯片220的厚度方向与它的长度方向相垂直。另，钎焊剂230是设于刀头210面对齿牙221的一侧213；此外，当顶压装置40所顶压的刀头210完成激光钎焊时，此时的顶压装置40需要朝远离锯片220的方向运动，以避免顶压装置40对锯片220步进式拨齿造成障碍，因而确保锯片220拨齿顺畅性，当锯片220拨齿完成后，此时的顶压装置40再朝靠近锯片220的方向运动至待焊接的刀头210所对应的位置，例如图1所示的刀头210的下方，再从刀头210背对齿牙221的一侧211对刀头210顶压，确保待焊接的刀头210与齿牙221保持压紧状态；还有，在锯片220做步进式拨齿时，较优暂停激光发生器20产生的激光21。

以上所揭露的仅为本发明的较佳实例而已，不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，均属于本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种锯片刀头激光钎焊机构，适用将刀头激光钎焊于锯片之齿牙上，其特征在于，所述锯片刀头激光钎焊机构包括用于对所述锯片进行承载的承载装置、用于产生激光的激光发生器、用于对所述激光发生器产生的激光进行反射的反射镜及用于从所述刀头背对该刀头所在的齿牙的一侧顶压以使设于所述刀头与齿牙之间的钎焊剂被所述刀头与齿牙保持紧压状态的顶压装置，所述反射镜位于所述承载装置所承载的锯片的侧旁，所述激光发生器与所述反射镜相对布置，所述激光发生器产生的激光在所述反射镜的反射下以辐射加热的方式照射在由所述顶压装置所顶压的刀头上，使所述刀头在升温的同时还将热量传导至所述钎焊剂，从而使所述钎焊剂熔化而将所述刀头与刀头所在的齿牙固定在一起。

2.根据权利要求1所述的锯片刀头激光钎焊机构，其特征在于，所述反射镜沿所述锯片的厚度方向位于所述锯片的侧旁，所述顶压装置与所述反射镜呈相对或相邻的布置。

3.根据权利要求2所述的锯片刀头激光钎焊机构，其特征在于，所述反射镜及激光发生器各以所述锯片为中心呈相对的布置。

4.根据权利要求1至3任一项所述的锯片刀头激光钎焊机构，其特征在于，所述激光发生器位于所述反射镜对应的下方或上方。

5.根据权利要求1至3任一项所述的锯片刀头激光钎焊机构，其特征在于，所述反射镜呈可往复摆动的布置，所述激光发生器产生的激光在所述反射镜的往复摆动下往复地于所述刀头上移动。

6.根据权利要求5所述的锯片刀头激光钎焊机构，其特征在于，还包括用于限制所述反射镜做往复摆动角度的限位座体，所述反射镜可绕一摆动中心线做往复摆动地装配于所述限位座体，所述限位座体与所述反射镜中的一者设有限位结构，所述限位座体与所述反射镜中的另一者设有配限结构，所述配限结构在所述反射镜绕所述摆动中心线摆动至预设角度时与所述限位结构相抵挡而限位。

7.根据权利要求6所述的锯片刀头激光钎焊机构，其特征在于，所述限位结构为开设于所述限位座体且弧心位于所述摆动中心线上的弧形长槽或弧形长孔，所述配限结构为伸至所述弧形长槽或弧形长孔中的凸起结构。

8.根据权利要求6所述的锯片刀头激光钎焊机构，其特征在于，所述限位结构为两个沿所述反射镜的摆动方向隔开且对齐的限位凸，所述配限结构沿所述反射镜的摆动方向位于两所述限位凸之间且各与每个所述限位凸对齐。

9.根据权利要求6所述的锯片刀头激光钎焊机构，其特征在于，所述摆动中心线与所述限位座体相垂直。

10.根据权利要求1所述的锯片刀头激光钎焊机构，其特征在于，所述激光发生器为半导体激光发生器。

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