CN116441725A - 一种手持式激光焊接机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种手持式激光焊接机，其包括焊枪本体，所述焊枪本体具有焊枪身、焊枪头和手持部，还包括：安装在焊枪身上的装夹，所述装夹上安装有可调节角度的调节架，所述调节架具有两个呈分叉设置的支脚，所述焊枪头与支脚的两个支点共同对焊枪本体起到三点支撑的作用，且所述焊枪头的指点位置位于两个支脚连接线的中垂线上。本发明利用焊枪头与支脚的两个支点共同对焊枪本体起到三点支撑的作用，从而提高焊枪头在焊接时的稳定性，使用者只需握着手持部对其施加超向焊缝方向的作用力，即可提高手臂及焊枪的稳定性，提高焊缝的精度和质量。

Description

一种手持式激光焊接机

技术领域

本发明涉及激光焊接机技术领域，具体为一种手持式激光焊接机。

背景技术

手持式激光焊接机由激光焊接机、手持式焊枪以及与二者之间的连接线缆组成，在操作过程中，通过手持焊枪使其对准焊接部位的焊缝，然后手部维持一个倾斜的角度，拖动焊枪沿着焊缝移动进行焊接。

如中国专利公开号CN113560715B，其公开了一种手持式激光焊接设备，该设备利用定向板的底部和工作台面或桌面进行接触，即可通过焊头与焊缝部位的接触受力和定向板与工作台面之间的接触受力，对手部进行稳定支撑，从而有效避免手部发生晃动而导致角度偏移。

然而该手持式激光焊接设备比较适用于平面的焊缝焊接，当对弧形状的部件(如管状零件对接)进行焊缝焊接时，则起不到较好的支撑作用，同时还可能会出现手部晃动、角度偏移的情况，从而导致该设备的适用性较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种手持式激光焊接机，以解决上述现有技术中存在的至少一个技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种手持式激光焊接机，包括焊枪本体，所述焊枪本体具有焊枪身、焊枪头和手持部，还包括：安装在焊枪身上的装夹，所述装夹上安装有可调节角度的调节架，所述调节架具有两个呈分叉设置的支脚，所述焊枪头与支脚的两个支点共同对焊枪本体起到三点支撑的作用，且所述焊枪头的指点位置位于两个支脚连接线的中垂线上；

所述支脚包括两个相互插接的支杆和套管，所述支杆的外壁开设有多个插孔，所述套管的外壁开设有锁孔，且锁孔内插有能插入插孔内并使支杆锁定的插杆，两个所述支杆的一端共同固定连接有第一齿轮，所述第一齿轮转动安装在调节架的外壁，且所述第一齿轮能转动调节并锁定位置。

优选的，所述调节架的外壁开设有呈贯穿设置的安装槽，所述安装槽的内壁滑动安装有调节块，所述调节块的外壁开设有与第一齿轮相啮合的下齿槽，所述安装槽的内壁还转动安装有螺杆，所述螺杆贯穿调节块并与所述调节块的贯穿处螺纹连接。

优选的，两个所述套管的末端均转动安装有滚轮。

优选的，位于所述调节块上方的调节架外壁转动安装有第二齿轮，所述调节块的外壁开设有与第二齿轮相啮合的上齿槽，所述第二齿轮的外壁通过延长杆固定有配重块。

优选的，所述调节架通过转轴转动安装在装夹的外壁，且转轴处固定有与装夹呈固定连接的固定盘，所述固定盘的弧面外壁开设有多个呈环形分布的缺口，所述调节架的外壁开设有楔孔，且楔孔内插有能嵌入缺口内的销钉。

优选的，所述焊枪身的两侧外壁均一体化成型有凸条，所述装夹呈匚型状，且匚型状的内壁开设有与凸条相适配的凹槽。

优选的，所述螺杆的两端均设为内六角螺纹。

优选的，所述支杆与套管之间安装有弹簧。

优选的，所述凸条与装夹内壁的凹槽组成卡扣结构。

优选的，所述第一齿轮的外壁固定有指示针，位于所述调节块上方的调节架设有刻度线。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

一、本发明利用焊枪头与支脚的两个支点共同对焊枪本体起到三点支撑的作用，从而提高焊枪头在焊接时的稳定性，使用者只需握着手持部对其施加超向焊缝方向的作用力，即可提高手臂及焊枪的稳定性，提高焊缝的精度和质量。

二、当焊接一个长管和短管时，在保证三点稳定支撑的前提下，通过减小短管受力的大小来避免在焊接过程中导致短管出现偏移的现象，进而保证了焊接的质量。

附图说明

图1为本发明的焊枪本体的立体结构示意图；

图2为本发明的焊枪本体仰视视角的立体结构示意图；

图3为本发明的焊枪本体另一仰视视角的立体结构示意图；

图4为本发明在焊接圆管过程中的结构示意图；

图5为本发明装夹与焊枪身拆卸后的拆解图；

图6为本发明装夹及其上结构的立体结构示意图；

图7为本发明两个支脚的支点位置调节前的示意图；

图8为本发明两个支脚的支点位置调节后的示意图；

图9为本发明在对长管和短管焊接时的结构示意图；

图10为本发明在对长管和短管焊接时不同侧的结构示意图。

图中：1、焊枪身；2、焊枪头；3、手持部；4、装夹；5、调节架；6、圆管；6a、长管；6b、短管；7、凸条；8、固定盘；9、缺口；10、销钉；11、安装槽；12、支杆；13、套管；14、滚轮；15、插孔；16、插杆；17、内六角螺纹；18、调节块；19、第一齿轮；20、螺杆；21、第二齿轮；22、配重块；23、指示针；24、刻度线。

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。

请参阅图1至图10，本发明提供的技术方案如下：

一种手持式激光焊接机，包括焊枪本体，所述焊枪本体具有焊枪身1、焊枪头2和手持部3，还包括：安装在焊枪身1上的装夹4，所述装夹4上安装有可调节角度的调节架5，所述调节架5具有两个呈分叉设置的支脚，所述焊枪头2与支脚的两个支点共同对焊枪本体起到三点支撑的作用，且所述焊枪头2的指点位置位于两个支脚连接线的中垂线上。

对两个圆管进行焊接时，在现有技术中，大多是通过三爪卡盘等夹持固定的方式先将两个圆管的夹持固定，并将需要焊接的一端相抵，然后通过控制两个圆管同步转动、而焊枪头2则保持不动来进行焊接的操作，因此需要工人手持焊枪本体的手持部3，并使焊枪头2对准焊缝处，由于工人在握着手持部3时，手臂处于悬空的状态，因此起不到较好的支撑作用，容易出现手部晃动、角度偏移等情况，从而会影响焊缝的精度和质量。因此为了提高手臂及焊枪的稳定性，提高焊缝的精度和质量，本发明实施例提供的一种手持式激光焊接机，其通过调节架5上的两个支脚分别抵在两个圆管6上，利用焊枪头2与支脚的两个支点共同对焊枪本体起到三点支撑的作用，从而提高焊枪头2在焊接时的稳定性，使用者只需握着手持部3对其施加超向焊缝方向的作用力即可。

而且焊枪头2的指点位置位于两个支脚连接线的中垂线上，则可以使焊枪头2与焊缝所在的平面处于同一平面，进而保证焊接后焊缝的均匀性，避免出现左右偏移的现象，具体可参看图7所示，而且由于两个支点对称设置，因此二者的受力也均相同，对两个圆管6的挤压力也相同。

值得注意的是，还可以通过调节调节架5的角度来调节两个支脚的支撑位置，进而达到调节焊枪头2与焊缝处之间的夹角，以适配不同孔径的圆管焊接，适用性也更高。

值得一提的是，除了针对圆管进行焊接，对于平面板之间的焊接也同样适用。

所述支脚包括两个相互插接的支杆12和套管13，所述支杆12的外壁开设有多个插孔15，所述套管13的外壁开设有锁孔，且锁孔内插有能插入插孔15内并使支杆12锁定的插杆16，两个所述支杆12的一端共同固定连接有第一齿轮19，所述第一齿轮19转动安装在调节架5的外壁，且所述第一齿轮19能转动调节并锁定位置。

当焊接一个长管6a和短管6b时，可参看图9-图10，此时通常会利用三爪卡盘的结构将长管6a进行夹持固定，而短管6b则会采取点焊的方式，先与长管6a进行固定，然后短管6b则会随着长管6a的转动而一起转动；

而由于刚开始短管6b先利用电焊的方式与长管6a固定，所以为了避免短管6b在支撑支脚的过程中而出现断裂或者偏移的现象，通过转动调节第一齿轮19，使其向靠近短管6b的方向转动并锁定位置，可参看图8-图9，在调节后，通过将插杆16拔出，然后调节支杆12与套管13之间的相对位置，使两个套管13的支点位置仍处于圆管6沿轴向的同一直线上，以保证调节后焊枪本体仍保持竖直状态，与焊缝处于同一水平面内，然后将插杆16重新插入支杆12上的插孔15内锁定即可。

参看图8可知，两个支杆12在转动调节后，其与中心竖直线的角度发生了变化，即角度A变小，角度B变大，与此同时，相对应的则是支撑在长管6a上的支点受力增大，而支撑在短管6b上的支点受力减小，在保证三点稳定支撑的前提下，通过减小短管6b受力的大小来避免在焊接过程中导致短管6b出现偏移的现象，进而保证了焊接的质量。

综上，在上述的实施例中，通过调节两个支杆12与套管13之间的长度，最后使焊枪本体仍处于竖直状态，这样主要用于对两个处于同轴位置并且直径相同的圆管6进行焊接，使焊缝更加的均匀；

而如果对两个直径不同的圆管6进行焊接时，焊缝的位置就会向直径较小的一侧倾斜，这时即可以通过调节两边支杆12与套管13之间的长度，使焊枪本体处于倾斜的位置，这时焊出来的焊缝则会向直径较小的一侧倾斜，符合实际的标准，适用性更高。

在其中一个较为优选的实施例中，提供了一种驱动第一齿轮19转动调节以及位置锁定的实施方式；

所述调节架5的外壁开设有呈贯穿设置的安装槽11，所述安装槽11的内壁滑动安装有调节块18，所述调节块18的外壁开设有与第一齿轮19相啮合的下齿槽，所述安装槽11的内壁还转动安装有螺杆20，所述螺杆20贯穿调节块18并与所述调节块18的贯穿处螺纹连接。

具体可参看图3-图5，通过转动螺杆20，在螺纹的配合下带动调节块18在安装槽11内滑动，并利用下齿槽与第一齿轮19之间的啮合作用来带动其转动调节，同时利用螺纹之间的自锁特性来对调节块18进行锁定，从而对第一齿轮19起到位置锁定的目的。

在其中一个较为优选的实施例中，两个所述套管13的末端均转动安装有滚轮14。

通过滚轮14可以将套管13与圆管6之间的滑动接触转变为滚动接触，减少与圆管6之间的摩擦力，使焊接过程更加顺畅，进而提高了焊接的质量。

在其中一个较为优选的实施例中，位于所述调节块18上方的调节架5外壁转动安装有第二齿轮21，所述调节块18的外壁开设有与第二齿轮21相啮合的上齿槽，所述第二齿轮21的外壁通过延长杆固定有配重块22。

由上述内容可知，在对长管6a和短管6b进行焊接时，通过改变两个支点的受力大小来避免短管6b出现偏移现象，与此同时，调节块18在移动时还会通过上齿槽带动第二齿轮21转动，而第二齿轮21会带动延长杆以及配重块22向支杆12相反的方向转动，其目的是改变整体焊枪本体的重心位置，从而使其向长管6a一侧偏移，因为在焊接过程中，使用者也会对焊枪施加一定的压力作用，所以通过重心位置的偏移，也可以使焊枪在焊接的过程中更加稳定，以保证焊枪不会出现偏斜的情况。

在其中一个较为优选的实施例中，所述调节架5通过转轴转动安装在装夹4的外壁，且转轴处固定有与装夹4呈固定连接的固定盘8，所述固定盘8的弧面外壁开设有多个呈环形分布的缺口9，所述调节架5的外壁开设有楔孔，且楔孔内插有能嵌入缺口9内的销钉10。

具体可参看图5，需要调节焊枪头2的焊接角度时，通过将销钉10拔出，此时调节架5则可以以转轴为圆心转动调节，在调节完毕后，重新将销钉10插入楔孔内，并利用销钉10与缺口9之间的卡合来对调节架5的位置进行一个锁定作用，从而完成对调节架5的角度调节，进而达到调节焊枪头2焊接角度的目的。

在其中一个较为优选的实施例中，所述焊枪身1的两侧外壁均一体化成型有凸条7，所述装夹4呈匚型状，且匚型状的内壁开设有与凸条7相适配的凹槽。

具体可参看图5，其为装夹4拆解下来的分解图，通过凸条7与凹槽之间的配合可以使装夹4方便拆卸和安装，在不同的使用场景下可以将装夹4拆卸或安装，从而可以提高焊枪的实际操作空间，提高适用性。

在其中一个较为优选的实施例中，所述螺杆20的两端均设为内六角螺纹17。

在调节螺杆20时，可以通过内六角扳手来拧动螺杆20，通过这种方式，可以避免外部对螺杆20的误触而造成其转动，从而可以保持螺杆20转动调节后的位置。

在其中一个较为优选的实施例中，所述支杆12与套管13之间安装有弹簧。

通过设置弹簧，在上述调节支杆12与套管13的相对位置时，可以方便套管13的伸缩。

在其中一个较为优选的实施例中，所述凸条7与装夹4内壁的凹槽组成卡扣结构。

在其中一个较为优选的实施例中，所述第一齿轮19的外壁固定有指示针23，位于所述调节块18上方的调节架5设有刻度线24。

当第一齿轮19在转动调节的同时会带动其上的指示针23一起转动，并配合调节架5上的刻度线24可以指示出第一齿轮19的调节角度，这样可以针对不同管径的圆管6进行测试，找到针对不同管径的圆管6时需要调节的角度，这样在下一次的使用时则可以直接调节到所需位置，不需要再进行额外的试调，缩短了前期的准备时间。

以下简要说明上述一种手持式激光焊接机的使用方法，所述方法具体包括以下步骤：

S1，在对两个圆管6进行焊接时，先利用三爪卡盘等现有的夹持机构分别对两个圆管6进行夹持固定，并使其焊接端同轴相对；

S2，将装夹4通过插接的方式安装在焊枪身1上，并且将焊枪头2抵在焊缝处，根据所需要的焊接角度来调节调节架5的角度，具体为将销钉10拔出，以转轴为圆心转动调节调节架5，在调节完毕后，重新将销钉10插入楔孔内，并利用销钉10与缺口9之间的卡合来对调节架5的位置进行一个锁定作用，完成对焊枪头2的角度调节；

S3，在上述准备以及调节环节结束后，开始焊接，使用者对手持部3施加一个向焊缝的作用力，同时使焊枪保持竖直状态，然后通过三爪卡盘带动两个圆管6同步转动，利用焊枪头2对其进行激光焊接；

S4，圆管6转动一圈后，焊接结束。

而当焊接一个长管6a和短管6b时，在S2的步骤中，增加一个步骤，用于调节两个支脚的受力大小，具体为转动调节第一齿轮19，使其向靠近短管6b的方向转动并锁定位置，在调节完后，通过将插杆16拔出，然后调节支杆12与套管13之间的相对位置，使两个套管13的支点位置仍处于圆管6沿轴向的同一直线上，以保证调节后焊枪本体仍保持竖直状态，与焊缝处于同一水平面内，然后将插杆16重新插入支杆12上的插孔15内锁定即可，完成两个支杆12的调节；

该调节的目的是在保证三点稳定支撑的前提下，通过减小短管6b受力的大小来避免在焊接过程中导致短管6b出现偏移的现象，进而保证了焊接的质量。

本实施例中使用的标准零件可以从市场上直接购买，而根据说明书和附图的记载的非标准结构部件，也可以直根据现有的技术常识毫无疑义的加工得到，同时各个零部件的连接方式采用现有技术中成熟的常规手段，而机械、零件及设备均采用现有技术中常规的型号，故在此不再作出具体叙述。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种手持式激光焊接机，包括焊枪本体，所述焊枪本体具有焊枪身（1）、焊枪头（2）和手持部（3），其特征在于，还包括：安装在焊枪身（1）上的装夹（4），所述装夹（4）上安装有可调节角度的调节架（5），所述调节架（5）具有两个呈分叉设置的支脚，所述焊枪头（2）与支脚的两个支点共同对焊枪本体起到三点支撑的作用，且所述焊枪头（2）的指点位置位于两个支脚连接线的中垂线上；

所述支脚包括两个相互插接的支杆（12）和套管（13），所述支杆（12）的外壁开设有多个插孔（15），所述套管（13）的外壁开设有锁孔，且锁孔内插有能插入插孔（15）内并使支杆（12）锁定的插杆（16），两个所述支杆（12）的一端共同固定连接有第一齿轮（19），所述第一齿轮（19）转动安装在调节架（5）的外壁，且所述第一齿轮（19）能转动调节并锁定位置。

2.根据权利要求1所述的一种手持式激光焊接机，其特征在于：所述调节架（5）的外壁开设有呈贯穿设置的安装槽（11），所述安装槽（11）的内壁滑动安装有调节块（18），所述调节块（18）的外壁开设有与第一齿轮（19）相啮合的下齿槽，所述安装槽（11）的内壁还转动安装有螺杆（20），所述螺杆（20）贯穿调节块（18）并与所述调节块（18）的贯穿处螺纹连接。

3.根据权利要求1所述的一种手持式激光焊接机，其特征在于：两个所述套管（13）的末端均转动安装有滚轮（14）。

4.根据权利要求2所述的一种手持式激光焊接机，其特征在于：位于所述调节块（18）上方的调节架（5）外壁转动安装有第二齿轮（21），所述调节块（18）的外壁开设有与第二齿轮（21）相啮合的上齿槽，所述第二齿轮（21）的外壁通过延长杆固定有配重块（22）。

5.根据权利要求1所述的一种手持式激光焊接机，其特征在于：所述调节架（5）通过转轴转动安装在装夹（4）的外壁，且转轴处固定有与装夹（4）呈固定连接的固定盘（8），所述固定盘（8）的弧面外壁开设有多个呈环形分布的缺口（9），所述调节架（5）的外壁开设有楔孔，且楔孔内插有能嵌入缺口（9）内的销钉（10）。

6.根据权利要求1所述的一种手持式激光焊接机，其特征在于：所述焊枪身（1）的两侧外壁均一体化成型有凸条（7），所述装夹（4）呈匚型状，且匚型状的内壁开设有与凸条（7）相适配的凹槽。

7.根据权利要求2所述的一种手持式激光焊接机，其特征在于：所述螺杆（20）的两端均设为内六角螺纹（17）。

8.根据权利要求1-3中任一项所述的一种手持式激光焊接机，其特征在于：所述支杆（12）与套管（13）之间安装有弹簧。

9.根据权利要求6所述的一种手持式激光焊接机，其特征在于：所述凸条（7）与装夹（4）内壁的凹槽组成卡扣结构。

10.根据权利要求2所述的一种手持式激光焊接机，其特征在于：所述第一齿轮（19）的外壁固定有指示针（23），位于所述调节块（18）上方的调节架（5）设有刻度线（24）。