CN116727854A - 一种激光复合焊接用冷却系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了激光焊接技术领域的一种激光复合焊接用冷却系统，包括第一丝杆，所述第一丝杆上螺旋连接有第一螺纹套，所述第一螺纹套底部转动连接有第二丝杆，所述第二丝杆一端转动连接有滑套，所述滑套内部滑动套接有滑杆，所述第二丝杆上螺旋连接有第二螺纹套，本发明采用跟随滑动组件用于更改水冷块的移动路线，跟随滑动组件能够根据激光焊接头的移动路线自身做出调整，使得作为水冷块履带的固定软带与激光焊接头移动路线一致，而不是激光焊接头发生转向后，在其之后的水冷块一同发生转向，而是水冷块滑动到激光焊接头转向的位置后进行转向，这样对于多段线路的焊接路径，水冷块仍然能对焊接位置起到有效的冷却效果。

Description

一种激光复合焊接用冷却系统

技术领域

本发明涉及激光焊接技术领域，具体为一种激光复合焊接用冷却系统。

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。

由于激光焊接的特性，需要通过高温辐射焊接件表面，这就使得焊接加工时工件表面的温度会很高，在焊接后需要对工件焊接处冷却处理已达到焊接件快速冷却固定的效果，现有的焊接冷却设备，一般都是随激光焊接头一同移动，在激光焊接头焊接后对焊接位置冷却，这样的动作只能对单一焊接路径的焊接件进行表面冷却，对于焊接焊接路径转折的多段焊接路径，例如折线型的焊接路径，由于冷却设备会随激光焊接头一同移动，在转向焊接时，冷却设备会偏离焊接的路径，以此无法对焊接位置进行冷却处理。

基于此，本发明设计了一种激光复合焊接用冷却系统，以解决上述的对于焊接路线呈多段的激光焊接，没有合适的冷却设备冷却焊接表面的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种激光复合焊接用冷却系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种激光复合焊接用冷却系统，包括第一丝杆，所述第一丝杆上螺旋连接有第一螺纹套，所述第一螺纹套底部转动连接有第二丝杆，所述第二丝杆一端转动连接有滑套，所述滑套内部滑动套接有滑杆，所述第二丝杆上螺旋连接有第二螺纹套，所述第二螺纹套底部固定连接有激光焊接头，所述第二螺纹套一侧设置有水冷块，所述水冷块上设置有跟随滑动组件，所述跟随滑动组件用于调整水冷块的路径使其能够沿着激光焊接头的焊接路径移动。

作为本发明的进一步方案，所述跟随滑动组件包括第二滑块，所述第二滑块滑动设置在第二螺纹套内部，所述第二螺纹套上设置有与第二滑块滑动连接的限位板，所述第二滑块一端固定连接有伸缩杆，所述伸缩杆上滑动套接有第一锁杆，第一锁杆与外部固定件固定连接，用于为伸缩杆提供支撑力，伸缩杆一端设置有第二锁杆，在伸缩杆拉伸后通过转动第二锁杆将伸缩杆的长度固定，再通过转动第一锁杆的方式将伸缩杆的位置固定在第一锁杆上，所述第二螺纹套的内部设置有第一滑块，所述第一滑块两侧的第二螺纹套内部内嵌有挡板，所述第一滑块、第二滑块底部两侧均分别转动连接有转轴，所述第一滑块内部滑动连接有连接杆，所述连接杆一侧开设有若干个呈等距分布的卡槽，所述第一滑块内部滑动连接有能够和卡槽对接的插板，所述插板一端固定连接有限位块，所述插板上套接有用于其复位的第三弹簧，所述连接杆的两端均分别滑动连接有固定轨道，所述滑套一侧设置有收卷框，所述收卷框内部缠绕设置有固定软带，所述固定软带一端穿过第二螺纹套、转轴并与第一锁杆固定连接，所述固定轨道、收卷框同样通过外部固定件固定，所述收卷框内部设置有用于收卷固定软带的扭簧，所述连接杆一端设置有锁紧螺栓，当连接杆在固定轨道内部滑动到指定位置后，可以通过锁紧螺栓对连接杆的位置进行固定，所述水冷块顶部固定可连接有固定杆，所述固定杆顶部滑动套接在固定软带上，所述转轴只是能限制固定软带的位置，当固定杆在固定软带上滑动时，转轴不会限制到固定杆的滑动，即固定杆的水平高度低于转轴的水平高度。

作为本发明的进一步方案，所述激光焊接头底部转动连接有转动套，所述转动套一端固定连接有第一弹簧，所述第一弹簧另一端与固定杆固定连接，所述水冷块底部固定连接有导热板。

作为本发明的进一步方案，所述第一丝杆一端固定连接有第一电机，所述第一螺纹套一端固定连接有第二电机，所述第二电机的输出轴穿过第一螺纹套并与第二丝杆固定连接。

作为本发明的进一步方案，所述连接杆的外壁均为光滑壁，所述第一滑块内壁与连接杆外壁能够完全贴合。

作为本发明的进一步方案，所述第二螺纹套内部转动连接有用于减少与固定软带之间摩擦力的限位轴。

作为本发明的进一步方案，所述第一滑块两端均分别开设有对接口，所述挡板一端设置有与对接口对接的扣块，所述挡板一端固定连接有用于其复位的第二弹簧。

作为本发明的进一步方案，所述连接杆的长度与第一丝杆的长度相同。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明采用跟随滑动组件用于更改水冷块的移动路线，跟随滑动组件能够根据激光焊接头的移动路线自身做出调整，使得作为水冷块履带的固定软带与激光焊接头移动路线一致，而不是激光焊接头发生转向后，在其之后的水冷块一同发生转向，而是水冷块滑动到激光焊接头转向的位置后进行转向，这样对于多段线路的焊接路径，水冷块仍然能对焊接位置起到有效的冷却效果。

附图说明

图1为本发明总体结构示意图；

图2为本发明总体结构示意图(隐藏第一电机、第一丝杆和滑杆)；

图3为跟随滑动组件结构示意图；

图4为图3中A处放大结构示意图；

图5为图3中B处放大结构示意图；

图6为连接杆局部结构示意图(第一滑块剖面视图)。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、第一电机；2、第一丝杆；3、第二电机；4、第一螺纹套；5、滑杆；6、第二丝杆；7、激光焊接头；8、固定轨道；9、连接杆；10、第二螺纹套；11、滑套；12、水冷块；13、导热板；14、第一弹簧；15、固定杆；16、转动套；17、第一锁杆；18、限位板；19、第一滑块；20、转轴；21、第二滑块；22、第二锁杆；23、伸缩杆；24、固定软带；25、收卷框；26、卡槽；27、第二弹簧；28、挡板；29、限位块；30、插板；31、第三弹簧。

具体实施方式

请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：一种激光复合焊接用冷却系统，包括第一丝杆2，所述第一丝杆2上螺旋连接有第一螺纹套4，所述第一螺纹套4底部转动连接有第二丝杆6，所述第二丝杆6一端转动连接有滑套11，所述滑套11内部滑动套接有滑杆5，所述第二丝杆6上螺旋连接有第二螺纹套10，所述第二螺纹套10底部固定连接有激光焊接头7，所述第二螺纹套10一侧设置有水冷块12，所述水冷块12上设置有跟随滑动组件，所述跟随滑动组件用于调整水冷块12的路径使其能够沿着激光焊接头7的焊接路径移动；

上述方案在投入实际使用时，将第一丝杆2滑杆5固定在外部设备上，将需要焊接对接的工件放置在设备底部，根据工件的焊接位置预先设定激光焊接头7的移动路径，通过第二丝杆6转动使得激光焊接头7随着第二螺纹套10在第二丝杆6上滑动，水冷块12同样随着激光焊接头7滑动对焊接后的位置进行水冷散热快速定型，通过激光焊接头7对焊接件表面进行焊接，当焊接路径到达弯折时，第二丝杆6停止转动，第一丝杆2转动带动第二丝杆6滑动，使得激光焊接头7随之一同滑动，即可改变激光焊接头7的移动方向，同时跟随滑动组件同样改变水冷块12的滑动路径，使其能够沿着激光焊接头7的移动路线滑动，这样能够保证无论激光焊接头7如何改变方向，水冷块12都能够对焊接路径起到有效的冷却效果。

作为本发明的进一步方案，所述跟随滑动组件包括第二滑块21，所述第二滑块21滑动设置在第二螺纹套10内部，所述第二螺纹套10上设置有与第二滑块21滑动连接的限位板18，所述第二滑块21一端固定连接有伸缩杆23，所述伸缩杆23上滑动套接有第一锁杆17，第一锁杆17与外部固定件固定连接，用于为伸缩杆23提供支撑力，伸缩杆23一端设置有第二锁杆22，在伸缩杆23拉伸后通过转动第二锁杆22将伸缩杆23的长度固定，再通过转动第一锁杆17的方式将伸缩杆23的位置固定在第一锁杆17上，所述第二螺纹套10的内部设置有第一滑块19，所述第一滑块19两侧的第二螺纹套10内部内嵌有挡板28，所述第一滑块19、第二滑块21底部两侧均分别转动连接有转轴20，所述第一滑块19内部滑动连接有连接杆9，所述连接杆9一侧开设有若干个呈等距分布的卡槽26，所述第一滑块19内部滑动连接有能够和卡槽26对接的插板30，所述插板30一端固定连接有限位块29，所述插板30上套接有用于其复位的第三弹簧31，所述连接杆9的两端均分别滑动连接有固定轨道8，所述滑套11一侧设置有收卷框25，所述收卷框25内部缠绕设置有固定软带24，所述固定软带24一端穿过第二螺纹套10、转轴20并与第一锁杆17固定连接，所述固定轨道8、收卷框25同样通过外部固定件固定，所述收卷框25内部设置有用于收卷固定软带24的扭簧，所述连接杆9一端设置有锁紧螺栓，当连接杆9在固定轨道8内部滑动到指定位置后，可以通过锁紧螺栓对连接杆9的位置进行固定，所述水冷块12顶部固定可连接有固定杆15，所述固定杆15顶部滑动套接在固定软带24上，所述转轴20只是能限制固定软带24的位置，当固定杆15在固定软带24上滑动时，转轴20不会限制到固定杆15的滑动，即固定杆15的水平高度低于转轴20的水平高度；

上述方案在投入实际使用时，首先在第二丝杆6转动带动激光焊接头7滑动时，此时在限位板18的限制作用下，第二滑块21会随着第二螺纹套10一同滑动，使得伸缩杆23从第一锁杆17内向一侧拉伸，当第二丝杆6停止转动即激光焊接头7需要改变方向时，先拧紧第一锁杆17和第二锁杆22，使得伸缩杆23在第一锁杆17内部以及伸缩杆23自身伸缩长度被固定，然后转动第一丝杆2带动第二丝杆6整体滑动，此时由于滑动方向改变，限位板18不再对第二滑块21起到限位作用，使得第二滑块21从限位板18上脱离，而固定软带24则会绕第二滑块21底部的转轴20转动，无论第一丝杆2的转动方向如何，第二滑块21底部两侧的转轴20都会对固定软带24起到限位的作用，而由于挡板28对第一滑块19的限位作用，使得第一滑块19会随着第二螺纹套10继续滑动，，当第一丝杆2转动到指定位置后，将连接杆9两端通过锁紧螺栓拧紧固定在固定轨道8内部，从而将连接杆9的位置固定，然后第二丝杆6继续转动带动激光焊接头7沿着第二丝杆6滑动，由于第二滑块21不再从一侧阻挡第一滑块19，且第一滑块19高度低于第二滑块21的高度，限位板18并不会阻碍到第一滑块19从第二螺纹套10内部脱离，第一滑块19位置不再改变时，插板30一端会与卡槽26对接，从而将第一滑块19的位置固定在连接杆9上，以此避免在固定软带24的拉力作用下改变第一滑块19的位置从而使得固定软带24的路径与激光焊接头7的路径发生偏移，当第一滑块19固定后，第二螺纹套10继续带动激光焊接头7沿着第二丝杆6滑动，由于固定软带24的弯折方向与激光焊接头7的路径方向一致，在固定软带24上滑动的水冷块12也能够对焊接路径进行有效的焊接。

作为本发明的进一步方案，所述激光焊接头7底部转动连接有转动套16，所述转动套16一端固定连接有第一弹簧14，所述第一弹簧14另一端与固定杆15固定连接，所述水冷块12底部固定连接有导热板13；

上述方案在投入实际使用时，第二滑块21和第一滑块19在确定位置时会与激光焊接头7的位置有一定的偏差，为了不影响水冷块12的工作，水冷块12底部的导热板13的宽度足够宽，使得产生一定的误差导热板13也能够与焊接表面接触进行散热，且在激光焊接头7改变移动方向时，通过转动的转动套16以及第一弹簧14的弹力，和固定软带24的路径限制情况下，使得水冷块12能够一直跟随激光焊接头7滑动对焊接位置进行散热处理。

作为本发明的进一步方案，所述第一丝杆2一端固定连接有第一电机1，所述第一螺纹套4一端固定连接有第二电机3，所述第二电机3的输出轴穿过第一螺纹套4并与第二丝杆6固定连接；

上述方案在投入实际使用时，通过电机驱动第一丝杆2、第二丝杆6转动，能够更方便地控制第一丝杆2、第二丝杆6的转动方向。

作为本发明的进一步方案，所述连接杆9的外壁均为光滑壁，所述第一滑块19内壁与连接杆9外壁能够完全贴合；

上述方案在投入实际使用时，使得第一滑块19在连接杆9上滑动时避免出现晃动的问题。

作为本发明的进一步方案，所述第二螺纹套10内部转动连接有用于减少与固定软带24之间摩擦力的限位轴；

上述方案在投入实际使用时，这样固定软带24在穿过第二螺纹套10滑动时受到的摩擦力更小。

作为本发明的进一步方案，所述第一滑块19两端均分别开设有对接口，所述挡板28一端设置有与对接口对接的扣块，所述挡板28一端固定连接有用于其复位的第二弹簧27；

上述方案在投入实际使用时，当连接杆9固定后第二螺纹套10沿着第二丝杆6滑动时，在第二螺纹套10拉力作用下，使得挡板28上的扣块逐渐从对接口内部脱离，当挡板28完全脱离与第一滑块19的扣接后，在第二弹簧27的弹力作用下会将挡板28向第二螺纹套10内部拉伸，这样做的目的是，第二螺纹套10再次滑动到第一滑块19被固定的位置处时，不会与第一滑块19侧壁接触形成阻隔影响第二螺纹套10滑动。

作为本发明的进一步方案，所述连接杆9的长度与第一丝杆2的长度相同；

上述方案在投入实际使用时，保证第一滑块19在连接杆9的滑动范围，与第二丝杆6在第一丝杆2上的滑动范围一致。

工作原理：将第一丝杆2滑杆5固定在外部设备上，将需要焊接对接的工件放置在设备底部，根据工件的焊接位置预先设定激光焊接头7的移动路径，通过第二丝杆6转动使得激光焊接头7随着第二螺纹套10在第二丝杆6上滑动，水冷块12同样随着激光焊接头7滑动对焊接后的位置进行水冷散热快速定型，在第二丝杆6转动带动激光焊接头7滑动时，此时在限位板18的限制作用下，第二滑块21会随着第二螺纹套10一同滑动，使得伸缩杆23从第一锁杆17内向一侧拉伸，当第二丝杆6停止转动即激光焊接头7需要改变方向时，先拧紧第一锁杆17和第二锁杆22，使得伸缩杆23在第一锁杆17内部以及伸缩杆23自身伸缩长度被固定，然后转动第一丝杆2带动第二丝杆6整体滑动，此时由于滑动方向改变，限位板18不再对第二滑块21起到限位作用，使得第二滑块21从限位板18上脱离，而固定软带24则会绕第二滑块21底部的转轴20转动，无论第一丝杆2的转动方向如何，第二滑块21底部两侧的转轴20都会对固定软带24起到限位的作用，而由于挡板28对第一滑块19的限位作用，使得第一滑块19会随着第二螺纹套10继续滑动，，当第一丝杆2转动到指定位置后，将连接杆9两端通过锁紧螺栓拧紧固定在固定轨道8内部，从而将连接杆9的位置固定，然后第二丝杆6继续转动带动激光焊接头7沿着第二丝杆6滑动，由于第二滑块21不再从一侧阻挡第一滑块19，且第一滑块19高度低于第二滑块21的高度，限位板18并不会阻碍到第一滑块19从第二螺纹套10内部脱离，第一滑块19位置不再改变时，插板30一端会与卡槽26对接，从而将第一滑块19的位置固定在连接杆9上，以此避免在固定软带24的拉力作用下改变第一滑块19的位置从而使得固定软带24的路径与激光焊接头7的路径发生偏移，当第一滑块19固定后，第二螺纹套10继续带动激光焊接头7沿着第二丝杆6滑动，由于固定软带24的弯折方向与激光焊接头7的路径方向一致，在固定软带24上滑动的水冷块12也能够对焊接路径进行有效的焊接，通过固定第二滑块21和第一滑块19的位置，使得固定软带24被从收卷框25内部拉伸与激光焊接头7的滑动路径一致，即可对于多段线路的焊接路线，也能够起到很好的冷却效果。

Claims (8)

1.一种激光复合焊接用冷却系统，包括第一丝杆(2)，所述第一丝杆(2)上螺旋连接有第一螺纹套(4)，所述第一螺纹套(4)底部转动连接有第二丝杆(6)，所述第二丝杆(6)一端转动连接有滑套(11)，所述滑套(11)内部滑动套接有滑杆(5)，所述第二丝杆(6)上螺旋连接有第二螺纹套(10)，所述第二螺纹套(10)底部固定连接有激光焊接头(7)，其特征在于：所述第二螺纹套(10)一侧设置有水冷块(12)，所述水冷块(12)上设置有跟随滑动组件，所述跟随滑动组件用于调整水冷块(12)的路径使其能够沿着激光焊接头(7)的焊接路径移动。

2.根据权利要求1所述的一种激光复合焊接用冷却系统，其特征在于：所述跟随滑动组件包括第二滑块(21)，所述第二滑块(21)滑动设置在第二螺纹套(10)内部，所述第二螺纹套(10)上设置有与第二滑块(21)滑动连接的限位板(18)，所述第二滑块(21)一端固定连接有伸缩杆(23)，所述伸缩杆(23)上滑动套接有第一锁杆(17)，所述第二螺纹套(10)的内部设置有第一滑块(19)，所述第一滑块(19)两侧的第二螺纹套(10)内部内嵌有挡板(28)，所述第一滑块(19)、第二滑块(21)底部两侧均分别转动连接有转轴(20)，所述第一滑块(19)内部滑动连接有连接杆(9)，所述连接杆(9)一侧开设有若干个呈等距分布的卡槽(26)，所述第一滑块(19)内部滑动连接有能够和卡槽(26)对接的插板(30)，所述插板(30)一端固定连接有限位块(29)，所述插板(30)上套接有用于其复位的第三弹簧(31)，所述连接杆(9)的两端均分别滑动连接有固定轨道(8)，所述滑套(11)一侧设置有收卷框(25)，所述收卷框(25)内部缠绕设置有固定软带(24)，所述固定软带(24)一端穿过第二螺纹套(10)、转轴(20)并与第一锁杆(17)固定连接，所述水冷块(12)顶部固定可连接有固定杆(15)，所述固定杆(15)顶部滑动套接在固定软带(24)上。

3.根据权利要求2所述的一种激光复合焊接用冷却系统，其特征在于：所述激光焊接头(7)底部转动连接有转动套(16)，所述转动套(16)一端固定连接有第一弹簧(14)，所述第一弹簧(14)另一端与固定杆(15)固定连接，所述水冷块(12)底部固定连接有导热板(13)。

4.根据权利要求1所述的一种激光复合焊接用冷却系统，其特征在于：所述第一丝杆(2)一端固定连接有第一电机(1)，所述第一螺纹套(4)一端固定连接有第二电机(3)，所述第二电机(3)的输出轴穿过第一螺纹套(4)并与第二丝杆(6)固定连接。

5.根据权利要求2所述的一种激光复合焊接用冷却系统，其特征在于：所述连接杆(9)的外壁均为光滑壁，所述第一滑块(19)内壁与连接杆(9)外壁能够完全贴合。

6.根据权利要求2所述的一种激光复合焊接用冷却系统，其特征在于：所述第二螺纹套(10)内部转动连接有用于减少与固定软带(24)之间摩擦力的限位轴。

7.根据权利要求2所述的一种激光复合焊接用冷却系统，其特征在于：所述第一滑块(19)两端均分别开设有对接口，所述挡板(28)一端设置有与对接口对接的扣块，所述挡板(28)一端固定连接有用于其复位的第二弹簧(27)。

8.根据权利要求2所述的一种激光复合焊接用冷却系统，其特征在于：所述连接杆(9)的长度与第一丝杆(2)的长度相同。