CN207746553U - 激光焊接装置及激光焊接同轴保护气嘴 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种激光焊接装置及激光焊接同轴保护气嘴，包括外罩、内罩和喷嘴：外罩内设有贯穿的第一内腔，外罩的侧面设有与第一内腔连通的进气口；内罩设于第一内腔内且设有与第一内腔同轴的第二内腔，外罩与内罩之间设有与进气口连通的气室,内罩上设有气帘口，气帘口将气室与第二内腔相连通；喷嘴内设有第三内腔，喷嘴与内罩连接，第二内腔与第三内腔相连通形成激光通道，内罩设有下气道口，下气道口将第三内腔和气室相连通，喷嘴远离内罩的一端设有与第三内腔连通的出气口。该装置能解决带气刀的焊接装置在轨迹复杂的焊接过程中的焊缝保护的问题。

Description

激光焊接装置及激光焊接同轴保护气嘴

技术领域

本实用新型涉及焊接技术领域，特别是涉及一种激光焊接装置及激光焊接同轴保护气嘴。

背景技术

目前，在激光焊接过程中一般采用气体保护装置来对焊缝进行保护，气体保护装置吹出保护气一方面可以隔绝空气、保护焊缝金属不被氧化，另一方面也可以吹散焊接过程中产生的金属等离子体，防止激光被等离子体屏蔽吸收。而在设计激光焊接头时，为了提高保护镜片的寿命，一般会在焊接头的出射口设置用于防飞溅的气刀。目前，带有气刀的激光焊接装置一般采用旁轴吹气保护装置。但是，由于保护气吹入的角度会直接影响焊缝的质量，所以旁轴吹气保护装置一般只适用于轨迹为单向的直线焊缝，而在轨迹复杂的焊接过程中，旁轴吹气保护装置很受限制。

实用新型内容

基于此，有必要针对如何解决带气刀的焊接装置在轨迹复杂的焊接过程中的焊缝保护的问题，提供一种激光焊接装置及激光焊接同轴保护气嘴。

其技术方案如下：

一种激光焊接同轴保护气嘴，包括外罩、内罩和喷嘴：

所述外罩内设有贯穿的第一内腔，所述外罩的侧面设有与所述第一内腔连通的进气口；

所述内罩设于所述第一内腔内且设有与所述第一内腔同轴的第二内腔，所述外罩与所述内罩之间设有与所述进气口连通的气室,所述内罩上设有气帘口，所述气帘口将所述气室与所述第二内腔相连通；

所述喷嘴内设有第三内腔，所述喷嘴与所述内罩连接，所述第二内腔与所述第三内腔相连通形成激光通道，所述内罩设有下气道口，所述下气道口将所述第三内腔和所述气室相连通，所述喷嘴远离所述内罩的一端设有与所述第三内腔连通的出气口。

当进行激光焊接时，从气刀出来的激光先后经过第二内腔和第三内腔所形成的激光通道，从出气口射出。保护气体由进气口进入气室，其中一部分保护气体从气帘口射出，形成与激光方向垂直的气帘，使第三内腔内的气体与所述第二内腔上方的空气隔绝，另一部分保护气体则经下气道口向下进入第三内腔，汇集成与激光束同轴的保护气流从出气口喷出，进而保护焊缝。所述激光焊接同轴保护气嘴产生的气帘将第三内腔与第二内腔上方的空气隔绝，防止气刀与激光焊接同轴保护气嘴之间的空气被卷入第三内腔中造成焊缝氧化。所述激光焊接同轴保护气嘴能对各种轨迹复杂的焊缝进行保护。

在其中一个实施例中，所述内罩的外壁上设有环形凹槽，所述环形凹槽与所述外罩的内壁围合成所述气室，从而使得保护气均匀地填充于所述内罩的外周。

在其中一个实施例中，所述气帘口位于所述环形凹槽的侧面且均匀分布，从而使得保护气从气帘口吹出时形成均匀平稳的气帘。

在其中一个实施例中，所述下气道口位于所述环形凹槽的下表面且均匀分布，从而使得保护气能平稳地吹出，更好地保护焊缝不被氧化。

在其中一个实施例中，所述第三内腔的内径向所述出气口的方向逐渐缩小，从而使得保护气经第三内腔汇集后从出气口喷射出，更好地起到保护焊缝的作用。

本实用新型还提出一种激光焊接装置，包括激光头、气刀和上述激光焊接同轴保护气嘴，所述激光头、所述气刀和所述激光焊接同轴保护气嘴依次同轴连接。

进行激光焊接时，从激光头发射出的激光经过气刀进入激光焊接同轴保护气嘴，并从出气口射出。保护气体则从进气口进入激光焊接同轴保护气嘴的气室中，一部分保护气体经气帘口射出形成气帘，使第三内腔与第二内腔上方的空气隔绝，另一部分保护气体则向下经下气道口进入第三内腔，并汇集成与激光束同轴的保护气流从出气口喷出，进而保护焊缝。所述激光焊接同轴保护气嘴产生的气帘将第三内腔与第二内腔上方的空气隔绝，防止气刀与保护气嘴之间的空气被卷入第三内腔中造成焊缝氧化。所述激光焊接同轴保护气嘴能对各种轨迹复杂的焊缝进行保护。

在其中一个实施例中，所述激光焊接装置还包括至少一块安装板，所述安装板的一端与所述气刀连接、另一端与所述激光焊接同轴保护气嘴连接，所述气刀与所述激光焊接同轴保护气嘴之间有间隙，从而减小气刀下方产生的负压对保护气的影响。

在其中一个实施例中，所述激光焊接装置还包括紧固件，所述安装板上设有第二安装孔，所述外罩的外壁上设有第一安装孔，所述紧固件穿过所述第一安装孔和所述第二安装孔、将所述激光焊接同轴保护气嘴固定于所述安装板上，从而便于所述激光焊接同轴保护气嘴的安装。

附图说明

图1为本实用新型所述的激光焊接同轴保护气嘴的爆炸图；

图2为本实用新型所述的激光焊接同轴保护气嘴的剖面图；

图3为本实用新型所述的激光焊接同轴保护气嘴的结构示意图；

图4为本实用新型另一个实施例所述的激光焊接同轴保护气嘴的爆炸图；

图5为本实用新型另一个实施例所述的激光焊接同轴保护气嘴的剖面图；

图6本实用新型一个实施例所述的激光焊接装置的结构示意图。

附图标记说明：

100、激光焊接同轴保护气嘴，110、外罩，111、第一内腔，112(114)、进气口，113、第一安装孔，120(126)、内罩，121(127)、第二内腔，122(128)、气室，123、气帘口，124、下气道口，125、环形凹槽，130(133)、喷嘴，131(134)、第三内腔，132(135)、出气口，140、接头，200、激光头，300气刀，400、安装板，410、第二安装孔，420、第三安装孔。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本实用新型，并不限定本实用新型的保护范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1至图3所示，本实用新型提供一种激光焊接同轴保护气嘴100，包括外罩110、内罩120和喷嘴130。所述外罩110内设有贯穿的第一内腔111，所述外罩110的侧面设有与所述第一内腔111连通的进气口112。所述内罩120设于所述第一内腔111内且设有与所述第一内腔111同轴的第二内腔121，所述外罩110与所述内罩120之间设有与所述进气口112连通的气室122,所述内罩120上设有气帘口123，所述气帘口123将所述气室122与所述第二内腔121相连通。所述喷嘴130内设有第三内腔131，所述喷嘴130与所述内罩120连接，所述第二内腔121与所述第三内腔131相连通形成激光通道。所述内罩120设有下气道口124，所述下气道口124将所述第三内腔131和所述气室122相连通，所述喷嘴130远离所述内罩120的一端设有与所述第三内腔131连通的出气口132。

当进行激光焊接时，从气刀300出来的激光先后经过第二内腔121和第三内腔131所形成的激光通道，从出气口132射出。保护气体由进气口112进入气室122，其中一部分保护气体从气帘口123射出，形成与激光方向垂直的气帘，使第三内腔131内的气体与所述第二内腔121上方的空气隔绝，另一部分保护气体则经下气道口124向下进入第三内腔131，汇集成与激光束同轴的保护气流从出气口132喷出，进而保护焊缝。由于所述激光焊接同轴保护气嘴100产生的气帘将第三内腔131与第二内腔121上方的空气隔绝，防止气刀300和激光焊接同轴保护气嘴100之间的空气被卷入第三内腔131中造成焊缝氧化。所述激光焊接同轴保护气嘴100能对各种轨迹复杂的焊缝进行保护。

本实施例中，所述内罩120的外壁上设有环形凹槽125，所述环形凹槽125与所述外罩110的内壁围合成所述气室122，从而使得保护气均匀地填充于所述内罩120的外周。所述气帘口123位于所述环形凹槽125的侧面且均匀分布，从而使得保护气从气帘口123吹出时形成均匀平稳的气帘。所述下气道口124位于所述环形凹槽125的下表面且均匀分布，从而使得保护气能平稳地吹出，更好地保护焊缝不被氧化。

所述第三内腔131的内径向所述出气口132的方向逐渐缩小，从而使得保护气经第三内腔131汇集后从出气口132喷射出，使得所述保护气集中于焊缝处，更好地起到保护焊缝的作用。本实施例中，所述第三内腔131的横截面为圆形，所述第三内腔131包括上腔和下腔，所述下腔位于所述上腔靠近所述出气口的一端，所述下腔的壁面倾斜度比所述上腔的倾斜度大。所述上腔的壁面倾斜度较小，有助于从气室122出来的保护气顺畅地通过第三内腔131，所述下腔的壁面倾斜度较大，有利于保护气汇集后集中喷射于焊缝处。所述上腔的壁面倾斜度和所述下腔壁面的倾斜度可根据喷嘴130的轴向长度进行调整。本实施例中，所述下腔的壁面倾斜度为70度，从而能使得经第三内腔131喷射出的保护气具有最佳的汇集效果，更好地保护焊缝。在其他实施例中，所述下腔的壁面倾斜度可为60～80度左右。

所述内罩120和所述外罩110为可拆卸连接，所述内罩120与所述喷嘴130之间为可拆卸连接，从而方便所述激光焊接同轴保护气嘴100中各个零部件的生产、组装和维修更换。本实施例中，所述内罩120与所述外罩110之间采用螺纹连接，从而保证所述内罩120与所述外罩110之间具有较好的气密性。所述内罩120和所述喷嘴130之间采用螺纹连接，从而保证所述内罩120与所述喷嘴130之间具有较好的气密性。另外，所述外罩110与所述内罩120也可以为一体成型结构。

所述激光焊接同轴保护气嘴100还包括接头140，所述接头140与所述外罩110相连接且与所述进气口112相连通。所述接头140便于所述激光焊接同轴保护气嘴100与进气设备连接。所述接头140可以为“L”型接头140或“一”字型结构，根据具体的安装空间而定。

本实用新型还提出一种激光焊接装置，包括激光头200、气刀300和上述激光焊接同轴保护气嘴100，所述激光头200、所述气刀300和所述激光焊接同轴保护气嘴100依次同轴连接。

进行激光焊接时，从激光头200发射出的激光经过气刀300进入激光焊接同轴保护气嘴100，并从出气口132射出。保护气体则从进气口112进入激光焊接同轴保护气嘴100的气室122中，一部分保护气体经气帘口123射出形成气帘，使第三内腔131中的气体与第二内腔121中的空气隔绝，另一部分保护气体则向下经下气道口124进入第三内腔131，并汇集成与激光束同轴的保护气流从出气口132喷出，进而保护焊缝。由于所述激光焊接同轴保护气嘴100产生的气帘将第三内腔131与第二内腔121上方的空气隔绝，防止气刀300和激光焊接同轴保护气嘴100之间的空气被卷入第三内腔131中造成焊缝氧化。所述激光焊接同轴保护气嘴100能对各种轨迹复杂的焊缝进行保护。

所述激光焊接装置还包括至少一块安装板400，所述安装板400的一端与所述气刀300连接、另一端与所述激光焊接同轴保护气嘴100连接，所述气刀300与所述激光焊接同轴保护气嘴100之间有间隙，从而减小气刀300下方产生的负压对保护气的影响。

本实施例中，所述激光焊接装置还包括第一紧固件(图中未示出)。所述外罩110的外壁上设有第一安装孔113，所述安装板400上设有第二安装孔(图中未示出)，所述第一紧固件穿过所述第一安装孔113和所述第二安装孔、将所述激光焊接同轴保护气嘴100固定于所述安装板400上，从而便于所述激光焊接同轴保护气嘴100的安装。

所述激光焊接装置还包括第二紧固件(图中未示出)，所述安装板400上还设有第三安装孔，所述第二紧固件穿过所述气刀300和所述第三安装孔，将所述安装板400固定于所述气刀300上。

如图4和图5所示，在另一个实施例中，所述激光焊接同轴保护气嘴100包括内罩126和喷嘴133。所述内罩126设有贯穿的第二内腔127，所述内罩126设有相对设置的第一开口和第二开口，所述第一开口、所述第二开口均与所述第二内腔127连通。所述喷嘴133中设有贯穿的第三内腔134和与所述第三内腔134相连通的出气口135，所述喷嘴133的侧面设有进气口114，所述内罩126架设于所述喷嘴133远离所述出气口135的一端，所述第二开口位于所述第三内腔134内，所述第二内腔127与所述第三内腔134相连通形成激光通道，所述喷嘴133与所述内罩126之间配合形成气室128，所述气室128向出气口135方向逐渐缩窄的且与所述喷嘴133的内壁形成环形气孔，所述环形气孔与所述激光通道相连通。

从激光头200射出的激光经过激光通道从出气口135射出，保护气则从进气口114进入气室128汇流后，经所述环形气孔喷射进第三内腔134。继而，保护气在第三内腔134中聚集，产生层流冲击，一部分保护气向上形成气帘，使得第三内腔134中的气体和第二内腔127上方的空气相隔绝，另一部分保护气则从出气口135喷出，对焊缝进行保护。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种激光焊接同轴保护气嘴，其特征在于，包括外罩、内罩和喷嘴：

所述外罩内设有贯穿的第一内腔，所述外罩的侧面设有与所述第一内腔连通的进气口；

所述内罩设于所述第一内腔内且设有与所述第一内腔同轴的第二内腔，所述外罩与所述内罩之间设有与所述进气口连通的气室,所述内罩上设有气帘口，所述气帘口将所述气室与所述第二内腔相连通；

所述喷嘴内设有第三内腔，所述喷嘴与所述内罩连接，所述第二内腔与所述第三内腔相连通形成激光通道，所述内罩设有下气道口，所述下气道口将所述第三内腔和所述气室相连通，所述喷嘴远离所述内罩的一端设有与所述第三内腔连通的出气口。

2.根据权利要求1所述的激光焊接同轴保护气嘴，其特征在于，所述内罩的外壁上设有环形凹槽，所述环形凹槽与所述外罩的内壁围合成所述气室。

3.根据权利要求2所述的激光焊接同轴保护气嘴，其特征在于，所述气帘口位于所述环形凹槽的侧面且均匀分布。

4.根据权利要求2所述的激光焊接同轴保护气嘴，其特征在于，所述下气道口位于所述环形凹槽的下表面且均匀分布。

5.根据权利要求1所述的激光焊接同轴保护气嘴，其特征在于，所述第三内腔的内径向所述出气口的方向逐渐缩小。

6.一种激光焊接装置，其特征在于，包括激光头、气刀和如权利要求1至5中任一项所述的激光焊接同轴保护气嘴，所述激光头、所述气刀和所述激光焊接同轴保护气嘴依次同轴连接。

7.根据权利要求6所述的激光焊接装置，其特征在于，还包括至少一块安装板，所述安装板的一端与所述气刀连接、另一端与所述激光焊接同轴保护气嘴连接，所述气刀与所述激光焊接同轴保护气嘴之间有间隙。

8.根据权利要求7所述的激光焊接装置，其特征在于，还包括紧固件，所述外罩的外壁上设有第一安装孔，所述安装板上设有第二安装孔，所述紧固件穿过所述第一安装孔和所述第二安装孔、将所述激光焊接同轴保护气嘴固定于所述安装板上。