CN216264034U - 一种激光焊接吹气装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种激光焊接吹气装置，包括竖向依次连接的转接板、基座和气嘴，转接板的顶端与激光焊接头的保护镜片固定块连接，转接板上设置有通孔；基座包括中空结构的基座内筒以及设置在基座内筒外周的基座外壳，气嘴包括中空结构的气嘴内筒和气嘴外壳，通孔、基座内筒和气嘴内筒的中心轴同轴设置，基座内筒和气嘴内筒的中空结构连通形成内气道，基座内筒与基座外壳之间的空腔结构以及气嘴内筒与气嘴外壳之间的空腔结构连通形成外气道；气嘴的底端还设置有上小下大的导向嘴。本实用新型的内气道和外气道可同时通入两种保护气，外气道能形成气罩，清理焊缝，将外界空气与内气道吹出的保护气体进行有效隔离，延长内气道的保护气体的保护时间。

Description

一种激光焊接吹气装置

技术领域

本实用新型属于激光技术领域，具体地说，本实用新型涉及一种激光焊接吹气装置。

背景技术

手持激光焊接头是一种激光外光路设备。通过光纤与激光器相联，由内部光学镜片对激光进行准直聚焦的调节，并通过控制系统实现对产品的加工。在小批量生产，对产品外观要求较高或被焊工件外形特殊不便于自动化焊接时，这就需要一种轻便、简单操作、安全的手持式焊接头。现有技术主要是固定光纤的组件、准直镜片、聚焦镜片、保护镜片和吹气嘴组合在一起。激光从光纤射出后，光变得发散，经过准直镜片转换成平行光束，再经过聚焦镜片对光束聚焦成小光斑，实现了对激光功率密度的提升，达到焊接产品的功率密度。用手握住手持焊接头，按住产品，大拇指触发吹保护气，出激光，完成焊接操作。

激光焊接过程中需要进行保护气体吹气，吹保护气体的方式有同轴吹气和侧吹气，不同的吹起方式会对焊接质量有不同影响。侧吹气容易出现吹气不均，导致焊缝不够美观；同轴吹气时保护气流与激光束同轴，吹气没有方向选择。侧吹和同轴吹气的气体流速有限制，过小，保护效果不够，焊缝会发黄，过大，会导致保护气与空气对流，焊缝容易发蓝。不同保护气体能够有效的抑制等离子体的产生，保证激光功率能源源不断地射向产品表面。当使用不同的保护气体，保护效果不一样。综合比较不同的保护气体，其中氦气(一种稀有气体，英文名为Helium，元素符号为He)的保护效果最好，氩气(一种惰性气体，英文名为Argon gas，元素符号为Ar)次之，氮气 (大气中占比较多的无色无味气体，英文名Nitrogen，元素符号为N)也可以。如果不吹保护气，激光会产生很大的火花、等离子体，会影响激光继续射向产品表面。焊接比较小的产品时，可以针对性制作一个方形气罩，在焊接之前在气罩内部充满保护气体(如氮气、氩气、氦气等)，这样能有效的抑制等离子体产生，但这种气罩无法移动。而且现有技术中的激光焊接吹气装置，都存在激光焊接高功率时保护时间不够长的问题，保护时间不够长会影响产品的表面效果，导致产品氧化严重、发黄、发黑，从而影响产品外观和性能。

综上所述，亟需提供一种新的激光焊接吹气装置，以解决现有技术中的激光焊接吹气装置移动不便、保护时间不够长、对产品表面保护效果不理想的技术问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种新的激光焊接吹气装置，以解决现有技术中的激光焊接吹气装置保护时间不够长、对产品表面保护效果不理想的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种激光焊接吹气装置，包括竖向依次连接的转接板、基座和气嘴，所述转接板的顶端与激光焊接头的保护镜片固定块连接，所述转接板上设置有通孔；所述基座包括中空结构的基座内筒以及设置在所述基座内筒外周的基座外壳，所述气嘴包括中空结构的气嘴内筒和气嘴外壳，所述通孔、所述基座内筒和所述气嘴内筒的中心轴同轴设置，所述基座内筒和所述气嘴内筒的中空结构连通形成内气道，所述基座内筒与基座外壳之间的空腔结构以及所述气嘴内筒与气嘴外壳之间的空腔结构连通形成外气道；所述气嘴的底端还设置有上小下大的导向嘴。

在上述方案的基础上，在另一改进的方案中，所述气嘴朝向所述中心轴的方向倾斜，所述气嘴内筒的顶端的内径大于所述气嘴内筒的底端的内径。

在上述方案的基础上，在另一改进的方案中，所述导向嘴朝远离所述中心轴的方向倾斜指定角度α，所述角度α的值为0°-80°。

在上述方案的基础上，在另一改进的方案中，所述角度α的值为30°-60°。

在上述方案的基础上，在另一改进的方案中，所述导向嘴包括导向嘴内筒和导向嘴外壳，所述导向嘴内筒和所述导向嘴外壳分别与所述气嘴内筒和所述气嘴外壳的底端固定连接。

在上述方案的基础上，在另一改进的方案中，所述基座内筒与基座外壳之间还设置有横向的支撑杆，所述支撑杆的两端分别与所述基座内筒与基座外壳连接固定。

在上述方案的基础上，在另一改进的方案中，所述转接板的通孔为内进气口，所述基座外壳上设置有至少一个外进气口，所述外进气口与所述外气道连通。

在上述方案的基础上，在另一改进的方案中，所述通孔的直径等于或小于所述基座内筒的内径。

在上述方案的基础上，在另一改进的方案中，所述基座内筒为圆筒状结构，所述基座外壳为圆筒状结构或立方体结构或棱柱结构。

在上述方案的基础上，在另一改进的方案中，所述激光焊接吹气装置工作时，所述内气道内通有氦气或氩气或氮气，所述外气道内通有氩气或氮气。

本实用新型的技术方案所取得的有益技术效果是：本实用新型的激光焊接吹气装置，设计的内气道和外气道可同时通入保护气，更好的抑制焊接操作中等离子体和辉光(烟尘，火花等)等的产生；且外气道往外侧吹气，能形成气罩，使内层保护气被限制在气罩范围内，相当于形成一个可以移动的封闭保护空间；外气道能够起到清理焊缝的作用，吹走在焊接过程中产品表面的脏污，外气道不与激光出射方向垂直，可以根据实际产品的需要设计指定的角度，从而改变气罩大小，能够将外界空气与内气道吹出的保护气体进行有效隔离，不会形成空气与保护气的对流，从而延长内气道的保护气体的保护时间；这样吹气嘴可以离焊缝表面更远，外气道和内气道的保护气体的流量可以分别进行控制，外气道形成气罩，内气道的保护气体的流量越大，能带走焊缝的热量越多，所形成的保护时间越长，焊缝冷却的速度越快，高功率的焊缝也能使其产品表面不易氧化，从而进一步提高产品的焊接质量，适用于对产品表面质量高要求的焊接操作；内气道和外气道可以同时通入两种不同的保护气，分别控制，可根据需要使用相同或不同的保护气体，如果产品外观效果要求很高，内气道可使用保护效果最好的氦气，外气道用氩气或氮气，以达到最好的保护效果。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1为本实用新型激光焊接吹气装置的立体视图；

图2为图1的正视图；

图3为图2在B-B方向的剖视图；

图4为图1的俯视图。

附图标记：

1-转接板 2-基座 3-气嘴

4-通孔 5-基座内筒 6-基座外壳

7-气嘴内筒 8-气嘴外壳 9-导向嘴

10-外气道 11-内气道 12-外进气口

13-支撑杆

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本实用新型的保护范围有任何的限制作用。此外，本领域技术人员根据本文件的描述，可以对本文件中实施例中以及不同实施例中的特征进行相应组合。

参见附图1至附图4的示意，本实用新型的激光焊接吹气装置，包括竖向依次连接的转接板1、基座2和气嘴3，转接板1的顶端与激光焊接头的保护镜片固定块连接，转接板1上设置有通孔4；基座2包括中空结构的基座内筒5以及设置在基座内筒5外周的基座外壳6，气嘴3包括中空结构的气嘴内筒7和气嘴外壳8，通孔4、基座内筒5和气嘴内筒7的中心轴同轴设置，基座内筒5和气嘴内筒7的中空结构连通形成内气道11，基座内筒5与基座外壳6之间的空腔结构以及气嘴内筒7与气嘴外壳 8之间的空腔结构连通形成外气道10；气嘴3的底端还设置有上小下大的导向嘴9。

本实用新型的激光焊接吹气装置，设计的内气道11和外气道10可同时通入保护气。外气道10往外侧吹气，能形成气罩，使内层保护气被限制在气罩范围内，相当于形成一个可以移动的封闭保护空间；外气道10吹气能够起到清理焊缝的作用，吹走在焊接过程中产品表面的脏污，并将外界空气与内气道11吹出的保护气体进行有效隔离，从而延长内气道11的保护气体的保护时间；外气道10和内气道11的保护气体的流量可以分别进行控制，外气道10形成气罩，内气道11的保护气体的流量越大，能带走焊缝的热量越多，所形成的保护时间越长，焊缝冷却的速度越快，高功率的焊缝也能使其产品表面不易氧化。

参见附图2和附图3的示意，在上述实施例的基础上，在另一改进的实施例中，气嘴3朝向中心轴的方向倾斜，气嘴内筒7的顶端的内径大于气嘴内筒7的底端的内径。这样设计，内气道11所通的保护气会在气嘴3的底部集中，焊接工作时，提高保护气喷向产品焊缝表面的流速和流量，能更好的带走焊缝处的热量，让焊缝处更快的冷却，确保焊接质量。

参见附图3的示意，在上述实施例的基础上，在另一改进的实施例中，导向嘴9 朝远离中心轴的方向倾斜指定角度α，也即导向嘴的顶部与基座内筒的中心轴之间的夹角为α，角度α的值为0°-80°。这样设计，外气道10所通的保护气朝焊缝的外侧吹，能在焊缝处形成气罩，相当于在焊缝处形成一个可以移动的封闭保护空间，通过保护气有效的抑制等离子体、辉光(烟尘，火花等)等的产生。在实际焊接工作中，可以根据所焊接的产品，调整角度a，从而改变气罩大小；整个导向嘴9的长度也可以根据实际需要进行设计，从而根据需要制成各种大小的气罩，根据具体的焊接工作针对性的改变保护时间。

在上述实施例的基础上，在另一改进的实施例中，角度α的值为30°-60°。这样设计，外气道10所通的保护气能形成效果较好的保护气罩，内层保护气被限制在气罩范围内，更快更迅速的冷却焊缝。

在上述实施例的基础上，在另一改进的实施例中，导向嘴9包括导向嘴9内筒和导向嘴9外壳，导向嘴9内筒和导向嘴9外壳分别与气嘴内筒7和气嘴外壳8的底端固定连接。

在上述实施例的基础上，在另一改进的实施例中，基座内筒5与基座外壳6之间还设置有横向的支撑杆13，支撑杆13的两端分别与基座内筒5与基座外壳6连接固定。这样设计，可以确保基座内筒5与基座外壳6之间的连接可靠，位置不容易发生偏移。

在上述实施例的基础上，在另一改进的实施例中，转接板的通孔4为内进气口，基座外壳6上设置有至少一个外进气口12，外进气口12与外气道10连通。内气道11 的保护气从内进气口通入，外气道10的保护气从外进气口12通入，内气道11和外气道10的保护气可分别控制流速和流量，操作和控制方便。

在上述实施例的基础上，在另一改进的实施例中，通孔4的直径等于或小于基座内筒5的内径。这样可以保证内气道11中的保护气全部通过内气道11喷射到焊缝表面，避免浪费。

在上述实施例的基础上，在另一改进的实施例中，基座内筒5为圆筒状结构，基座外壳6为圆筒状结构或立方体结构或棱柱结构。可根据实际情况需要设计不同的基座2形状。

在上述实施例的基础上，在另一改进的实施例中，激光焊接吹气装置工作时，内气道11内通有氦气或氩气或氮气，外气道10内通有氩气或氮气。内气道11和外气道 10的吹气分别控制，可根据需要，使用相同或不同的保护气体，如果产品外观效果要求很高，内气道11使用保护效果最好的氦气，外气道10用氩气或氮气，可达到最好的保护效果。在其它实施例中，可以根据具体的需要，选择内气道11和外气道10中所通的气体的组合。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种激光焊接吹气装置，其特征在于，包括竖向依次连接的转接板、基座和气嘴，所述转接板的顶端与激光焊接头的保护镜片固定块连接，所述转接板上设置有通孔；所述基座包括中空结构的基座内筒以及设置在所述基座内筒外周的基座外壳，所述气嘴包括中空结构的气嘴内筒和气嘴外壳，所述通孔、所述基座内筒和所述气嘴内筒的中心轴同轴设置，所述基座内筒和所述气嘴内筒的中空结构连通形成内气道，所述基座内筒与基座外壳之间的空腔结构以及所述气嘴内筒与气嘴外壳之间的空腔结构连通形成外气道；所述气嘴的底端还设置有上小下大的导向嘴。

2.根据权利要求1所述的激光焊接吹气装置，其特征在于，所述气嘴朝向所述中心轴的方向倾斜，所述气嘴内筒的顶端的内径大于所述气嘴内筒的底端的内径。

3.根据权利要求2所述的激光焊接吹气装置，其特征在于，所述导向嘴朝远离所述中心轴的方向倾斜指定角度α，所述角度α的值为0°-80°。

4.根据权利要求3所述的激光焊接吹气装置，其特征在于，所述角度α的值为30°-60°。

5.根据权利要求4所述的激光焊接吹气装置，其特征在于，所述导向嘴包括导向嘴内筒和导向嘴外壳，所述导向嘴内筒和所述导向嘴外壳分别与所述气嘴内筒和所述气嘴外壳的底端固定连接。

6.根据权利要求5所述的激光焊接吹气装置，其特征在于，所述基座内筒与基座外壳之间还设置有横向的支撑杆，所述支撑杆的两端分别与所述基座内筒与基座外壳连接固定。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的激光焊接吹气装置，其特征在于，所述转接板的通孔为内进气口，所述基座外壳上设置有至少一个外进气口，所述外进气口与所述外气道连通。

8.根据权利要求7所述的激光焊接吹气装置，其特征在于，所述通孔的直径等于或小于所述基座内筒的内径。

9.根据权利要求8所述的激光焊接吹气装置，其特征在于，所述基座内筒为圆筒状结构，所述基座外壳为圆筒状结构或立方体结构或棱柱结构。

10.根据权利要求7项所述的激光焊接吹气装置，其特征在于，所述激光焊接吹气装置工作时，所述内气道内通有氦气或氩气或氮气，所述外气道内通有氩气或氮气。

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