CN216706289U - 一种焊面光斑可变式多功能焊接枪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种焊面光斑可变式多功能焊接枪，该焊接枪包括焊枪本体，焊枪本体包括枪头部和手持部以及连接部；焊接枪本体内设有光路通道，连接部内设有调节入射光束的出射偏摆角的XY轴偏摆机构，连接部上设有冷却通道以及便于观察焊接参数的显示屏，手持部上设有调节焊接参数的调参器，枪头部包括枪头本体以及底座，枪头本体与底座之间设有静电屏蔽层，底座上设有吹气孔，底座上还设有防止气流倒灌的吹气护镜以及护镜抽屉，手持部内还设有排线通道；本实用新型整体结构紧凑，使用方便简单，可实现点线面加工模式的任意切换，还可对焊枪本体进行冷却，延长了使用寿命，同时也可避免静电对内部器件造成的影响。

Description

一种焊面光斑可变式多功能焊接枪

技术领域

本实用新型涉及激光焊接技术领域，特别涉及一种焊面光斑可变式多功能焊接枪。

背景技术

随着制造业的发展，普通的焊接机器已经无法再满足生产加工的需求，焊接工艺的应用方向在不断地拓展创新，从而诞生了激光焊接机。激光焊接机，又常称为激光焊机、镭射焊机，是激光材料加工用的机器，激光焊接技术由于具有高效率、性能优越的优点，故而得到了越来越广泛的应用，其中，由于小型激光焊接机使用灵活方便，因此也随之越来越受用户接受，按其工作方式分为激光模具烧焊机、自动激光焊接机、激光点焊机、光纤传输激光焊接机。

激光焊接是利用高能量的激光脉冲对材料进行微小区域内的局部加热，激光辐射的能量通过热传导向材料的内部扩散，将材料熔化后形成特定熔池以达到焊接的目的，在焊接生产过程中，经常会涉及点、线、面三种类型的焊接面工艺，而目前的激光焊接装置中大多数都是针对不同类型的焊接图形采用不同类型的焊接设备，不光焊接效率低，设备成本高，而且彼此独立的焊接设备所具有的功能单一，无法满足复杂多变的应用环境，技术较为落后，也无法满足市场需要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种焊面光斑可变式多功能焊接枪,该焊面光斑可变式多功能焊接枪可以很好地解决上述问题。

为达到上述要求本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

提供一种焊面光斑可变式多功能焊接枪，包括焊枪本体，所述焊枪本体包括枪头部和手持部以及连接所述手持部和所述枪头部的连接部；所述焊接枪本体设有自所述手持部贯穿至所述枪头部的光路通道，所述连接部内的光路通道上设有调节入射光束的出射偏摆角的XY轴偏摆机构，所述连接部上设有冷却通道以及便于观察焊接参数的显示屏，所述手持部上设有调节焊接参数的调参器，所述枪头部包括枪头本体以及将其连接于所述连接部上的底座，所述枪头本体与所述底座之间设有静电屏蔽层，所述底座上设有与所述枪头本体连通的吹气孔，所述底座上还设有防止气流倒灌的吹气护镜以及方便移取所述吹气护镜的护镜抽屉，所述手持部内还设有贯穿其两端的排线通道。

本实用新型所述的焊面光斑可变式多功能焊接枪，其中，所述XY轴偏摆机构包括X轴偏摆反射镜、Y轴偏摆反射镜，以及分别驱动所述X轴偏摆反射镜和所述Y轴偏摆反射镜偏摆的X轴电机和Y轴电机。

本实用新型所述的焊面光斑可变式多功能焊接枪，其中，所述连接部内位于其内部的光路通道上设有调节腔，所述XY轴偏摆机构设于所述调节腔内，所述连接部内对应其内部的光路通道的两端分别设有配合所述偏摆机构反射光束的两固定反射镜。

本实用新型所述的焊面光斑可变式多功能焊接枪，其中，所述底座上设有冷却回流通道，所述冷却回流通道与所述冷却通道共同形成供冷却介质循环流动的循环通道。

本实用新型所述的焊面光斑可变式多功能焊接枪，其中，所述冷却通道包括分别与所述冷却回流通道的两端导通的流入通道和流出通道，所述流入通道和所述流出通道分别形成所述循环通道的入口和出口，所述入口和所述出口与所述排线通道连通。

本实用新型所述的焊面光斑可变式多功能焊接枪，其中，所述手持部和所述枪头部的夹角为钝角，所述显示屏位于所述连接部上背离所述枪头部的一侧，所述连接部上还设有为所述显示屏提供静电屏蔽的防护罩。

本实用新型所述的焊面光斑可变式多功能焊接枪，其中，所述吹气孔位于所述底座上朝向所述手持部的一侧壁上，所述连接部上对应所述吹气孔穿设有与所述排线通道连通的走气通道，所述底座上设有将所述走气通道与所述吹气孔导通的导通件。

本实用新型所述的焊面光斑可变式多功能焊接枪，其中，所述枪头本体上还设有防止焊丝歪斜的焊丝矫正管具，所述底座上还设有与所述吹气孔相邻的走线孔，所述连接部上设有与所述走气通道相邻的走线通道，所述导通件上设有导气道和走线槽。

本实用新型所述的焊面光斑可变式多功能焊接枪，其中，所述调参器包括外壳、设于所述外壳内的电路板，以及对应所述电路板设置的旋钮式拔码开关。

本实用新型的有益效果在于：整体结构紧凑，功能强大，对工作环境的适应性强，使用也方便简单，可实现连续生产加工，无需在相邻的两个工序切换时让操作人员在焊接工位与控制主台之间往复走动，还可实现焊接面的点线面三种不同加工模式的任意切换，还可对焊枪本体进行冷却，避免内部器件长期受高温的影响，可延长焊枪的使用寿命，同时也可避免静电对内部器件造成的影响，进一步提升并保障焊接质量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图：

图1是本实用新型焊面光斑可变式多功能焊接枪的整体结构示意图。

图2是本实用新型焊面光斑可变式多功能焊接枪的爆炸俯视图。

图3是本实用新型焊面光斑可变式多功能焊接枪的导通件结构图。

图4是本实用新型焊面光斑可变式多功能焊接枪的爆炸仰视图。

图5是本实用新型焊面光斑可变式多功能焊接枪的连接部结构图。

图6是本实用新型焊面光斑可变式多功能焊接枪的爆炸前视图。

具体实施方式

本实用新型的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本实用新型的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

而且，表示方位的术语“上、下、左、右、上端、下端、纵向”等均以本方案所述的装置或设备在正常使用时候的姿态位置为参考。

为了使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

本实用新型较佳实施例的焊面光斑可变式多功能焊接枪，如图1-6所示，包括焊枪本体，焊枪本体包括枪头部1和手持部2以及连接手持部2和枪头部1的连接部3且三者均通过螺丝可拆卸连接；焊接枪本体设有自手持部2贯穿至枪头部1的光路通道100，实际中，激光光缆插入手持部2内并对位光路通道，连接部3内的光路通道上设有调节入射光束的出射偏摆角的XY轴偏摆机构4，用以实现光束在焊接面上的二维移动，应对点线面不同类型的光斑焊接情况；进一步的，连接部3上设有冷却通道14以及便于观察焊接参数的显示屏5，以即使将激光光束产生的热量带走，避免内部的透镜组及其他部件因长久处于高温环境中导致寿命缩短，而显示屏5可方便操作人员根据焊接参数对比实际焊接效果，避免发生参数抖动导致焊接不达标的情况发生，而手持部2上设有调节焊接参数的调参器6，可方便操作人员根据不同的实时焊接情况调节与之匹配的参数值，一般参数值为激光的功率，电机摆动的幅度、速度以及偏摆模式，以及匹配特定焊机时的送丝速度等，进一步的，枪头部1包括枪头本体101以及将其连接于连接部3上的底座102，枪头本体101与底座102之间设有静电屏蔽层7，具体的，由于枪头本体101为易损件，其一般包括枪嘴1a、枪管1b、套设在枪管1b上的固定套管1c，以及将枪管1b和固定套管1c固定在底座102上的管座1d，该静电屏蔽层7为电木板，以避免枪头本体101上的静电影响显示屏5以及调参器6等电子器件，更进一步的，底座102上设有与枪头本体101连通的吹气孔8，用以通入惰性保护气体使其从枪头本体101的出口与激光光束同轴射出，对焊接面进行保护，避免焊件发生氧化导致焊接质量下降，此外，底座102上还设有防止气流倒灌的吹气护镜9以及方便移取吹气护镜9的护镜抽屉10，吹气护镜9可避免惰性保护气体倒流进入连接部3以及手持部2内，而护镜抽屉10可方便将吹气护镜9取出清洁，保证激光光束的通透率，避免局部温升过大，手持部2内还设有贯穿其两端的排线通道11，可实现吹气孔的气管以及显示屏5的连接线的内走线，保证焊枪本体的外观整洁。

本实用新型整体结构紧凑，功能强大，对工作环境的适应性强，使用也方便简单，可实现连续生产加工，无需在相邻的两个工序切换时让操作人员在焊接工位与控制主台之间往复走动，还可实现焊接面的点线面三种不同加工模式的任意切换，还可对焊枪本体进行冷却，避免内部器件长期受高温的影响，可延长焊枪的使用寿命，同时也可避免静电对内部器件造成的影响，进一步提升并保障焊接质量，可兼顾生产效率和环境适应性以及设备成本等多方面的优化权衡，大大促进了国内手持激光焊接的设备的技术进步。

优选的，XY轴偏摆机构4包括X轴偏摆反射镜41、Y轴偏摆反射镜42，以及分别驱动X轴偏摆反射镜41和Y轴偏摆反射镜42偏摆的X轴电机43和Y轴电机44，其中，X轴电机43和Y轴电机44嵌设在连接部3上，通过X轴偏摆反射镜41和Y轴偏摆反射镜42多种动作组合便可实现点线面的焊接光斑切换，当X轴偏摆反射镜41和Y轴偏摆反射镜42都固定不动时对应原点的光斑，任其一偏摆时实现线型光斑焊接，当二者均偏摆动作时实现面型光斑的焊接，适应性极强。

优选的，连接部3内位于其内部的光路通道上设有调节腔12，XY轴偏摆机构4设于调节腔12内，设置调节腔12可为X轴偏摆反射镜41和Y轴偏摆反射镜42的偏转提供足够的活动空间，连接部3内对应其内部的光路通道的两端分别设有配合偏摆机构反射光束的两固定反射镜13，用以调节光束的入射角度和出射角度，便于对焊接枪本体的整体形状进行优化设计。

优选的，底座102上设有冷却回流通道15，冷却回流通道15与冷却通道14共同形成供冷却介质循环流动的循环通道，以实现焊接枪本体的整体降温冷却，避免局部过度过高，保证内部各处的器件均处于适合的工作温度中。

优选的，冷却通道14包括分别与冷却回流通道15的两端导通的流入通道141和流出通道142，流入通道141和流出通道142分别形成循环通道的入口16和出口17，入口16和出口17与排线通道11连通，入口16和出口17内均设有水管接头18，以方便连接组装。

其中，为了方便组装固定反射镜13，底座3上对应调节腔12设有窗口以及密封该窗口的密封板29，具体的，窗口设有两个且左右对穿调节腔12，此外，冷却通道14设于窗口的边缘部，以便通过密封板29密封以及后期的拆卸维护，

优选的，手持部2和枪头部1的夹角为钝角，以方便手持焊接，提升与人手的适配性，显示屏5位于连接部3上背离枪头部1的一侧，以便于观察，连接部3上还设有为显示屏5提供静电屏蔽的防护罩26，避免受静电的影响。

优选的，吹气孔8位于底座102上朝向手持部2的一侧壁上，即位于枪头部1的下端，连接部3上对应吹气孔8穿设有与排线通道11连通的走气通道19，底座102上设有将走气通道19与吹气孔8导通的导通件20，具体的，导通件20可以为导管或具有通孔的块结构，本方案优选采用块结构，且其一端与连接部3可拆卸连接，一端与底座102可拆卸连接，相比较采用导管，可提升焊枪的紧凑性，同时可起到防剐蹭，防磕碰的效果，更有利于产品的推广。

优选的，枪头本体101上还设有防止焊丝歪斜的焊丝矫正管具21，具体的，焊丝矫正管具21通过支架27纵向铰接在枪头本体101的下端，起到送丝作用的同时也不会遮挡操作人员观察焊接情况的视线，设计合理，进一步的，底座102上还设有与吹气孔8相邻的走线孔22，连接部3上设有与走气通道19相邻的走线通道23，导通件20上设有导气道24和走线槽25，相邻的排布方式可进一步提升整体性，对成本的控制或是组装的方便性均可起到积极作用，同时，将枪头部通过鳄鱼安全夹线与焊材连到一起，焊接时候，当安全夹夹住焊接材料且枪头部的铜嘴部分与焊接材料接触时以及形成闭环，构成出光的必要条件，进而提升焊接的安全性。

优选的，调参器6包括外壳61、设于外壳内的电路板(图未示)，以及对应电路板设置的旋钮式拔码开关62，实际中，电路板的的控制芯片型号具体采用ST(意法半导体)STM32F030K6T6，设置的旋钮式拨码开关62可方便操作人员调节参数，相比较按键式调控更加方便快捷。

本实用新型较佳实施例的焊面光斑可变式多功能焊接枪的光斑调控方法包括以下步骤：

第一步：操作人员根据焊接面初始长宽通过系统设定X轴偏摆初始值和Y轴偏摆初始值，系统通过显示屏5显示X轴偏摆初始值和Y轴偏摆初始值，其中，系统为骐麟双摆焊接控制系统(BWT15双摆手持焊接控制系统v1/2.0或BWT16-Plus骐麟双摆手持激光焊接控制系统v1/2.0)；

第二步：XY轴偏摆机构4接收系统第一指令并根据该第一指令输出与X轴偏摆初始值和Y轴偏摆初始值对应的X轴偏摆初始量和Y轴偏摆初始量；

第三步：系统获取调参器6的输出数据并将其转换为X轴偏摆实时值和Y轴偏摆实时值，XY轴偏摆机构4接收系统第二指令并根据该第二指令输出与X轴偏摆实时值和Y轴偏摆实时值对应的X轴偏摆实时量和Y轴偏摆实时量；

第四步：系统更新显示屏5的显示值。

需要说明的是，显示屏5、调参器6和XY轴偏摆机构4均于系统通讯连接。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种焊面光斑可变式多功能焊接枪，其特征在于，包括焊枪本体，所述焊枪本体包括枪头部和手持部以及连接所述手持部和所述枪头部的连接部；所述焊接枪本体设有自所述手持部贯穿至所述枪头部的光路通道，所述连接部内的光路通道上设有调节入射光束的出射偏摆角的XY轴偏摆机构，所述连接部上设有冷却通道以及便于观察焊接参数的显示屏，所述手持部上设有调节焊接参数的调参器，所述枪头部包括枪头本体以及将其连接于所述连接部上的底座，所述枪头本体与所述底座之间设有静电屏蔽层，所述底座上设有与所述枪头本体连通的吹气孔，所述底座上还设有防止气流倒灌的吹气护镜以及方便移取所述吹气护镜的护镜抽屉，所述手持部内还设有贯穿其两端的排线通道。

2.根据权利要求1所述的焊面光斑可变式多功能焊接枪，其特征在于，所述XY轴偏摆机构包括X轴偏摆反射镜、Y轴偏摆反射镜，以及分别驱动所述X轴偏摆反射镜和所述Y轴偏摆反射镜偏摆的X轴电机和Y轴电机。

3.根据权利要求2所述的焊面光斑可变式多功能焊接枪，其特征在于，所述连接部内位于其内部的光路通道上设有调节腔，所述XY轴偏摆机构设于所述调节腔内，所述连接部内对应其内部的光路通道的两端分别设有配合所述偏摆机构反射光束的两固定反射镜。

4.根据权利要求1所述的焊面光斑可变式多功能焊接枪，其特征在于，所述底座上设有冷却回流通道，所述冷却回流通道与所述冷却通道共同形成供冷却介质循环流动的循环通道。

5.根据权利要求4所述的焊面光斑可变式多功能焊接枪，其特征在于，所述冷却通道包括分别与所述冷却回流通道的两端导通的流入通道和流出通道，所述流入通道和所述流出通道分别形成所述循环通道的入口和出口，所述入口和所述出口与所述排线通道连通。

6.根据权利要求1所述的焊面光斑可变式多功能焊接枪，其特征在于，所述手持部和所述枪头部的夹角为钝角，所述显示屏位于所述连接部上背离所述枪头部的一侧，所述连接部上还设有为所述显示屏提供静电屏蔽的防护罩。

7.根据权利要求6所述的焊面光斑可变式多功能焊接枪，其特征在于，所述吹气孔位于所述底座上朝向所述手持部的一侧壁上，所述连接部上对应所述吹气孔穿设有与所述排线通道连通的走气通道，所述底座上设有将所述走气通道与所述吹气孔导通的导通件。

8.根据权利要求7所述的焊面光斑可变式多功能焊接枪，其特征在于，所述枪头本体上还设有防止焊丝歪斜的焊丝矫正管具，所述底座上还设有与所述吹气孔相邻的走线孔，所述连接部上设有与所述走气通道相邻的走线通道，所述导通件上设有导气道和走线槽。

9.根据权利要求1所述的焊面光斑可变式多功能焊接枪，其特征在于，所述调参器包括外壳、设于所述外壳内的电路板，以及对应所述电路板设置的旋钮式拔码开关。

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