CN219567786U - 焊枪 - Google Patents

Abstract

一种焊枪包括环体和多个喷嘴；环体为360度圆周的封闭环，环体具有第一流道、第一端口、第二端口、第二流道、第三端口以及内周面；第一流道位于环体的内部，第一端口和第二端口设置于环体的外表，第一端口和第二端口与第一流道连通，第一端口和第二端口用于与外部的冷却介质源连通；第二流道位于环体的内部，第三端口设置于环体的外表，第三端口与第二流道连通，第三端口用于与外部的燃烧气体源连通；多个喷嘴设置在环体的内周面且沿周向彼此间隔开，多个喷嘴与第二流道连通，多个喷嘴用于供经由第三端口和第二流道流入的燃烧气体从各自的喷嘴径向向内喷出以被点燃形成火焰以至少适用于石英管焊接封管。故能整圈焊接、避免回火、甚至爆裂。

Description

焊枪

技术领域

本公开涉及焊接领域，更具体地涉及一种焊枪。

背景技术

半导体材料在晶体生长中(如砷化镓、磷化铟、锗、锑化铟等)需要石英器件为载体来装载坩埚和提高真空环境。目前常用的石英器件包括石英管和石英封泡(参照图1和图2)。为使石英管载体内形成真空状态，采用分子泵等真空设备抽去石英管内的空气并达到晶体生长所需的真空环境，然后用氢氧焰加热使石英管和石英封泡连接一起，使石英管载体内密封的真空状态。

为了提高焊接效率，于2018年2月23日授权公告的中国实用新型专利申请授权公告号CN207031258U公开了一种用于圆形石英管封口的氢氧焰喷嘴，其本质为扇形焊枪，氧气导管为弯管，氢气导管为直管，氢氧气混合管为圆弧形，氢氧气混合管与氢气导管和氢气导管相连通，且氢氧气混合管在一侧布置有10-15个火焰喷嘴，这种焊枪不能在石英管的整周上同时进行石英管密封。

于2021年2月26日公布的中国发明专利申请公布号CN112408761A公开了一种焊接装置，其中，焊枪包括焊接环及设置在焊接环的内侧的若干焊枪嘴(统称为喷嘴)，若干焊枪嘴均与焊接环相连通，若干焊枪嘴之间限定出焊接区域，供气组件用于为焊接环供气，供气组件包括燃气进气口和助燃气进气口；供气组件和焊枪能够绕焊接环的中心轴转动。基于焊接环的设置，焊枪能够在石英管的整周上同时进行石英管密封，第一进气管、第二进气管供给燃烧气体的组分并在进气总管进行混合。

基于上述两篇专利文献公开的技术，在石英管封管过程中，各喷嘴的火焰将以一定的速度和压力将热气流施加给石英管以使石英管与石英封泡之间的焊接部位被加热熔融，而该焊接部位处的石英管会将该热气流向氢氧气混合管/焊接环和各喷嘴反射，同时，由于石英管因自身材质的良好导热性能会以热辐射方式将所接收的热再进行导热，这种热辐射同样会存在辐射到氢氧气混合管/焊接环和各喷嘴的部分，这样，氢氧气混合管/焊接环和各喷嘴所受到的前述来自反射的热气流和辐射的热在焊接时间上(针对单个石英管的焊接封管或焊枪连续工作来针对大批量的石英管接续地进行焊接封管)累积后会导致氢氧气混合管/焊接环过热、各喷嘴过热。若各喷嘴过热，各喷嘴会发生膨胀变形，致使各喷嘴内的燃烧气体的流速减小，使得各喷嘴处的火焰发生回火甚至在各喷嘴内发生爆炸导致各喷嘴爆裂，同样地，若氢氧气混合管/焊接环过热，氢氧气混合管/焊接环内部的混合的燃烧气体的流道同样会发生膨胀变形而缩窄，致使流道内的燃烧气体的流速减小、进而使得各喷嘴处的燃烧气体的流速减小，产生前述的回火、甚至爆裂，这种回火或爆裂一方面会影响焊枪的工作稳定性和使用寿命，另一方面会影响单个石英管与石英封泡之间的焊接部位的焊接质量、焊接效率以及批量石英管的焊接效率。

此外，基于上述两篇专利文献公开的技术，氢气与氧气一起通进氢氧气混合管/进气总管内，只是简单的混合一起，这会导致氢氧焰的燃烧并不充分，不利于保证火焰的温度，进而不利于提高石英管焊接封管的焊接质量和焊接效率。

实用新型内容

鉴于背景技术中存在的问题，本公开的目的在于提供一种焊枪，其能围绕石英管与石英封泡之间的焊接部位进行整圈的焊接、能够避免环体和各喷嘴过热导致的回火、甚至爆裂的风险、保证单个石英管焊接封管的焊接效率和批量石英管焊接封管的焊接效率。

由此，一种焊枪包括环体和多个喷嘴；环体为360度圆周的封闭环，环体具有第一流道、第一端口、第二端口、第二流道、第三端口以及内周面；第一流道位于环体的内部，第一端口和第二端口设置于环体的外表，第一端口和第二端口与第一流道连通，第一端口和第二端口用于与外部的冷却介质源连通以使外部的冷却介质源提供的冷却介质能够沿第一端口、第二端口以及第一流道构成的冷却介质流动路径流动来控制环体的温度；第二流道位于环体的内部，第三端口设置于环体的外表，第三端口与第二流道连通，第三端口用于与外部的燃烧气体源连通以使外部的燃烧气体源提供的燃烧气体经由第三端口通入第二流道；多个喷嘴设置在环体的内周面且沿周向彼此间隔开，多个喷嘴与第二流道连通，多个喷嘴用于供经由第三端口和第二流道流入的燃烧气体从各自的喷嘴径向向内喷出以被点燃形成火焰以至少适用于石英管焊接封管。

本公开的有益效果如下：在本公开的焊枪中，因为第一端口和第二端口用于与外部的冷却介质源连通以使外部的冷却介质源提供的冷却介质能够沿第一端口、第二端口以及第一流道构成的冷却介质流动路径流动，从而使得环体与冷却介质进行换热降温而不会过热，同样地，各喷嘴因与环体进行热传导也被降温而不会过热，进而避免了回火、甚至爆裂的风险。此外，因冷却介质能够沿第一端口、第二端口以及第一流道构成的冷却介质流动路径流经环体，环体和各喷嘴的热膨胀变形受到控制，进而燃烧气体流动的路径(即第三端口、第二流道与各喷嘴形成的路径)在结构稳定性上受到控制、从各喷嘴处喷出的燃烧气体以及形成的火焰的稳定性受到控制，从而多个喷嘴处的火焰围绕石英管与石英封泡之间的焊接部位进行整圈的焊接能够稳定地均衡地进行，焊接质量在整圈的焊接部位的各个位置处稳定且均衡，整圈的密封效果稳定均衡，保证了单个石英管焊接封管的焊接效率和批量石英管焊接封管的焊接效率，也稳定地保证了批量石英管在焊接封管后的真空度的稳定性和一致性。

附图说明

图1是石英管在焊接封管前的示意图。

图2是石英管在焊接封管后的示意图。

图3是根据本公开的焊接系统的立体图。

图4是图3的焊接系统的焊管机的立体图。

图5是图4的焊管机的另一角度的立体图，其中柜体的面板移除。

图6是图4的焊管机的由一角度的立体图。

图7是图6的焊管机的部分分解图。

图8是图3的焊接系统的焊管机的供气机构的接气嘴的一立体图。

图9是图8的接气嘴的另一立体图。

图10是图9的接气嘴的俯视图。

图11是图10的沿A-A线作出的剖视图。

图12是8的接气嘴的仰视图。

图13是图9的接气嘴的基台部和回转体的组合的一立体图。

图14是图13的另一角度的立体图。

图15是图14的仰视图。

图16是图15的沿B-B线作出的剖视图。

图17是图15的沿C-C线作出的剖视图。

图18是接气嘴与供气机构的其它构件的连接示意图。

图19是图13的变形例。

其中，附图标记说明如下：

1000焊接系统 621a中心通道

D1左右方向 621b周圈通道

D2上下方向 622第一气管

D3前后方向 623第二气管

100真空机台 624第一阀门

100a卡头 625第二阀门

200支撑架 7支架

200a夹具 71第一立板

300焊管机 72第二立板

300a焊枪 73上侧柱体

1环体 74下侧柱体

11第一流道 75连接柱

12第一端口 76第一平板

13第二端口 P摆动通道

14第二流道 8摇摆机构

15第三端口 81伸缩缸

16内周面 811缸体

17外周面 812活塞

18第一轴端面 82连接块

19第二轴端面 83底座

2喷嘴 831弧形板

3第一管 832第一块体

4第二管 833第二块体

5气输送管 834收容空间

6供气机构 300b支撑台

61接气嘴 300c左右移动机构

611第一筒部 300c1驱动单元

611a第一内腔 300c2导轨

612第二筒部 300c3滚轮

612a第二内腔 300d上下移动机构

613台阶部 300d1驱动器

614基台部 300d2连接杆

614a周围通孔 300d3导杆

615回转体 300e前后移动机构

615a母线 300e1支撑板

615a1第一圆弧线 300e2滑轨

615a2第二圆弧线 300e3驱动机

615b顶面 300f柜体

616中心通孔 300g PLC

617横条 300h触摸屏

62管道组件 2000石英管

621连接管 3000石英封泡

具体实施方式

附图示出本公开的实施例，且将理解的是，所公开的实施例仅仅是本公开的示例，本公开可以以各种形式实施，因此，本文公开的具体细节不应被解释为限制，而是仅作为权利要求的基础且作为表示性的基础用于教导本领域普通技术人员以各种方式实施本公开。

参照图3并结合图1和图2，焊接系统1000包括真空机台100、支撑架200以及焊管机300。真空机台100设有卡头100a，卡头100a用于密封卡住设置石英封泡3000在内的石英管2000的一端并进行抽真空。

支撑架200设有可开合的夹具200a，可开合的夹具200a用于在闭合时夹住石英管2000的封闭的另一端。

焊管机300设置在真空机台100和支撑架200之间，焊管机300用于在石英管2000内处于真空负压下采用火焰从外部熔融石英管2000使得石英管2000在焊接密封的部位收缩而与石英封泡3000形成整圈密封(即石英管焊接封管)。在此注意的是，火焰的类型当然是火焰燃烧达到的温度达到焊接封管的要求，火焰可以是氢氧焰、氧炔焰等。

参照图4至图7，焊管机300包括焊枪300a。焊枪300a包括环体1和多个喷嘴2。环体1为360度圆周的封闭环，环体1具有第一流道11、第一端口12、第二端口13、第二流道14、第三端口15以及内周面16。第一流道11位于环体1的内部，第一端口12和第二端口13设置于环体1的外表，第一端口12和第二端口13与第一流道11连通，第一端口12和第二端口13用于与外部的冷却介质源连通以使外部的冷却介质源提供的冷却介质能够沿第一端口12、第二端口13以及第一流道11构成的冷却介质流动路径流动来控制环体1的温度。第二流道14位于环体1的内部，第三端口15设置于环体1的外表，第三端口15与第二流道14连通，第三端口15用于与外部的燃烧气体源连通以使外部的燃烧气体源提供的燃烧气体经由第三端口15通入第二流道14。多个喷嘴2设置在环体1的内周面16且沿周向彼此间隔开，多个喷嘴2与第二流道14连通，多个喷嘴2用于供经由第三端口15和第二流道14流入的燃烧气体从各自的喷嘴2径向向内喷出以被点燃形成火焰来进行前述石英管焊接封管。

在本公开的焊枪300a中，通过多个喷嘴2设置在环体1的内周面16且沿周向彼此间隔开，多个喷嘴2将围绕石英管2000与石英封泡3000之间的焊接部位形成火焰来对整圈的焊接部位进行焊接，这比背景技术的扇形焊枪的焊接时间短、焊接效率高，从而能保证石英管焊接封管后石英管内的真空环境，进而满足采用石英管进行晶体生长的真空环境要求。

当环体1中未设置第一端口12、第二端口13以及第一流道11构成的冷却介质流动路径时，在石英管封管过程中，各喷嘴2的火焰将以一定的速度和压力将热气流施加给石英管2000以使石英管2000与石英封泡3000之间的焊接部位被加热熔融，而该焊接部位处的石英管2000会将该热气流向环体1和各喷嘴2反射，同时，由于石英管2000因自身材质的良好导热性能会以热辐射方式将所接收的热再进行导热，这种热辐射同样会存在辐射到环体1和各喷嘴2的部分，这样，环体1和各喷嘴2所受到的前述来自反射的热气流和辐射的热在焊接时间上(针对单个石英管2000的焊接封管或焊枪300a连续工作来针对大批量的石英管接续地进行焊接封管)累积后会导致环体1过热、各喷嘴2过热，若各喷嘴2过热，各喷嘴2会发生膨胀变形，致使各喷嘴2内的燃烧气体的流速减小，使得各喷嘴2处的火焰发生回火甚至在各喷嘴2内发生爆炸导致各喷嘴2爆裂，同样地，若环体1过热，第二流道14同样会发生膨胀变形而缩窄，致使第二流道14内的燃烧气体的流速减小、进而使得各喷嘴2处的燃烧气体的流速减小，产生前述的回火、甚至爆裂，这种回火或爆裂一方面会影响焊枪300a的工作稳定性和使用寿命，另一方面会影响单个石英管2000与石英封泡3000之间的焊接部位的焊接质量、焊接效率以及批量石英管2000的焊接效率。在本公开的焊枪300a中，因为第一端口12和第二端口13用于与外部的冷却介质源连通以使外部的冷却介质源提供的冷却介质能够沿第一端口12、第二端口13以及第一流道11构成的冷却介质流动路径流动，从而使得环体1与冷却介质进行换热降温而不会过热，同样地，各喷嘴2因与环体1进行热传导也被降温而不会过热，进而避免了前述的回火、甚至爆裂的风险。此外，因冷却介质能够沿第一端口12、第二端口13以及第一流道11构成的冷却介质流动路径流经环体1，环体1和各喷嘴2的热膨胀变形受到控制，进而燃烧气体流动的路径(即第三端口15、第二流道14与各喷嘴2形成的路径)在结构稳定性上受到控制、从各喷嘴2处喷出的燃烧气体以及形成的火焰的稳定性受到控制，从而多个喷嘴2处的火焰围绕石英管2000与石英封泡3000之间的焊接部位进行整圈的焊接能够稳定地均衡地进行，焊接质量在整圈的焊接部位的各个位置处稳定且均衡，整圈的密封效果稳定均衡，保证了单个石英管2000焊接封管的焊接效率和批量石英管2000焊接封管的焊接效率，也稳定地保证了批量石英管2000在焊接封管后的真空度的稳定性和一致性。

环体1为导热环体，有利于环体1与流经的冷却介质的换热。例如，导热环体为金属环体。进一步地，金属环体例如但不限于铜环体。

如图5所示，环体1还具有为外周面17、第一轴端面18和第二轴端面19。外周面17和内周面16沿环体1的轴向(在图1中为左右方向D1)位于第一轴端面18和第二轴端面19之间；第一端口12设置于第一轴端面18，第二端口13设置于第二轴端面19；第三端口15设置于外周面17。通过第一端口12、第二端口13以及第三端口15布置在环体1的不同的表面上，避开第一端口12、第二端口13以及第三端口15设置在环体1的同一表面上的空间局限性，而且与第一端口12、第二端口13以及第三端口15与后述的分别连接的第一管3、第二管4和气输送管5将形成简单地可集成在一起的结构连接件。

如图4所示并结合图3，多个喷嘴2围成的内圆的尺寸设置成与石英管2000的外径和径向间隔相适应。例如，多个喷嘴2的径向位置(即喷嘴2的径向内端所处的位置)设置成与石英管2000的外径在径向上间隔20-30mm。如果间隔小于20mm，各喷嘴2将更靠近石英管2000与石英封泡3000之间的焊接部位，一方面使得前述来自反射的热气流和辐射的热在焊接时间上累积后会导致环体1更早地过热、各喷嘴2更早地过热，另一方面会使得前述反射的热气流与各喷嘴2处喷出的气流互逆，造成各喷嘴2的出口处的压力增大，各喷嘴2的出口处的燃烧气体的喷出受阻、流速减慢、同样造成回火甚至爆炸，也就是说，这两方面会加重回火甚至爆炸。如果间隔大于30mm，各喷嘴2将更远离石英管2000与石英封泡3000之间的焊接部位，无论是对于单根石英管2000还是对于批量石英管2000，石英管焊接封管的焊接效率会降低。

如图3至图5所示，多个喷嘴2沿周向等间隔布置，等间隔布置有利于使得石英管2000与石英封泡3000之间的焊接部位受热熔融的点沿周向均匀分布，进而有利于保证石英管2000与石英封泡3000之间的整圈焊接的质量的均匀性。进一步地，多个喷嘴2的数量设定为：针对2英寸外径的石英管2000，多个喷嘴2的数量为20-22个；针对3英寸外径的石英管2000，多个喷嘴2的数量为24-28个；针对4英寸外径的石英管2000，多个喷嘴2的数量为28-32个；针对5英寸外径的石英管2000，多个喷嘴2的数量为32-36个；针对6英寸外径的石英管2000，多个喷嘴2的数量为36-40个；针对8英寸外径的石英管2000，多个喷嘴2的数量为40-44个。采用这种布置方式，有利于石英管2000与石英封泡3000之间的整圈的焊接部位点能更快地沿周向连接在一起、进而整圈焊接快速地完成，尤其适配于后述的摇摆机构8的使环体1在周向上小角度往复摆动。

各喷嘴2的出口设置成使出火的火焰大小为1.2mm-3mm，由此能够使得火焰的中心与石英管2000的外径之间的间距保持合适，而且使得周向相邻的喷嘴2的火焰彼此独立，进而有利于提高石英管2000与石英封泡3000之间的整圈焊接封管的焊接质量。

同样地，各喷嘴2为导热喷嘴，有利于各喷嘴2与环体1的热传导以及经由环体1内的流经的冷却介质的换热。例如，导热喷嘴为金属喷嘴。进一步地，金属喷嘴例如但不限于铜喷嘴。

参照图4，焊枪300a还包括第一管3、第二管4和气输送管5。第一管3的一端连接于第一端口12而第一管3的另一端用于连接于外部的冷却介质源。第二管4的一端连接于第二端口13而第二管4的另一端用于连接于外部的冷却介质源。气输送管5的一端连接于第三端口15而气输送管5的另一端用于外部的燃烧气体源。如图4所示，第一管3、第二管4和气输送管5大体平行共面，由此一起形成前述的简单地可集成在一起的结构连接件。第一管3、第二管4和气输送管5均采用刚性导热管，例如金属管，不仅有利于换热，而且有利于保持环体1的结构稳定性。外部的冷却介质源提供的冷却介质经由第一管3、第一端口12进入环体1并经由第一流道11与环体1换热、之后换热的冷却介质经由第二端口13和第二管4排出，排出的换热后的冷却介质可以通过再次处理降温(例如回收热)、进而再循环作为冷却介质由外部的冷却介质源重复利用。

参照图4和图5，焊枪300a还包括供气机构6，供气机构6用于将燃烧气体的组分混合并将组分混合燃烧气体的经由气输送管5、第三端口15、环体1的第二流道14到达对应的喷嘴2。

如图4、图5以及图18所示，供气机构6包括接气嘴61以及管道组件62。

具体地，如图8至图18所示，接气嘴61具有第一筒部611、第二筒部612、台阶部613、基台部614、回转体615以及中心通孔616。第一筒部611具有第一内腔611a；第二筒部612具有第二内腔612a；第一筒部611和第二筒部612沿接气嘴61的轴向布置且通过台阶部613连接在一起；基台部614位于第一筒部611的第二内腔612a内，基台部614固定在台阶部613并遮挡第二筒部612的第二内腔612a，基台部614具有围绕回转体615的周围通孔614a，周围通孔614a将第二筒部612的第二内腔612a和第一筒部611的第一内腔611a连通；回转体615位于第二内腔612a内，回转体615沿接气嘴61的轴向背离第二筒部612突出，中心通孔616沿接气嘴61的轴向贯通回转体615和基台部614，中心通孔616将第二筒部612的第二内腔612a和第一筒部611的第一内腔611a连通；在过中心通孔616的中轴线和周围通孔614a的中轴线的轴截面上，周围通孔614a沿接气嘴61的轴向的投影范围与回转体615的母线615a在接气嘴61的轴向上相交；第一筒部611用于与焊枪300a的气输送管5的一端结合；第二筒部612用于与焊枪300a的供气机构6的管道组件62的一端结合以使管道组件62分别将燃烧气体的组分分别供入中心通孔616和周围通孔614a、经由周围通孔614a进入的燃烧气体的组分受回转体615的母线615a的干涉而变向到第一筒部611的内壁上、进而被第一筒部611的内壁折射以与经由中心通孔616的燃烧气体的组分进行混合以适用于石英管焊接封管。与背景技术中的CN207031258U采用的氢气与氧气一起通进氢氧气混合管、CN112408761A采用的第一进气管、第二进气管供给燃烧气体的组分并在进气总管进行混合的简单的三通管形式相比，在本公开的接气嘴61中，通过回转体615、周围通孔614a、第一筒部611和中心通孔616的配合，实现经由周围通孔614a进入的燃烧气体的组分与经由中心通孔616的燃烧气体的组分充分混合，提高了形成火焰时燃烧的充分性，有利于保证火焰的温度，进而有利于提高石英管焊接封管的焊接质量和焊接效率。

第一筒部611的内壁可设有内螺纹，内螺纹用于与焊枪300a的气输送管5的外螺纹螺纹连接，由此实现第一筒部611与焊枪300a的气输送管5的可拆装连接。

同样地，第二筒部612的外壁可设有螺纹，螺纹用于与管道组件62的内螺纹螺纹连接，由此实现第二筒部612与管道组件62的可拆装连接。

周围通孔614a为多个，且多个周围通孔614a围绕回转体615等间隔布置。如图13和图14所示，周围通孔614a为四个。当采用氢氧焰时，周围通孔614a用于通入氢气，中心通孔616用于通入氧气。

参照图11至图17，周围通孔614a与中心通孔616的直径相同且沿接气嘴61的轴向恒定。当采用氢氧焰时，周围通孔614a与中心通孔616的直径上的这种相同的设定，能够使得经由周围通孔614a通入的氢气和经由中心通孔616的氧气在流量(或质量)比的确定上极为简单，尤其是在相同的流速下，仅需要设定好周围通孔614a的数量即可，优选地，周围通孔614a与中心通孔616的直径相同且沿接气嘴61的轴向恒定以及氧气和氢气相同的流速下，周围通孔614a为4个或5个，这样可以使得火焰燃烧时的氢过量，过量的氢可以作为稀释气体来吸热，从而适度降低火焰燃烧时的温度并适度吸收前述的反射的热气流和辐射的热，进一步避免前述回火、甚至爆炸。

第一筒部611、第二筒部612、台阶部613、基台部614、回转体615构成一体成型的单件，由此提高接气嘴61的结构强度。接气嘴61的材质可为铜。

如图11、图16至图18所示，回转体615的母线615a包括第一圆弧线615a1，第一圆弧线615a1从基台部614的表面沿接气嘴61的轴向延伸，第一圆弧线615a1朝向中心通孔616的中轴线凹，周围通孔614a沿接气嘴61的轴向的投影范围与回转体615的母线615a的第一圆弧线615a1在接气嘴61的轴向上相交。进一步地，回转体615的母线615a还包括第二圆弧线615a2，第二圆弧线615a2从第一圆弧线615a1沿接气嘴61的轴向背离第一圆弧线615a1延伸，第二圆弧线615a2背离中心通孔616的中轴线向外凸，第一圆弧线615a1和第二圆弧线615a2构成S形。第二圆弧线615a2有利于引导并汇聚前述经由周围通孔614a进入的受回转体615的母线615a的干涉而变向到第一筒部611的内壁上、进而被第一筒部611的内壁折射的燃烧气体的组分与经由中心通孔616喷出的燃烧气体的组分混合，从而进一步提高了形成火焰时燃烧的充分性，进一步有利于保证火焰的温度，进而进一步有利于提高石英管焊接封管的焊接质量和焊接效率。

如图11、图16和图17所示，回转体615的轴向的顶面615b为平面，由此保证中心通孔616的出口处的流速与中心通孔616内部的流速一致。

参照图19，接气嘴61还可包括横条617，横条617在顶面615b处设置在中心通孔616内以在横条617处将中心通孔616分割成两部分。通过横条617的分割，中心通孔616的出口的燃烧气体的组分被分流，分流的燃烧气体的组分更有利于与前述被第一筒部611的内壁折射的燃烧气体的组分混合，从而进一步提高了形成火焰时燃烧的充分性，进一步有利于保证火焰的温度，进而进一步有利于提高石英管焊接封管的焊接质量和焊接效率。横条617可以采用任何合适的材质。横条617可以单独成形并焊接设置于中心通孔616内，也可以与回转体615一体成形(即材质相同)。

管道组件62的一端用于与第二筒部612结合，以使管道组件62分别将燃烧气体的组分供入中心通孔616和周围通孔614a、经由周围通孔614a进入的燃烧气体的组分受回转体615的母线615a的干涉而变向到第一筒部611的内壁上、进而被第一筒部611的内壁折射以与经由中心通孔616的燃烧气体的组分进行混合、组分混合燃烧气体的经由气输送管5、第三端口15、环体1的第二流道14到达对应的喷嘴2以适用于石英管焊接封管。

具体地，如图4、图5和图18所示，管道组件62包括连接管621、第一气管622和第二气管623。连接管621具有中心通道621a和周圈通道621b。第一气管622和第二气管623安装在连接管621的另一端并分别连通连接管621的中心通道621a和周圈通道621b。第一气管622和第二气管623用于将燃烧气体的组分分别受控供入、进而供入的燃烧气体的组分经由连接管621供给接气嘴61进行混合、组分混合的燃烧气体经由气输送管5、第三端口15、环体1的第二流道14到达对应的喷嘴2。

此外，如图4和图5所示，第一气管622可设有第一阀门624，第二气管623可设有第二阀门625，从而便于实时调整或控制燃烧气体的组分的流量。

参照图4至图7，焊枪300还可包括支撑台300b，支撑台300b为焊枪300a提供支撑。进一步地，焊枪300a还包括支架7和摇摆机构8。支架7用于固定在支撑台300b上，摇摆机构8用于设置在支架7和支撑台300b上，摇摆机构8连接于环体1以用于带动环体1围绕轴线往复摇摆。

通过支架7用于固定在支撑台300b上以及摇摆机构8用于设置在支架7和支撑台300b上，使得围绕石英管2000的环体1在与环体1的轴向(即水平方向(在图1中为左右方向D1))垂直的竖直面内保持位置稳定，从而保证石英管焊接封管的质量的稳定性。通过摇摆机构8带动环体1围绕轴线往复摇摆，有利于石英管2000与石英封泡3000之间的整圈的焊接部位点能更快地沿周向连接在一起、进而整圈焊接快速地完成。

摇摆机构8带动环体1围绕轴线往复摇摆的单向角度与3-5个喷嘴2对应的夹角对应(即小角度往复摆动)。如此，使得石英管2000石英封泡3000之间的整圈的焊接部位点因摇摆在周向上密排熔融连接，从而使得整圈的焊接部位点能更快地沿周向连接在一起，进而整圈焊接快速地完成。

进一步地，如图4至图7所示，支架7设有弧形的摆动通道P。摇摆机构8包括伸缩缸81、连接块82以及底座83。伸缩缸81具有缸体811和活塞812，伸缩缸81的缸体811用于围绕环体1的轴向(在图1中为左右方向D1)枢转连接于支撑台300b，活塞812能够出入于缸体811；连接块82将第一管3、第二管4、气输送管5固定在一起，连接块82围绕环体1的轴向(在图1中为左右方向D1)枢转连接于伸缩缸81的活塞812；底座83固定连接于环体1的外周面17，底座83具有弧形板831，弧形板831穿过支架7的摆动通道P。与背景技术中的CN112408761A采用旋转手杆人工旋转焊枪相比，在本公开的焊枪300a中，通过采用伸缩缸81，能够实现自动控制环体1的往复摇摆，不仅节省了人工，而且有利于更为精确地控制环体1的往复摇摆角度，进而有利于提高石英管2000的整圈焊接的焊接质量。伸缩缸81可以为气缸，当然也可以是液压缸。

在一示例中，如图5所示，支架7包括第一立板71、第二立板72、多个上侧柱体73、多个下侧柱体74、连接柱75。第一立板71和第二立板72沿环体1的轴向彼此相对；多个上侧柱体73围绕环体1的轴向呈弧形布置；多个下侧柱体74围绕环体1的轴向呈弧形布置，弧形布置的多个下侧柱体74和弧形布置的多个上侧柱体73之间形成弧形的摆动通道P，弧形板831穿过支架7的摆动通道P且在左右方向D1的两侧受第一立板71和第二立板72限位；连接柱75将第一立板71、第二立板72连接在一起。与背景技术中的CN112408761A采用通过进气总管、第一出气管、第二出气管、出气总管以及连接装置构成的使焊枪水平悬设的结构相比，在本公开的焊枪300a中，支架7的这种构造结合前述的包括伸缩缸81、连接块82以及底座83的摇摆机构8使得环体1处于立着的状态，不会存在像CN112408761A那样的大的结构挠曲，进而使得环体1在与环体1的轴向(即水平方向(在图1中为左右方向D1))垂直的竖直面内保持位置稳定，从而保证石英管焊接封管的质量的稳定性。

第一立板71和第二立板72之间的间隔在不妨碍弧形板831穿过支架7的摆动通道P往复摆动的情况下越小越好，即沿右方向D1，第一立板71和第二立板72分别与弧形板831之间的间隙越小越好。

如图7所示，连接柱75可位于多个上侧柱体73的上方。

如图7所示，底座83还具有第一块体832和第二块体833，第一块体832和第二块体833设置在弧形板831的周向的相反的两端并将环体1的外周面17和弧形板831固定连接；第一块体832、第二块体833、弧形板831、环体1的外周面17围成沿周向贯通的收容空间834；多个上侧柱体73位于该收容空间834内，多个下侧柱体74位于收容空间834外。此时，前述的连接柱75也位于收容空间834内。

如图7所示，支架7还包括第一平板76，第一平板76将第一立板71、第二立板72的底部连接，第一平板76用于固定于支撑台300b上。配合前述连接柱75和第一平板76，使得沿环体1的轴向相对的第一立板71和第二立板72在顶部和底部两个位置连接，从而增强了第一立板71和第二立板72的抗挠曲性能，也增强了支架7的整体结构强度，进而使得环体1在与环体1的轴向(即水平方向(在图1中为左右方向D1))垂直的竖直面内进一步保持位置稳定，进一步保证石英管焊接封管的质量的稳定性。

参照图5，焊管机300还包括左右移动机构300c，左右移动机构300c能够带动支撑台300b连同焊枪300a一起沿左右方向D1往复移动。左右移动机构300c带动支撑台300b连同焊枪300a一起沿左右方向D1往复移动，使得焊枪300的环体1同样沿左右方向D1往复移动，这样能够使得石英管2000与石英封泡3000形成的整圈密封在石英管2000的轴向(即左右方向D1)上具有一定的长度，进而提高了石英管焊接封管的密封性能。左右移动机构300c带动支撑台300b连同焊枪300a一起沿左右方向D1往复移动的行程依据石英管2000与石英封泡3000形成的整圈密封在石英管2000的轴向(即左右方向D1)上具有的长度来确定。

具体地，如图5所示，左右移动机构300c包括驱动单元300c1、两条导轨300c2以及多个滚轮300c3。驱动单元300c1固定不动，驱动单元300c1连接于支撑台300b并能够驱动支撑台300b连同焊枪300a一起沿左右方向D1往复移动；两条导轨300c2沿前后方向D3间隔开并彼此并行，各导轨300c2沿左右方向D1延伸；多个滚轮300c3连接于支撑台300b，多个滚轮300c3与对应的导轨300c2滚动配合。驱动单元300c1可以采用直线电机、气缸、液压缸等形式。在图5中，滚轮300c3为四个。

参照图5，焊管机300还包括上下移动机构300d，上下移动机构300d能够带动支撑台300b连同焊枪300a一起沿上下方向D2移动。通过上下移动机构300d，能够调整焊枪300a的环体1同样沿上下方向D2移动，以使环体1连同多个喷嘴2在上下方向D2上以石英管2000处于中心地调整到位。

具体地，如图5所示，上下移动机构300d包括驱动器300d1、连接杆300d2以及多个导杆300d3。连接杆300d2将支撑台300b和驱动器300d1连接；驱动器300d1能够驱动连接杆300d2、支撑台300b连同焊枪300a一起在上下方向D2上升降；多个导杆300d3用于在支撑台300b升降时起到导引作用。同样地，驱动器300d1可采用直线电机、气缸、液压缸等形式。在图5中，导杆300d3为四个。

参照图5，焊管机300还包括前后移动机构300e，前后移动机构300e能够带动支撑台300b连同焊枪300a一起沿前后方向D3移动。通过前后移动机构300e，能够调整焊枪300a的环体1沿前后方向D3移动，以使环体1连同多个喷嘴2在前后方向D3上以石英管2000处于中心地调整到位。

具体地，如图5所示，前后移动机构300e包括支撑板300e1、多条滑轨300e2、驱动机300e3。支撑板300e1位于支撑台300b下方；多条滑轨300e2沿左右方向D1并列并间隔开，各滑轨300e2沿前后方向D3延伸；驱动机300e3设置在支撑板300e1上，用于驱动支撑台300b连同焊枪300a一起沿前后方向D3移动。在图5中，滑轨300e2为一对。同样地，驱动机300e3可采用直线电机、气缸、液压缸等形式。

参照图3和图5，焊管机300还包括柜体300f、PLC 300g以及触摸屏300h。支撑台300b设置在柜体300f上；PLC 300g设置在柜体300f内，PLC 300g通信连接于外部的冷却介质源、焊枪300a的供气机构6和摇摆机构8、左右移动机构300c、上下移动机构300d以及前后移动机构300e；触摸屏300h设置于柜体300f并通信连接PLC 300g。触摸屏300h可以通过人工设置外部的冷却介质源、焊枪300a的供气机构6、摇摆机构8、左右移动机构300c、上下移动机构300d以及前后移动机构300e的参数，提高焊管机300的自动化程度。

采用上面详细的说明描述多个示范性实施例，但本文不意欲限制到明确公开的组合。因此，除非另有说明，本文所公开的各种特征可以组合在一起而形成出于简明目的而未示出的多个另外组合。

Claims (12)

1.一种焊枪，其特征在于，包括环体(1)和多个喷嘴(2)；

环体(1)为360度圆周的封闭环，环体(1)具有第一流道(11)、第一端口(12)、第二端口(13)、第二流道(14)、第三端口(15)以及内周面(16)；

第一流道(11)位于环体(1)的内部，第一端口(12)和第二端口(13)设置于环体(1)的外表，第一端口(12)和第二端口(13)与第一流道(11)连通，第一端口(12)和第二端口(13)用于与外部的冷却介质源连通以使外部的冷却介质源提供的冷却介质能够沿第一端口(12)、第二端口(13)以及第一流道(11)构成的冷却介质流动路径流动来控制环体(1)的温度；

第二流道(14)位于环体(1)的内部，第三端口(15)设置于环体(1)的外表，第三端口(15)与第二流道(14)连通，第三端口(15)用于与外部的燃烧气体源连通以使外部的燃烧气体源提供的燃烧气体经由第三端口(15)通入第二流道(14)；

多个喷嘴(2)设置在环体(1)的内周面(16)且沿周向彼此间隔开，多个喷嘴(2)与第二流道(14)连通，多个喷嘴(2)用于供经由第三端口(15)和第二流道(14)流入的燃烧气体从各自的喷嘴(2)径向向内喷出以被点燃形成火焰以至少适用于石英管焊接封管。

2.根据权利要求1所述的焊枪，其特征在于，

多个喷嘴(2)围成的内圆的尺寸设置成与石英管(2000)的外径和径向间隔相适应，

多个喷嘴(2)沿周向等间隔布置。

3.根据权利要求2所述的焊枪，其特征在于，

多个喷嘴(2)的数量设定为：

针对2英寸外径的石英管(2000)，多个喷嘴(2)的数量为20-22个；

针对3英寸外径的石英管(2000)，多个喷嘴(2)的数量为24-28个；

针对4英寸外径的石英管(2000)，多个喷嘴(2)的数量为28-32个；

针对5英寸外径的石英管(2000)，多个喷嘴(2)的数量为32-36个；

针对6英寸外径的石英管(2000)，多个喷嘴(2)的数量为36-40个；

针对8英寸外径的石英管(2000)，多个喷嘴(2)的数量为40-44个。

4.根据权利要求2所述的焊枪，其特征在于，多个喷嘴(2)的径向位置设置成与石英管(2000)的外径在径向上间隔20-30mm。

5.根据权利要求3所述的焊枪，其特征在于，各喷嘴(2)的出口设置成使出火的火焰大小为1.2mm-3mm。

6.根据权利要求1所述的焊枪，其特征在于，

焊枪(300a)还包括第一管(3)、第二管(4)和气输送管(5)：

第一管(3)的一端连接于第一端口(12)而第一管(3)的另一端用于连接于外部的冷却介质源；

第二管(4)的一端连接于第二端口(13)而第二管(4)的另一端用于连接于外部的冷却介质源；

气输送管(5)的一端连接于第三端口(15)而气输送管(5)的另一端用于外部的燃烧气体源。

7.根据权利要求6所述的焊枪，其特征在于，

焊枪(300a)还包括支架(7)和摇摆机构(8)，支架(7)用于固定在焊枪(300a)的支撑台(300b)上，摇摆机构(8)用于设置在支架(7)和支撑台(300b)上，摇摆机构(8)连接于环体(1)以用于带动环体(1)围绕轴线往复摇摆。

8.根据权利要求7所述的焊枪，其特征在于，

支架(7)设有弧形的摆动通道(P)；

摇摆机构(8)包括伸缩缸(81)、连接块(82)以及底座(83)；

伸缩缸(81)具有缸体(811)和活塞(812)，伸缩缸(81)的缸体(811)用于围绕环体(1)的轴向枢转连接于支撑台(300b)，活塞(812)能够出入于缸体(811)；

连接块(82)将第一管(3)、第二管(4)、气输送管(5)固定在一起，连接块(82)围绕环体(1)的轴向枢转连接于伸缩缸(81)的活塞(812)；

底座(83)固定连接于环体(1)的外周面(17)，底座(83)具有弧形板(831)，弧形板(831)穿过支架(7)的摆动通道(P)。

9.根据权利要求8所述的焊枪，其特征在于，

支架(7)包括第一立板(71)、第二立板(72)、多个上侧柱体(73)、多个下侧柱体(74)、连接柱(75)；

第一立板(71)和第二立板(72)沿环体(1)的轴向彼此相对；

多个上侧柱体(73)围绕环体(1)的轴向呈弧形布置；

多个下侧柱体(74)围绕环体(1)的轴向呈弧形布置，弧形布置的多个下侧柱体(74)和弧形布置的多个上侧柱体(73)之间形成弧形的摆动通道(P)，弧形板(831)穿过支架(7)的摆动通道(P)且在左右方向(D1)的两侧受第一立板(71)和第二立板(72)限位；

连接柱(75)将第一立板(71)、第二立板(72)连接在一起。

10.根据权利要求9所述的焊枪，其特征在于，

连接柱(75)位于多个上侧柱体(73)的上方；

支架(7)还包括第一平板(76)，第一平板(76)将第一立板(71)、第二立板(72)的底部连接，第一平板(76)用于固定于支撑台(300b)上。

11.根据权利要求9所述的焊枪，其特征在于，

底座(83)还具有第一块体(832)和第二块体(833)，第一块体(832)和第二块体(833)设置在弧形板(831)的周向的相反的两端并将环体(1)的外周面(17)和弧形板(831)固定连接；

第一块体(832)、第二块体(833)、弧形板(831)、环体(1)的外周面(17)围成沿周向贯通的收容空间(834)；

多个上侧柱体(73)位于该收容空间(834)内，多个下侧柱体(74)位于收容空间(834)外。

12.根据权利要求7所述的焊枪，其特征在于，

摇摆机构(8)带动环体(1)围绕轴线往复摇摆的单向角度与3-5个喷嘴(2)对应的夹角对应。