CN119703378A - 一种带顶紧机构的t型激光点焊枪装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种带顶紧机构的T型激光点焊枪装置，属于点焊枪技术领域；包括底座、传动组件、激光组件、安装座、气帘组件、连接座和铜嘴；传动组件安装于底座上；激光组件包括固定架和激光头，固定架与传动组件连接，能够在传动组件的驱动下沿激光方向进行移动，以调节离焦量；激光头固定于固定架上；安装座与固定架连接；气帘组件包括第一气刀和第二气刀，第一气刀和第二气刀分别安装于安装座的两侧；连接座分别与安装座和铜嘴可拆卸连接；铜嘴用于输出激光。通过第一气刀和第二气刀分别吹出垂直于激光方向的第一气帘和第二气帘，可以防止从喷嘴进入的飞溅物溅射到激光头的镜头上，对镜头进行更好的保护，提高镜头的寿命，延长镜头的更换周期，从而提高焊接效率。

Description

一种带顶紧机构的T型激光点焊枪装置

技术领域

本发明涉及激光焊枪技术领域，尤其涉及一种带顶紧机构的T型激光点焊枪装置。

背景技术

焊接是汽车制造的四大工艺之一，提升焊接质量、焊接稳定性、焊接效率和焊缝外观美观性对于汽车制造技术有重大意义。传统焊接设备，对于铝制白车身和多层高强板，焊接时熔融效率不高，热影响区域大。若采用激光焊接，控制好激光头的离焦量的正、负和数值的大小，可以很好地控制焊接质量，因此，在汽车制造过程中，多采用激光焊接。

现有的激光焊枪，一般在铜嘴处吹保护气来防止焊接过程中飞溅物溅射到铜嘴内，但是实际使用中，不可避免会有飞溅物溅射进入铜嘴，进而飞溅到激光头的镜头上，使得镜头的寿命降低。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种带顶紧机构的T型激光点焊枪装置，以解决上述背景技术中提出的实际使用中，不可避免会有飞溅物溅射进入铜嘴，进而飞溅到激光头的镜头上，使得镜头的寿命降低的技术问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供了一种带顶紧机构的T型激光点焊枪装置，包括底座、传动组件、激光组件、安装座、气帘组件、连接座和铜嘴，其中：

所述传动组件安装于所述底座上；

所述激光组件包括固定架和激光头，所述固定架与所述传动组件连接，能够在传动组件的驱动下沿激光方向进行移动，以调节离焦量；所述激光头固定于所述固定架上；

所述安装座与所述固定架连接；

所述气帘组件包括第一气刀和第二气刀，所述第一气刀和所述第二气刀分别安装于所述安装座的两侧，分别吹出垂直于激光方向的第一气帘和第二气帘；

所述连接座分别与所述安装座和所述铜嘴可拆卸连接；

所述铜嘴用于输出激光。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述第一气刀和所述第二气刀与所述安装座的安装位置能够进行调节，以调节所述第一气帘和所述第二气帘之间的间距。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述安装座的两侧分别设有多组第一安装孔和多组第二安装孔；所述第一气刀包括第一刀座和第一刀身，所述第一刀座与所述第一安装孔可拆卸连接，所述第一刀身与所述第一刀座连接；所述第二气刀包括第二刀座和第二刀身，所述第二刀座与所述第二安装孔可拆卸连接，所述第二刀身与所述第二刀座连接。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述第一气帘和所述第二气帘之间的间距为0～24mm。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述铜嘴上设有出光通道，所述出光通道的横截面呈腰形圆孔。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述出光通道的纵截面呈梯形，所述梯形的斜边与所述铜嘴的中轴线的夹角为20～50°。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述铜嘴的两侧设有联通所述出光通道的气管接头，所述气管接头用于与充入保护气的管道连接。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述气管接头的出气孔的轴线与所述铜嘴的横截面的夹角为5～10°，所述铜嘴的横截面垂直于所述铜嘴的中轴线。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述传动组件包括气缸、交叉滚子导轨和滑块，所述气缸和所述交叉滚子导轨均安装于所述底座上，所述气缸与所述滑块驱动连接，所述固定架分别与所述交叉滚子导轨和所述滑块连接。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述气缸上设有调速阀和比例阀，所述调速阀用于调节所述气缸的运行速度，所述比例阀用于调节所述气缸的压力。

本发明的一种带顶紧机构的T型激光点焊枪装置相对于现有技术具有以下

有益效果：

(1)通过所述第一气刀和所述第二气刀分别安装于所述安装座的两侧，分别吹出垂直于激光方向的第一气帘和第二气帘，从而可以防止从喷嘴进入的飞溅物溅射到激光头的镜头上，对镜头进行更好的保护，提高镜头的寿命，延长镜头的更换周期，从而可以提高焊接效率；

(2)通过所述第一气刀和所述第二气刀与所述安装座的安装位置能够进行调节，以调节所述第一气帘和所述第二气帘之间的间距，从而针对不同的飞溅物溅射情况进行针对性调整，以确保飞溅物无法溅到镜头上，提高装置的可靠性和稳定性；

(3)通过所述出光通道的纵截面呈梯形，所述梯形的斜边与所述铜嘴的中轴线的夹角为20～50°，使得出光通道逐渐减小，如此设置，对气体的导向作用更好，可以使得保护气需要的气压更小，提高能源利用率；

(4)通过所述气管接头的出气孔的轴线与所述铜嘴的横截面的夹角为5～10°，使得保护气的出气角度最佳，可以使得焊缝的质量更好，提高焊接质量和可靠性；

(5)通过所述固定架分别与所述交叉滚子导轨和所述滑块连接，所述气缸驱动滑块运动，带动固定架相对于底座运动，从而调节离焦量，使用交叉滚子导轨进行调节，在运动行程较短的情况下，其精度更高，从而可以控制离焦量的调节的灵敏度，以更好地适配相应的光斑大小，得到最佳的熔深和激光能力，以使得焊接质量最佳。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

图1为本发明实施例中的带顶紧机构的T型激光点焊枪装置的结构示意图；

图2为本发明实施例中带顶紧机构的T型激光点焊枪装置隐藏部分外壳的结构示意图；

图3为本发明实施例中的传动组件的结构示意图；

图4为本发明实施例中的固定架的结构示意图；

图5为本发明实施例中的安装座的立体图；

图6为本发明实施例中的安装座的正视图；

图7为本发明实施例中的气帘组的立体图；

图8为本发明实施例中的气帘组的正视图；

图9为本发明实施例中的铜嘴的结构示意图；

图10为本发明实施例中的激光、第一气帘和第二气帘的结构示意图。

附图标记说明：1-底座，2-传动组件，3-激光组件，4-安装座，5-气帘组件，6-连接座，7-铜嘴，8-气管接头；

100-激光，200-第一气帘，300-第二气帘；

21-气缸，22-交叉滚子导轨，221-第一导轨，222-第二导轨，23-滑块；

31-固定架，311-连接板，312-第一保护板，313-第二保护板，314-第三保护板，3141-维护窗，315-窗门，32-激光头；

41-第一安装孔，42-第二安装孔，43-第一气窗，44-第二气窗；

51-第一气刀，511-第一刀座，512-第一刀身，52-第二气刀，521-第二刀座，522-第二刀身；

71-出光通道。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

参照图1-10所示，本发明实施例，提出了一种带顶紧机构的T型激光点焊枪装置，包括底座1、传动组件2、激光组件3、安装座4、气帘组件5、连接座6和铜嘴7，其中：

所述底座1用于与焊接机床的机架连接固定

所述传动组件2安装于所述底座1上；

所述激光组件3包括固定架31和激光头32，所述固定架31与所述传动组件2连接，能够在传动组件2的驱动下沿激光100方向进行移动，以调节离焦量；所述激光头32固定于所述固定架31上；激光头32用于发出激光100，安装座4、连接座6和铜嘴7的中轴线均与激光100的中轴线共线；

所述安装座4与所述固定架31连接，安装座4的内部沿激光100方向贯通，安装座4的两侧分别设有第一气窗43和第二气窗44；

所述气帘组件5包括第一气刀51和第二气刀52，所述第一气刀51和所述第二气刀52分别安装于所述安装座4的两侧，分别吹出垂直于激光100方向的第一气帘200和第二气帘300，第一气帘200从第一气窗43射入，第二气帘300从第二气窗44射入；

所述连接座6分别与所述安装座4和所述铜嘴7可拆卸连接；通过可拆卸的连接方式，可以便于连接筒的更换，以适配不同长度的连接筒，所述连接筒的长度与所述激光头32的焦距相适配，具体为焦距与连接筒的长度一比一进行对应调节，如焦距增加1mm，连接筒的长度对应增加1mm；

所述铜嘴7用于输出激光100。

本实施例提出的通过所述第一气刀51和所述第二气刀52分别安装于所述安装座4的两侧，分别吹出垂直于激光100方向的第一气帘200和第二气帘300，从而可以防止从喷嘴进入的飞溅物溅射到激光头32的镜头上，对镜头进行更好的保护，提高镜头的寿命，延长镜头的更换周期，从而可以提高焊接效率。

在一些实施例中，所述第一气刀51和所述第二气刀52与所述安装座4的安装位置能够进行调节，以调节所述第一气帘200和所述第二气帘300之间的间距。通过调节所述第一气刀51和所述第二气刀52与所述安装座4的安装位置，以调节所述第一气帘200和所述第二气帘300之间的间距，从而针对不同的飞溅物溅射情况进行针对性调整，进一步可以防止飞溅物从第一气窗43或第二气窗44进入后溅射到镜头上，以确保飞溅物无法溅到镜头上，提高装置的可靠性和稳定性。

在一些实施例中，所述安装座4的两侧分别设有多组第一安装孔41和多组第二安装孔42，多组第一安装孔41等间距设置在第一气窗43的内壁，多组第二安装孔42等间距设置在第二气窗44的内壁；所述第一气刀51包括第一刀座511和第一刀身512，所述第一刀座511与所述第一安装孔41可拆卸连接，所述第一刀身512与所述第一刀座511连接，第一刀身512的出气孔的轴线垂直于激光100方向；所述第二气刀52包括第二刀座521和第二刀身522，所述第二刀座521与所述第二安装孔42可拆卸连接，所述第二刀身522与所述第二刀座521连接，第二刀身522的出气方向垂直与激光100方向。通过所述第一刀座511与所述第一安装孔41可拆卸连接，通过所述第二刀座521与所述第二安装孔42可拆卸连接，从而可以调节调节所述第一气刀51和所述第二气刀52与所述安装座4的安装位置，以调节所述第一气帘200和所述第二气帘300之间的间距；且第一安装孔41和第二安装孔42分别位于安装座4两侧的设置，可以在进行调节安装位置时不会发生干涉，相较于设置在一侧的方案，结构更加紧凑小巧，便于在有限的狭小空间进行灵活布局。

在一些实施例中，所述第一气帘200和所述第二气帘300之间的间距为0～24mm。通过所述第一气帘200和所述第二气帘300之间的间距在0～24mm的区间内进行调节，可以全范围对镜头进行保护，且每8mm一档，及相邻两组第一安装孔41的间距和相邻两组第二安装孔42的间距可以为8mm的公约数(例如，8mm，4mm，2mm)，调节方便快捷。

在一些其他的实施例中，所述第一刀座511可以与所述安装座4滑动连接，并通过相应的驱动件驱动第一刀座511运动，运动行程可控，实现第一刀座511的位置的自动调整，第二刀座521可以与所述安装座4滑动连接，并通过相应的驱动件驱动第二刀座521运动，实现第二刀座521的位置的自动调整，从而调节第一气帘200和第二气帘300的间距。

在一些实施例中，所述铜嘴7上设有出光通道71，所述出光通道71的横截面呈腰形圆孔。通过腰形圆孔的设置，使得激光100能够透过，且能够有一定的容错空间，提高装置的可靠性和稳定性。

在一些实施例中，所述出光通道71的纵截面呈梯形，所述梯形的斜边与所述铜嘴7的中轴线的夹角为20～50°。通过所述出光通道71的纵截面呈梯形，所述梯形的斜边与所述铜嘴7的中轴线的夹角为20～50°，使得出光通道71逐渐减小，如此设置，对气体的导向作用更好，可以使得保护气需要的气压更小，提高能源利用率。

在一些实施例中，所述铜嘴7的两侧设有联通所述出光通道71的气管接头8，所述气管接头8用于与充入保护气的管道连接。通过两个气管接头8分别安装在铜嘴7的两侧，从待焊接工件上方的两侧同时吹保护气，可以提高焊接的质量和焊缝外观的美观性。

在一些实施例中，所述气管接头8的出气孔的轴线与所述铜嘴7的横截面的夹角为5～10°，所述铜嘴7的横截面垂直于所述铜嘴7的中轴线。通过所述气管接头8的出气孔的轴线与所述铜嘴7的横截面的夹角为5～10°，使得保护气的出气角度最佳，可以使得焊缝的质量更好，提高焊接质量和可靠性。

在一些实施例中，所述传动组件2包括气缸21、交叉滚子导轨22和滑块23，所述气缸21和所述交叉滚子导轨22均安装于所述底座1上，所述气缸21与所述滑块23驱动连接，所述固定架31分别与所述交叉滚子导轨22和所述滑块23连接。交叉滚子导轨22包括第一导轨221、第二导轨222和圆柱滚子，第一导轨221和第二导轨222均设有V形滚道，圆柱滚子位于第一导轨221和第二导轨222的V形滚道中，第一导轨221与底座1固定，第二导轨222与固定架31连接固定，固定架31与滑块23连接，气缸21推动滑块23运动，从而使得第二导轨222相对第一导轨221运动，实现固定架31相对于底座1的运动，从而调节离焦量，使用交叉滚子导轨22进行调节，在运动行程较短的情况下，其精度更高，从而可以控制离焦量的调节的灵敏度，以更好地适配相应的光斑大小，得到最佳的熔深和激光100能力，以使得焊接质量最佳；另外，气缸21和交叉滚子导轨22的结构可以大幅减小传动组件2的尺寸，使得整个装置可以更加小型化。

在一些实施例中，所述气缸21上设有调速阀和比例阀，所述调速阀用于调节所述气缸21的运行速度，所述比例阀用于调节所述气缸21的压力。通过所述调速阀调节所述气缸21的运行速度，从而可以调节离焦量调节所需时间，在确保调节精度的前提下，尽可能快的将离焦量调节至需要的数值，可以提高装置的组装效率，从而提高焊接效率；通过比例阀调节所述气缸21的压力，从而调节气缸21的力度，避免力度过大而对交叉滚子导轨22造成损伤，提高装置的可靠性。

在一些实施例中，所述固定架31包括连接板311、第一保护板312、第二保护板313和第三保护板314，所述连接板311用于与滑块23连接，第一保护板312和第二保护板313分别与连接板311的两侧连接，第三保护板314分别与第一保护板312和第二保护板313连接且位于连接板311的对侧，四者围成方形的保护空间，对激光头32进行保护；第三保护板314上设置有维护窗，维护窗上通过窗门315封闭，窗门315可以进行拆卸，无需将整个固定架31拆卸，即可更换镜头，便于对镜头进行更换，节省了更换镜头的时间。

本实施例提出的带顶紧机构的T型激光点焊枪装置的工作原理是：气缸21推动滑块23运动，从而使得第二导轨222相对第一导轨221运动，实现固定架31相对于底座1的运动，将离焦量调节到需要的数值；所述第一气刀51和所述第二气刀52分别分别吹出垂直于激光100方向的第一气帘200和第二气帘300，可以防止从喷嘴进入的飞溅物溅射到激光头32的镜头上，同时可以进一步防止飞溅物从第一气窗43或第二气窗44进入后溅射到镜头上，以确保飞溅物无法溅到镜头上；通过两个气管接头8分别从待焊接工件上方的两侧同时吹保护气，可以提高焊接的质量和焊缝外观的美观性。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种带顶紧机构的T型激光点焊枪装置，其特征在于，包括底座、传动组件、激光组件、安装座、气帘组件、连接座和铜嘴，其中：

所述传动组件安装于所述底座上；

所述激光组件包括固定架和激光头，所述固定架与所述传动组件连接，能够在传动组件的驱动下沿激光出射方向进行移动，以调节离焦量；所述激光头固定于所述固定架上；

所述安装座与所述固定架连接；

所述气帘组件包括第一气刀和第二气刀，所述第一气刀和所述第二气刀分别安装于所述安装座的两侧，分别吹出垂直于激光方向的第一气帘和第二气帘；

所述连接座分别与所述安装座和所述铜嘴可拆卸连接；

激光穿过铜嘴并投射到待焊接工件上。

2.如权利要求1所述的带顶紧机构的T型激光点焊枪装置，其特征在于，所述第一气刀和所述第二气刀与所述安装座的安装位置能够进行调节，以调节所述第一气帘和所述第二气帘之间的间距。

3.如权利要求2所述的带顶紧机构的T型激光点焊枪装置，其特征在于，所述安装座的两侧分别设有多组第一安装孔和多组第二安装孔；所述第一气刀包括第一刀座和第一刀身，所述第一刀座与所述第一安装孔可拆卸连接，所述第一刀身与所述第一刀座连接；所述第二气刀包括第二刀座和第二刀身，所述第二刀座与所述第二安装孔可拆卸连接，所述第二刀身与所述第二刀座连接。

4.如权利要求2所述的带顶紧机构的T型激光点焊枪装置，其特征在于，所述第一气帘和所述第二气帘之间的间距为0～24mm。

5.如权利要求1所述的带顶紧机构的T型激光点焊枪装置，其特征在于，所述铜嘴上设有出光通道，所述出光通道的横截面呈圆角矩形。

6.如权利要求5所述的带顶紧机构的T型激光点焊枪装置，其特征在于，所述出光通道的纵截面呈梯形，所述梯形的斜边与所述铜嘴的中轴线的夹角为20～50°。

7.如权利要求5所述的带顶紧机构的T型激光点焊枪装置，其特征在于，所述铜嘴的两侧设有联通所述出光通道的气管接头，所述气管接头用于与充入保护气的管道连接。

8.如权利要求7所述的带顶紧机构的T型激光点焊枪装置，其特征在于，所述气管接头的出气孔的轴线与所述铜嘴的横截面的夹角为5～10°，所述铜嘴的横截面垂直于所述铜嘴的中轴线。

9.如权利要求1-8任意一项所述的带顶紧机构的T型激光点焊枪装置，其特征在于，所述传动组件包括气缸、交叉滚子导轨和滑块，所述气缸和所述交叉滚子导轨均安装于所述底座上，所述气缸与所述滑块驱动连接，所述固定架分别与所述交叉滚子导轨和所述滑块连接。

10.如权利要求9所述的带顶紧机构的T型激光点焊枪装置，其特征在于，所述气缸上设有调速阀和比例阀，所述调速阀用于调节所述气缸的运行速度，所述比例阀用于调节所述气缸的压力。