专利名称：一种太阳能焊接机的制作方法
技术领域：
本发明涉及焊接技术领域，特别涉及一种太阳能焊接机。
背景技术：
焊接技术在各种工业工程以及人们的日常生活中都得到非常广泛的应用，焊接是将两种或两种以上同种或异种材料通过原子或分子之间的结合和扩散连接成一体的工艺过程。焊接技术中使用的焊接机是一种常用的材料连接工具，现有的焊接机基本都是由电能驱动，其工作原理简单、使用方便，而且焊接强度高。然而在野外焊接作业，特别是在没有输电网络的荒远地区作业的情况下，使用这种电能驱动的焊接机，则需要施工人员自备电源或临时发电装置，给野外作业带来了不便。 尤其针对一些小件的焊接，比如维修高速公路路灯、山上的探照灯等，准备发电车的成本过高，施工人员自带电源则又会增加携重负担。因此，如何提供一种既不需要电能驱动设备又携带方便的焊接机是本技术领域技术人员需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种太阳能焊接机，该太阳能焊接机利用太阳能使焊头处的焊料熔化从而进行焊接，节约成本，且携带方便。为解决上述技术问题，本发明提供一种太阳能焊接机，包括镜体、机身以及焊头， 所述镜体包括第一凸透镜，所述机身包括镜筒，所述第一凸透镜置于所述镜筒的上端，所述焊头安装于所述镜筒的底部且所述焊头位于光线的聚焦处。优选地，所述镜体还包括置于所述镜筒内的凹透镜与第二凸透镜，所述凹透镜以及所述第二凸透镜依次设于所述第一凸透镜与所述焊头之间。优选地，所述镜筒包括第一镜筒以及第二镜筒，所述第一凸透镜设于所述第一镜筒的上端，所述凹透镜以及所述第二凸透镜依次设于所述第二镜筒上，所述第二镜筒插装于所述第一镜筒内；还包括抽拉出所述第二镜筒时，限定所述第二镜筒与所述第一镜筒相对位置的第一限位结构，所述焊头安装于所述第二镜筒的底部，且抽拉所述第二镜筒后，所述第一限位结构将所述焊头限位于光线的聚焦处。优选地，所述第一限位结构包括所述第一镜筒下端的径向延伸的第一内凸缘，以及所述第二镜筒的上端径向延伸的第一外凸缘，所述第一内凸缘的内直径小于所述第一外凸缘的外直径；还包括第一滑块，所述第二镜筒具有贯穿侧壁的第一通孔，所述第一通孔内设有第一弹簧，所述第一弹簧的一端连接所述第一滑块的尾端，另一端连接所述第一镜筒， 所述第一内凸缘的内顶端具有坡面结构，所述第一滑块的顶端具有与所述第一内凸缘坡面结构适配的端面。优选地，所述第二镜筒包括第一节筒和第二节筒，所述凹透镜固定于所述第一节
4筒内，所述第二凸透镜固定于所述第二节筒内，所述第一节筒插装于所述第一镜筒内，所述第一节筒的上端通过所述第一限位结构与所述第一镜筒的下端连接，所述第二节筒插装于所述第一节筒内，且所述第二节筒的上端通过第二限位结构与所述第一节筒的下端连接， 所述焊头安装于所述第二节筒的底部，且抽拉所述第一节筒和所述第二节筒后，所述第一限位结构和所述第二限位结构将所述焊头限位于光线的聚焦处。优选地，所述第二限位结构包括所述第一节筒下端的径向延伸的第二内凸缘，以及所述第二节筒的上端径向延伸的第二外凸缘，所述第二内凸缘的内直径小于所述第二外凸缘的外直径；还包括第二滑块，所述第二节筒具有贯穿侧壁的第二通孔，所述第二通孔内设有第二弹簧，所述第二弹簧的一端连接所述第二滑块的尾端，另一端连接所述第二节筒， 所述第二内凸缘的内顶端具有坡面结构，所述第二滑块的顶端具有与所述第二内凸缘坡面结构适配的端面。优选地，所述第一镜筒包括第三节筒以及固定镜筒，所述第一凸透镜固定于所述第三节筒内，所述第三节筒与所述固定镜筒的上端连接，所述第一内凸缘位于所述固定节筒的下端，所述第一节筒插装于所述固定镜筒内。优选地，所述第一节筒的下端的外侧壁与第一螺母连接，所述第二节筒的下端的外侧壁与第二螺母连接。优选地，所述第二节筒的底部设有螺纹孔，所述焊头的上端具有与所述螺纹孔适配的外螺纹段。优选地，所述焊头的外螺纹段采用绝热材料制成。本发明所提供的太阳能焊接机，包括第一凸透镜、镜筒以及焊头，工作时，近似于平行光的太阳光经过第一凸透镜折射后聚焦于焦点处，于是置于焦点处的焊头被聚焦光束加热，从而可以熔化焊锡等连接介质，进而实现焊接的目的。在一种优选的实施方式中，所述第一镜筒包括第三节筒以及固定镜筒，所述第一凸透镜固定于所述第三节筒内，所述第三节筒与所述固定镜筒的上端连接，所述第一节筒插装于所述固定镜筒内，所述第二节筒插装于所述第一节筒内，且第一节筒与固定镜筒之间具有第一内凸缘、第一外凸缘以及第一滑块结构，第二节筒与第一节筒之间具有第二内凸缘、第二外凸缘以及第二滑块结构，从而实现了第一节筒和第二节筒可以插入固定镜筒内，从而形成可折叠的焊接机，缩小了焊接机的体积，从而便于携带。
图1为本发明所提供太阳焊接机第一种具体实施方式
的结构示意图；图2为发明所提供太阳能焊接机第二种具体实施方式
的焊接原理示意图；图3为本发明所提供焊接机第三种具体实施方式
的结构示意图；图4为图3中A部位的局部放大图；图5为图3中所示焊接机的折叠状态示意图；图6为本发明所提供焊接机第四种具体实施方式
中焊头的结构示意图。
具体实施例方式本发明的核心是提供一种太阳能焊接机，该太阳能焊接机利用太阳能使焊头获得高温进行焊接，节约成本，且携带方便。为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。请参考图1，图1为本发明所提供太阳焊接机第一种具体实施方式
的结构示意图。焊接机通常包括机身以及焊头，该实施方式中的焊接机还包括第一凸透镜1，凸透镜是根据光的折射原理制成的，凸透镜为中央较厚，边缘较薄的透镜，凸透镜具有汇聚光线的作用，将平行于主光轴的光线射入凸透镜，光折射后会聚在凸透镜的焦点处，则焦点处的温度得以提高；该焊接机的机身包括镜筒2，第一凸透镜1置于镜筒2的上端，镜筒2起到支撑和保护第一凸透镜1的作用；焊头3安装于镜筒2的底部，镜筒2上第一凸透镜1与焊头3的距离需满足焊头3处于位于光线的聚焦处，在本实施方式中，即第一凸透镜1的焦点处。文中所述的上端以及底部是以图1中所示的焊接机的方位为依据。需要说明的是，文中所提及的将透镜置于镜筒2的上端，以及将焊头3置于镜筒2 的底部，均是以尽量缩小焊接机的体积为目的，而并不是将透镜限定于镜筒2的顶部位置， 或是将焊头3限定于镜筒2的底部位置。工作时，近似于平行光的太阳光经过第一凸透镜1折射后聚焦于焦点处，于是置于焦点处的焊头3被聚焦光束加热，从而可以熔化焊锡等连接介质，进而实现焊接的目的。该太阳能焊接机使用凸透镜的聚光性质加热焊头3，直接利用太阳能，无需携带电能驱动设备，因此，该种焊接机携带方便，尤其适合没有电力供应的野外作业，可以有效地降低成本。请参考图2，图2为发明所提供太阳能焊接机第二种具体实施方式
的焊接原理示意图。在该具体实施方式
中，焊接机还包括置于镜筒2内的第二凸透镜5以及凹透镜4， 凹透镜4为中央薄，周边厚的透镜，平行光线通过凹透镜4发生偏折后，光线发散，成为发散光线。凹透镜4以及第二凸透镜5依次设于第一凸透镜1与焊头3之间，即通过两个凸透镜和一个凹透镜4来实现光的聚焦。三个透镜以及焊头3之间的距离需满足聚焦的条件， 即第一凸透镜1与凹透镜4的焦点重合，焊头3设于第二凸透镜5的焦点处，即焊头3处于光线的聚焦处。如图2所示，工作时，太阳光经第一凸透镜1的折射本应该聚焦于其焦点，但由于第一凸透镜1与凹透镜4的焦点重合，因此，透过第一凸透镜1的光线经过凹透镜4后成平行光，之后又经第二凸透镜5折射后聚焦于第二凸透镜5的焦点，置于第二凸透镜5焦点上的焊头3则被聚焦光束加热。该实施方式中的焊接机采用了两个凸透镜和一个凹透镜4，实现了二次聚焦，可以缩小光斑，从而进一步提高聚焦后焦点处的温度，因此，焊头3可以获得更高的温度，可以达到800°C -IOOO0C，达到大多数焊锡的熔点温度，更好的实现焊接的目的。请参考图3、图4，图3为本发明所提供太阳能焊接机第二种具体实施方式
的结构示意图；图4为图3中A部位的局部放大图。镜筒2可以包括第一镜筒21以及第二镜筒22，将第一凸透镜1设于第一镜筒21 的上端，凹透镜4以及第二凸透镜5依次设于第二镜筒22上，即整个镜筒2采取分体式设计，且第二镜筒22插装于第一镜筒21内，即第二镜筒22可以从第一镜筒21内向外抽拉，焊头3安装于第二镜筒22的底部。在非工作状态时，第二镜筒22可以插入第一镜筒21内，缩短了镜筒2的长度，减小焊接机的体积，便于携带；工作时，可以将第二镜筒22抽拉出一定距离，以满足三个透镜以及焊头3之间的聚焦距离，即将焊头3置于光线的聚焦处，从而实现焊接的目的。当然，此种结构的焊接机还需要设置限定第二镜筒22与第一镜筒21下端相对位置的第一限位结构，确保第二镜筒22向外抽拉至工作位置后，可以保持稳定的状态，方便焊接工作的进行，当然，抽拉出第二镜筒22后，第一限位结构需将焊头3限位于光线的聚焦处。第一限位结构的实现方式有多种，比如第一限位结构可以是销轴，在第二镜筒22的上端以及第一镜筒21的下端均加工出位置对应的销孔，当第二镜筒22处于需要的位置时，用销轴固定，需要变更两个镜筒2的相对位置时，取出销轴即可。第一限位结构还可以是螺栓，在第二镜筒22的上端以及第一镜筒21的下端均加工出位置对应的螺纹孔，同样可以实现限位的作用。第一限位结构还可以是其他结构，请参考图3和图4，图3为本发明所提供焊接机第三种具体实施方式
的结构示意图；图4为图3中A部位的局部放大图。该实施方式中，第一镜筒21下端具有向内径向延伸的第一内凸缘2121，第二镜筒 22的上端具有向外径向延伸的第一外凸缘2211，且第一内凸缘2121的内直径小于第一外凸缘2211的外直径，则第二镜筒22抽拉出第一镜筒21时，第一外凸缘2211被第一内凸缘 2121限制，第二镜筒22不会继续下滑与第一镜筒21脱离，此时，凹透镜4与第一凸透镜1 之间的距离恰好满足二者的焦点的重合，即第二镜筒22抽拉出最长的距离时，可以进入工作状态。为了使第二镜筒22与第一镜筒21的相对位置更加稳固，还需要使第二镜筒22无法向上收回，方便焊接，则还可以设置第一滑块2214，如图4所示，第二镜筒22具有贯穿其侧壁的第一通孔，第一通孔内设有第一弹簧2213，第一弹簧2213的一端连接第一滑块2214 的尾端，另一端连接第一镜筒21，可以在第一镜筒21的内侧壁固定第一固定片2212，第一固定片2212可以是金属片，则该第一固定片2212可以将第一弹簧2213与第一滑块2214 固定于第一通孔内；此外，将第一内凸缘2121的上端加工出坡面结构，第一滑块2214的顶端具有与坡面结构适配的端面，第一滑块2214和第一外凸缘2211底部之间的距离和第一内凸缘2121上下厚度大致相当，则第一滑块2214处于第一内凸缘2121的下方时，第一外凸缘2211与第一滑块2214可以限定第二镜筒22与第一镜筒21的相对位置。需要将第二镜筒22缩回第一镜筒22内时，只需用力把第一滑块2214按入第一通孔内，第二镜筒22即可被推进第一镜筒21内，第一滑块2214再自动弹出；向外抽拉第二镜筒22时，第一内凸缘 2121的坡面结构与第一滑块2214的坡面结构相配合，弹出的第一滑块2214不会限制第二镜筒22伸出，拉出之后，第一滑块2214再次自动弹出，起到限位的作用，此时，需保证焊头3 位于光线聚焦处。第一滑块2214的设置可以方便地实现第二镜筒22的插入和拉出，工序简单。可以在第二镜筒22的侧壁上设置两个呈中心对称的滑块结构，达到限位目的的同时方便操作人员操作。进一步地，第二镜筒22可以包括第一节筒221和第二节筒222，凹透镜4固定于第一节筒221内，第二凸透镜5固定于第二节筒222内，即第二镜筒22也采取分体式设计，第一节筒221插装于第一镜筒21内，第一节筒221的上端通过上述的第一限位结构与第一镜筒21镜筒2的下端连接，第二节筒222插装于第一节筒221内，且第二节筒222的上端通过第二限位结构与第一节筒221的下端连接，焊头3安装于第二节筒222的下端。第二限位结构可以采取与第一限位结构同样的结构，如图3所示，第一节筒221 下端具有向内径向延伸的第二内凸缘2215，第二节筒222的上端具有向外径向延伸的第二外凸缘2221，第二内凸缘2215的内直径小于第二外凸缘2221的外直径；还包括第二滑块 2222，第二节筒222具有贯穿其侧壁的第二通孔，第二通孔内设有第二弹簧2223，第二弹簧2223的一端连接第二滑块2222的尾端，另一端连接第二节筒222，可以通过第二固定片 2224与第二节筒222内侧壁连接，第二内凸缘2215上端具有坡面结构，第二滑块2222的顶端具有与坡面结构适配的端面。第二限位结构的工作原理与第一限位结构相同，在此不赘述，需要说明的是，抽拉出第一节筒221和第二节筒222后，第一限位结构和第二限位结构将焊头3限位于光线的聚焦处。此实施方式中的焊接机的镜筒2分为三部分，处于非工作状态时，第一节筒221和第二节筒222均可以插装入第一镜筒21内，形成可折叠的焊接机，进一步缩小了焊接机的体积，更便于携带。请参考图5，图5为图3中所示焊接机的折叠状态示意图。第一镜筒21可以包括第三节筒211以及固定镜筒212，将第一凸透镜1固定于第三节筒211内，第三节筒211与固定镜筒212的上端连接，第一节筒221插装于固定镜筒 212 内。在组装该实施方式中的焊接机时，可以首先把第一凸透镜1和第二凸透镜5分别固定在第三镜筒211和第二节筒222上；然后把第一节筒221从固定镜筒212的上端插入， 则固定镜筒212上端的直径要大于第一节筒221的第一外凸缘2211直径，可以如图3所示， 将固定镜筒212加工成自上而下渐缩的结构，再将第二节筒222插入第一节筒221内，然后将凹透镜4固定于第一节筒221内，最后把第三节筒211与固定镜筒212连接，可以在第三节筒211的内侧壁设置内螺纹，固定镜筒212上端的外侧壁设置与第三节筒211的内螺纹适配的外螺纹，则可以将第三节筒211旋紧在固定镜筒212上。此种结构的焊接机安装较为简便，且连接可靠。还可以使第一节筒221的下端的外侧壁与第一定位螺母2216连接，第二节筒222 的下端的外侧壁与第二定位螺母2225连接。当第一节筒221和第二节筒222插装入固定镜筒212内后，将第一定位螺母2216和第二定位螺母2225分别旋紧在第一节筒221下端的外侧壁和第二节筒222下端的外侧壁，且第一定位螺母2216与第二定位螺母2225的上端部分别朝向固定节筒212的下端部以及第二节筒222的下端部。则当第一节筒221和第二节筒222缩回固定镜筒212，即折叠之后，第一定位螺母2216和第二定位螺母2225分别与固定节筒212的下端部以及第二节筒222的下端部抵触，可以防止第一节筒221和第二节筒222完全缩至固定节筒212内，并且方便使用时将第一节筒221和第二节筒222拉出。请参考图6，图6为本发明所提供焊接机焊头的结构示意图。可以在第二节筒222的底部设置螺纹孔，焊头3的上端具有与螺纹孔适配的外螺纹段31。则工作时，将焊头3旋入第二节筒222的底部即可，因此，焊头3在不使用时可以卸下，方便镜筒2以及透镜的装盒。焊头的外螺纹段31可以采用绝热材料制成，焊头3则可由高熔点钢或合金制成，
8可以防止头部32热量散失而达不到所需要的温度，并且可以有效地防止镜筒2温度过高。 此外，整体的镜筒2以及螺母等部件都可以用普通钢或合金制作，镜筒2的内壁可以喷涂成银色，以减少镜筒2的吸热。 以上对本发明所提供的一种太阳能焊接机进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
权利要求
1.一种太阳能焊接机，包括镜体、机身以及焊头(3)，其特征在于，所述镜体包括第一凸透镜(1)，所述机身包括镜筒O)，所述第一凸透镜(1)置于所述镜筒( 的上端，所述焊头(3)安装于所述镜筒O)的底部且所述焊头(3)位于光线的聚焦处。
2.根据权利要求1所述的焊接机，其特征在于，所述镜体还包括置于所述镜筒(2)内的凹透镜(4)与第二凸透镜(5)，所述凹透镜(4)以及所述第二凸透镜( 依次设于所述第一凸透镜⑴与所述焊头⑶之间。
3.根据权利要求2所述的焊接机，其特征在于，所述镜筒( 包括第一镜筒以及第二镜筒(22)，所述第一凸透镜(1)设于所述第一镜筒的上端，所述凹透镜以及所述第二凸透镜( 依次设于所述第二镜筒0 上，所述第二镜筒0 插装于所述第一镜筒内；还包括抽拉出所述第二镜筒0 时，限定所述第二镜筒0 与所述第一镜筒(21)相对位置的第一限位结构，所述焊头(3)安装于所述第二镜筒02)的底部，且抽拉所述第二镜筒02)后，所述第一限位结构将所述焊头(3)限位于光线的聚焦处。
4.根据权利要求3所述的焊接机，其特征在于，所述第一限位结构包括所述第一镜筒 (21)下端的径向延伸的第一内凸缘0121)，以及所述第二镜筒02)的上端径向延伸的第一外凸缘0211)，所述第一内凸缘0121)的内直径小于所述第一外凸缘0211)的外直径； 还包括第一滑块(2214)，所述第二镜筒0 具有贯穿侧壁的第一通孔，所述第一通孔内设有第一弹簧(2213)，所述第一弹簧的一端连接所述第一滑块0214)的尾端，另一端固定于所述第一镜筒的内侧，所述第一内凸缘0121)的内顶端具有坡面结构，所述第一滑块0214)的顶端具有与所述第一内凸缘0121)坡面结构适配的端面。
5.根据权利要求3或4所述的焊接机，其特征在于，所述第二镜筒0 包括第一节筒 (221)和第二节筒022)，所述凹透镜固定于所述第一节筒021)内，所述第二凸透镜 (5)固定于所述第二节筒022)内，所述第一节筒(221)插装于所述第一镜筒内，所述第一节筒021)的上端通过所述第一限位结构与所述第一镜筒的下端连接，所述第二节筒(22 插装于所述第一节筒021)内，且所述第二节筒022)的上端通过第二限位结构与所述第一节筒021)的下端连接，所述焊头C3)安装于所述第二节筒(22 的底部，且抽拉所述第一节筒(221)和所述第二节筒(22 后，所述第一限位结构和所述第二限位结构将所述焊头(3)限位于光线的聚焦处。
6.根据权利要求5所述的焊接机，其特征在于，所述第二限位结构包括所述第一节筒 (221)下端的径向延伸的第二内凸缘(2215)，以及所述第二节筒022)的上端径向延伸的第二外凸缘(2221)，所述第二内凸缘021 的内直径小于所述第二外凸缘0221)的外直径；还包括第二滑块(2222)，所述第二节筒(22 具有贯穿侧壁的第二通孔，所述第二通孔内设有第二弹簧(2223)，所述第二弹簧022；3)的一端连接所述第二滑块022 的尾端，另一端固定于所述第二节筒022)的内侧，所述第二内凸缘0215)的内顶端具有坡面结构， 所述第二滑块022 的顶端具有与所述第二内凸缘021 坡面结构适配的端面。
7.根据权利要求6所述的焊接机，其特征在于，所述第一镜筒包括第三节筒(211)以及固定镜筒012)，所述第一凸透镜(1)固定于所述第三节筒011)内，所述第三节筒011)与所述固定镜筒012)的上端连接，所述第一内凸缘0121)位于所述固定节筒(212)的下端，所述第一节筒021)插装于所述固定镜筒012)内。
8.根据权利要求7所述的焊接机，其特征在于，所述第一节筒021)的下端的外侧壁与第一定位螺母0216)连接，所述第二节筒(22 的下端的外侧壁与第二定位螺母0225) 连接，所述第一定位螺母0216)与所述第二定位螺母022 的上端部分别朝向所述固定节筒012)的下端部以及所述第二节筒022)的下端部。
9.根据权利要求8所述的焊接机，其特征在于，所述第二节筒022)的底部设有螺纹孔，所述焊头(3)的上端具有与所述螺纹孔适配的外螺纹段(31)。
10.根据权利要求9所述的焊接机，其特征在于，所述焊头C3)的外螺纹段(31)采用绝热材料制成。
全文摘要
本发明公开了一种太阳能焊接机，包括镜体、机身以及焊头(3)，其特征在于，所述镜体包括第一凸透镜(1)，所述机身包括镜筒(2)，所述第一凸透镜(1)置于所述镜筒(2)的上端，所述焊头(3)安装于所述镜筒(2)的底部且所述焊头(3)位于光线的聚焦处。近似于平行光的太阳光经过第一凸透镜(1)折射后聚焦于焦点处，于是置于焦点处的焊头(3)被聚焦光束加热，从而可以熔化焊锡等焊料，进而实现焊接的目的。
文档编号B23K28/00GK102554480SQ20101061168
公开日2012年7月11日 申请日期2010年12月28日 优先权日2010年12月28日
发明者王景鹏, 王耀光, 邹江 申请人:杭州三花研究院有限公司