一种手持式激光焊接装置的制作方法

本发明涉及激光焊接技术领域，更具体地说，本发明涉及一种手持式激光焊接装置。

背景技术：

焊接通常作为组装方法使用，用于将多个金属部件或板状材料接合到一起形成一个组件的过程。激光束的精确聚焦使得能量能够聚集，从而能够在更少的热量引入工件周围部分的情况下提供更快速的焊接。常见的激光传输方式有导光臂传输、光导纤维传输以及光学系统传输。光导纤维传输对一些波段的激光无法进行传输，而导光臂通过对臂内反射镜片镀膜基本可以替代光导纤维，以实现对任何波段的激光进行稳定传输，且其传输效率不亚于光纤传输。

但是，对于一些无法拆卸的部件进行焊接时，这些部件角度特殊，高度不定，有的甚至在腔体内部，传统焊接机无法进行焊接操作。近年来出现了手持式的焊接钳，虽然这些焊接钳可手持，但是大部分都比较笨重，而且不仅需要连接电源电缆还需要连接控制线以及冷水管，在使用过程中众多线缆交错，不仅给焊接操作带来不便，而且电源电缆中的巨大电流有时会对控制线产生干扰，造成控制信号的错误输出，使焊接工作受到影响。

技术实现要素：

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供了一种手持式激光焊接装置解决了现有的焊接机无法移动的问题，该焊接装置能够根据焊接位置调节焊接笔的角度和高度，以实现对部件内部等特殊位置的焊接，操作灵活，方便耐用，同时具有轻便小巧，收放简便的优点，可适用于多种焊接场合，极大地提高了焊接效率。

为了实现上述目的，本发明提供了一种手持式激光焊接装置，包括：

机架，其具有一容纳腔，所述机架的上端面开设一贯通孔；

激光产生构件，其包括容置在所述容纳腔内的激光发生组件、穿过所述贯通孔与所述激光发生组件连接的导光臂以及与所述导光臂连接的焊接笔；

支撑构件，其包括固定在所述机架一侧的立柱、与所述立柱轴接的水平导轨以及与所述水平导轨连接且可沿所述水平导轨移动的平衡吊，所述平衡吊与所述导光臂连接，以将所述导光臂悬挂支撑在所述水平导轨上；

控制构件，其设置在所述容纳腔内，并控制所述激光产生构件。

本发明所述的手持式激光焊接装置中的控制构件可控制打开或关闭激光发生组件，当打开时，激光发生组件发出激光，该激光通过导光臂的传输传入焊接笔中，通过焊接笔聚焦成一点，并且该焊接笔为手持焊接笔，便于操作；

在焊接的过程中，导光臂由平衡吊悬挂支撑，平衡吊可在水平导轨上前后移动，且由于水平导轨与立柱为枢接关系，因此水平导轨可相对于立柱旋转，进而实现了焊接笔位置的调节，解决了传统的焊接机无法移动，不能调节焊接角度和焊机高度，无法对部件内部进行焊接的问题；并且在工作时，只需单手持焊接笔即可操作，焊接笔轻巧方便，符合人体工学设计。

优选的是，所述的手持式激光焊接装置中，所述支撑构件还包括：

轴承座，其连接所述立柱与所述水平导轨，以使得所述水平导轨可相对于所述立柱做圆周运动；

角度调节组件，其包括卡扣以及卡扣限位机构。水平导轨相对于立柱做圆周方向运动，其转动角度由焊接工作区域决定，转动角度的大小靠卡扣和卡扣限位机构限定，实现了焊接笔角度的调节，同时还可以调节轴承座的高度，调节水平导轨以及导光臂的高度，实现焊接笔高度的调节。

优选的是，所述的手持式激光焊接装置中，该手持式焊接装置还包括：

水平挡板，其设置在所述容纳腔内，并将所述容纳腔自下而上分割成第一腔室和第二腔室，所述水平挡板上开设一与所述贯通孔相匹配的通过孔，所述控制构件设置在所述第二腔室内，所述激光发生组件设置在所述第一腔室内，且所述导光臂依次穿过所述贯通孔和所述通过孔与所述激光发生组件连接。

优选的是，所述的手持式激光焊接装置中，沿激光传输方向，所述激光发生组件依次包括激光发生器、扩束组件以及平面反射镜组件，所述平面反射镜组件包括平面反射镜座以及设置在所述平面反射镜座上的平面反射镜；

其中，所述激光发生器发出的激光经过所述扩束组件扩束准直成平行光，并经过所述平面反射镜的反射后进入所述导光臂。

优选的是，所述的手持式激光焊接装置中，所述焊接笔由连接法兰、聚焦镜组件、身体组件和喷嘴组件构成，所述焊接笔通过所述连接法兰与所述导光臂连接，所述聚焦镜组件包括与所述连接法兰连接的聚焦镜座以及设置在所述聚焦镜座上的聚焦镜。

本发明所述手持焊接装置的光路系统为激光发生器发射激光，其发射出来的激光经过扩束组件扩束准直成平行光，再通过平面反射镜反射入导光臂，通过导光臂的传输，最终传入手持焊接笔中，通过焊接笔中的聚焦镜聚焦成一点。

优选的是，所述的手持式激光焊接装置中，所述身体组件包括一壳体，与所述壳体的侧壁相连通的气管接头、设置在所述壳体内的保护镜片、镜片压圈和O型圈、设置在所述壳体的侧壁上的开关盖板以及设置在所述开关盖板上的微动按钮开关和使能开关。

优选的是，所述的手持式激光焊接装置中，所述喷嘴组件包括：

内圆柱，其具有一空腔；

转换块，其包裹在所述内圆柱的外侧壁并与所述壳体连接；

螺纹旋钮，其包裹在所述内圆柱的外侧壁并抵顶所述转换块的自由端；

喷嘴，其与所述内圆柱卡接，并抵顶所述螺纹旋钮；

卡圈，其设置在所述螺纹旋钮与所述转换块之间。

其中，可通过螺纹旋钮可调节喷嘴焊接时离焦量的大小，以适应不同板厚及形状尺寸的焊接场合。

优选的是，所述的手持式激光焊接装置中，该手持式焊接装置还包括：

焊接笔放置架，其设置在所述机架上，用于盛放所述焊接笔。当不使用焊接笔时，可将焊接笔固定在焊接笔放置架上，便于保管。

优选的是，所述的手持式激光焊接装置中，所述导光臂包括第一臂、与所述第一臂枢接的第二臂以及与所述第二臂枢接的第三臂，所述第一臂通过法兰与所述平面反射镜座枢接，所述平衡吊连接所述第二臂，所述第三臂的自由端与所述焊接笔连接。

优选的是，所述的手持式激光焊接装置中，所述导光臂由多片反射镜组成。所述导光臂由多片反射镜组成，用于传导激光及可见指示光，可自由全角度旋转且不影响光束质量。

本发明至少包括以下有益效果：

1、本发明所述的手持式激光焊接装置结构紧凑，焊头部位为手持式，操作灵活，方便耐用，适用于链焊、点焊、缝焊与焊边等多种焊接场合，且能够根据焊点调节焊接笔的角度以及焊接笔的高度，实现了部件内部等复杂位置的焊接。

2、本发明所述的手持式激光焊接装置整机轻便小巧，收放简便，简化了焊接的操作过程，极大的提高了焊接效率。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明其中一个实施例中所述的手持式激光焊接装置的结构示意图；

图2为本发明其中一个实施例中所述的手持式激光焊接装置中激光产生构件的结构示意图；

图3为本发明其中一个实施例中所述的手持式激光焊接装置中焊接笔的外部结构示意图；

图4为本发明其中一个实施例中所述的手持式激光焊接装置中焊接笔的内部结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图以及实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1所示，本发明提供了一种手持式激光焊接装置，包括

机架1，其具有一容纳腔，所述机架1的上端面开设一贯通孔；

激光产生构件2，其包括容置在所述容纳腔内的激光发生组件210、穿过所述贯通孔与所述激光发生组件210连接的导光臂220以及与所述导光臂220连接的焊接笔230；

支撑构件3，其包括固定在所述机架1一侧的立柱310、与所述立柱310轴接的水平导轨320以及与所述水平导轨320连接且可沿所述水平导轨320移动的平衡吊330，所述平衡吊330与所述导光臂220连接，以将所述导光臂220悬挂支撑在所述水平导轨320上；

控制构件4，其设置在所述容纳腔内，并控制所述激光产生构件2。

同时所述导光臂220由多片反射镜组成，用于传导激光及可见指示光，可自由全角度旋转且不影响光束质量。

该实施例所述的手持式激光焊接装置中的控制构件4控制激光产生构件2的开启和关闭，激光发生组件210发出激光，该激光通过导光臂220的传输传入焊接笔230中，通过焊接笔230聚焦成一点，完成焊接过程，并且该焊接笔230为手持焊接笔，便于操作；

在焊接的过程中，导光臂220由平衡吊330悬挂支撑，平衡吊330可在水平导轨320上前后移动，且由于水平导轨320与立柱310为枢接关系，因此水平导轨320可相对于立柱310旋转，进而实现了焊接笔230位置的调节，解决了传统的焊接机无法移动，不能调节焊接角度和焊机高度，无法对部件内部进行焊接的问题；并且在工作时，只需单手持焊接笔即可操作，焊接笔轻巧方便，符合人体工学设计。

并且，所述支撑构件3还包括轴承座340，其连接所述立柱310与所述水平导轨320，以使得所述水平导轨320可相对于所述立柱310做圆周运动；以及卡扣350和卡扣限位机构360。水平导轨320相对于立柱310做圆周方向运动，其转动角度由焊接工作区域决定，转动角度的大小靠卡扣和卡扣限位机构限定，实现了焊接笔230角度的调节，同时还可以调节轴承座340的高度，调节水平导轨320以及导光臂220的高度，实现焊接笔230高度的调节。

在另一个实施例中，如图1所示，还可通过一水平挡板将所述容纳腔自下而上分割成第一腔室和第二腔室，所述水平挡板上开设一与所述贯通孔相匹配的通过孔，所述控制构件4设置在所述第二腔室内，所述激光发生组件210设置在所述第一腔室内，且所述导光臂220依次穿过所述贯通孔和所述通过孔与所述激光发生组件210连接。

如图2所示，为了能够产生激光并传输至导光臂220，沿激光传输方向，所述激光发生组件210依次包括激光发生器211、扩束组件212以及平面反射镜组件，所述平面反射镜组件包括平面反射镜座213以及设置在所述平面反射镜座213上的平面反射镜；

其中，所述激光发生器211发出的激光经过所述扩束组件212扩束准直成平行光，并经过所述平面反射镜的反射后进入所述导光臂220。

所述扩束组件212用于光路扩束，降低光束的发散角，确保激光远距离传输后光斑直径在合理范围内，所述平面反射镜用于光路调中和角度调节，保证光路同轴。

在其中一个实施例中，如图3和图4所示，所述焊接笔230由连接法兰231、聚焦镜组件、身体组件233和喷嘴组件234构成，所述焊接笔230通过所述连接法兰231与所述导光臂220连接，所述聚焦镜组件包括与所述连接法兰231连接的聚焦镜座232以及设置在所述聚焦镜座232上的聚焦镜235。所述手持焊接笔通过聚焦镜235将准直的激光进行聚焦。

该实施例所述手持焊接装置的光路系统为激光发生器211发射激光，其发射出来的激光经过扩束组件212扩束准直成平行光，再通过平面反射镜反射入导光臂220，通过导光臂220的传输，最终传入手持焊接笔230中，通过焊接笔230中的聚焦镜235聚焦成一点。

如图3和图4所示，所述身体组件233包括一壳体，与所述壳体的侧壁相连通的气管接头2331、设置在所述壳体内的保护镜片2332、镜片压圈2333和O型圈2334、设置在所述壳体的侧壁上的开关盖板2335以及设置在所述开关盖板2335上的微动按钮开关2336和使能开关2337。

所述喷嘴组件234包括：内圆柱2341，其具有一空腔；转换块2342，其包裹在所述内圆柱2341的外侧壁并与所述壳体连接；螺纹旋钮2343，其包裹在所述内圆柱2341的外侧壁并抵顶所述转换块2342的自由端；喷嘴2344，其与所述内圆柱2341卡接，并抵顶所述螺纹旋钮2343；卡圈2345，其设置在所述螺纹旋钮2343与所述转换块2342之间。

其中，可通过螺纹旋钮2343可调节喷嘴焊接时离焦量的大小，以适应不同板厚及形状尺寸的焊接场合。

在其中一个实施例中，如图1所示，该手持式焊接装置还包括焊接笔放置架5，其设置在所述机架1上，用于盛放所述焊接笔230。当不使用焊接笔230时，可将焊接笔230固定在焊接笔放置架5上，便于保管。

在其中一个实施例中，所述导光臂220包括第一臂、与所述第一臂枢接的第二臂以及与所述第二臂枢接的第三臂，所述第一臂通过法兰6与所述平面反射镜座213枢接，所述平衡吊330连接所述第二臂，所述第三臂的自由端通过法兰7与所述焊接笔230连接。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节与这里示出与描述的图例。