一种镀锌钢板激光焊接保护气装置的制作方法

1.本发明属于激光焊接保护气装置技术领域，具体涉及一种镀锌钢板激光焊接保护气装置。


背景技术：

2.现有镀锌钢板激光焊接的保护气装置的设计主要基于以下两个方向：
3.1、采用同轴吹气的方式，此方式必须搭配摆动焊接头一起使用，应用环境有很大的局限性；
4.2、采用传统的“细孔状”或者“网状”的方式，此方式制作工艺复杂、成本高，实际到达焊缝区域的保护气流量不稳定，焊接飞溅非常大，量产工艺参数调试窗口窄，导致焊接质量不稳定且一次性优率低。


技术实现要素：

5.为解决现在技术存在的上述问题，本发明提供了一种增加了保护气导向功能，实际到达焊缝区域的保护气满足焊接要求，实现了焊接环境的稳定，扩大了量产工艺参数调试窗口以及工艺设备选型范围，从而达到了提升镀锌钢板激光焊接质量以及优率的目的的镀锌钢板激光焊接保护气装置。
6.本发明采用的技术方案是：
7.一种镀锌钢板激光焊接保护气装置，其特征在于：包括导气槽，所述导气槽固定在导气槽固定机构上并与导气槽固定机构之间形成输送保护气至焊缝区域的水帘状的输气通道，所述输气通道的进口设置于导气槽的表面，所述输气通道的出口对着焊缝区域设置；所述导气槽固定机构与驱动其移动至镀锌钢板的驱动机构连接，所述镀锌钢板上设置有焊缝压紧机构，所述焊缝压紧机构与驱动其压紧镀锌钢板的驱动机构连接，所述焊缝压紧机构与导气槽固定机构之间为焊缝区域，所述焊缝区域的上方设置有激光焊接头。本发明水帘状的输气通道能起到保护气导向的作用，提高了实际到达焊缝区域的保护气流量，使焊缝区域形成稳定的焊接环境。
8.进一步，所述输气通道为l型的水帘状结构。
9.进一步，所述输气通道的进口设置有气管接头。
10.进一步，所述导气槽与导气槽固定机构是一体机构。
11.进一步，所述焊缝压紧机构与导气槽固定机构是一体结构，方便驱动机构同步带动动作。
12.进一步，所述焊缝压紧机构与导气槽固定机构均通过支撑板安装于镀锌钢板的焊缝区域上方。
13.进一步，所述支撑板与滑块连接可带动焊缝压紧机构与导气槽固定机构在焊缝区域运动。
14.进一步，所述焊缝压紧机构与导气槽固定机构的底部设置有弹性结构，可保证焊
缝压紧机构与导气槽固定机构压紧镀锌钢板时保护镀锌钢板。
15.进一步，所述焊缝压紧机构与导气槽固定机构均通过连接块与驱动机构连接。
16.进一步，所述驱动机构为自动驱动机构或是手动驱动机构。
17.本发明的有益效果：增加了保护气导向功能，实际到达焊缝区域的保护气满足焊接要求，实现了焊接环境的稳定，扩大了量产工艺参数调试窗口以及工艺设备选型范围，从而达到了提升镀锌钢板激光焊接质量以及优率的目的。
附图说明
18.图1是本发明的简易结构示意图；
19.图2是本发明的导气槽与导气槽固定机构的固定结构示意图；
20.图3是图2中b-b向的剖视图；
21.图4是本发明的一种具体实施结构示意图；
22.图5是本发明的焊缝压紧机构与导气槽固定机构的一体结构示意图；
23.图6是图5的纵向剖视结构示意图；
24.图7是本发明的焊缝压紧机构与导气槽固定机构与驱动机构的连接结构示意图。
具体实施方式
25.下面结合具体实施例来对本发明进行进一步说明，但并不将本发明局限于这些具体实施方式。本领域技术人员应该认识到，本发明涵盖了权利要求书范围内所可能包括的所有备选方案、改进方案和等效方案。
26.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。
27.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
28.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
29.实施例一
30.参见图1-3，本实施例提供了一种镀锌钢板激光焊接保护气装置，包括导气槽1，所述导气槽1固定在导气槽固定机构2上并与导气槽固定机构2之间形成输送保护气至焊缝区域的水帘状的输气通道12，所述输气通道12的进口设置于导气槽1的表面，所述输气通道12的出口对着焊缝区域设置；所述导气槽固定机构2与驱动其移动至镀锌钢板的驱动机构6连接，所述镀锌钢板上设置有焊缝压紧机构5，所述焊缝压紧机构5与驱动其压紧镀锌钢板的驱动机构6连接，所述焊缝压紧机构5与导气槽固定机构2之间为焊缝区域，所述焊缝区域的上方设置有激光焊接头7。本发明水帘状的输气通道12能起到保护气导向的作用，提高了实际到达焊缝区域的保护气流量，使焊缝区域形成稳定的焊接环境。
31.本实施例所述输气通道为l型的水帘状结构。所述输气通道12的进口设置有气管接头11，焊接保护气从气管接头11处流入输气通道12，经输气通道12流向焊缝区域。输气通道12的出口可以根据焊缝的位置进行垂直、倾斜、水平设计。
32.本实施例所述导气槽1是通过螺钉与导气槽固定机构2固定连接，当然导气槽1可以与导气槽固定机构2是一体机构。
33.本实施例所述驱动机构6为自动驱动机构或是手动驱动机构，可以是由气缸、油缸、电机丝杠等来自动驱动移动或由夹紧手钳结构等手动驱动移动。
34.本发明动作流程：
35.s1.安装镀锌钢板3和4，并定位；
36.s2.驱动机构6运动；
37.s3.焊缝压紧机构5朝着镀锌钢板3方向移动，与镀锌钢板3接触，并施加一定的力；
38.s4.导气槽固定机构2朝着镀锌钢板3方向移动，与镀锌钢板3接触，并施加一定的力；
39.s5.焊接保护气从导气槽1上的气管接头流入，如图2所示；
40.s6.激光焊接头7沿着焊缝区域，出光焊接。
41.本发明通过对比现有镀锌钢板激光焊接保护气的设计方案，对保护气装置进行了优化，增加了保护气导向功能，实际到达焊缝区域的保护气满足焊接要求，实现了焊接环境的稳定，扩大了量产工艺参数调试窗口以及工艺设备选型范围，从而达到了提升镀锌钢板激光焊接质量以及优率的目的。
42.实施例二
43.参见图4-7，本实施例具体提供了一种镀锌钢板激光焊接保护气装置，包括镀锌钢板框架12、保护气输送装置11、连接块8、驱动机构6、支撑板9、底座10。
44.本实施例保护气输送装置11，可参照实施例一所述，包含了导气槽1、导气槽固定机构2和焊缝压紧机构5，所述导气槽1固定在导气槽固定机构2上并与导气槽固定机构2之间形成输送保护气至焊缝区域的水帘状的输气通道12，所述输气通道12的进口设置于导气槽1的表面，所述输气通道12的出口对着焊缝区域设置；导气槽固定机构2和焊缝压紧机构5设计成一体，导气槽固定机构2和焊缝压紧机构5之间为焊缝区域，方便驱动机构6同步带动动作。
45.本实施例所述焊缝压紧机构5与导气槽固定机构2均通过支撑板9安装于镀锌钢板框架12的焊缝区域上方。所述支撑板9与滑块连接可带动焊缝压紧机构5与导气槽固定机构
2在焊缝区域运动。所述焊缝压紧机构5与导气槽固定机构2均通过连接块8与驱动机构6连接。具体的，保护气输送装置11与连接块8通过弹簧螺钉连接固定。连接块8与驱动机构6通过螺钉固定连接。驱动机构6与支撑板9通过螺钉固定连接。支撑板9安装在导轨滑块上，并与底座10连接。底座10与镀锌钢板框架12通过销孔定位。
46.本实施例中的驱动机构6为夹紧手钳结构的手动驱动机构。
47.本实施例实际操作时：
48.s1.人工完成焊接母材镀锌钢板框架1在装置中的装配；
49.s2.人工操作驱动机构6，带动连接块8以及保护气输送装置11压紧镀锌钢板框架12焊缝区域；
50.s3.打开保护气开关，通气5秒；
51.s4.多关节机器人带动激光焊接头7对准焊缝区域进行焊接。
52.实验配置以及相关参数如下：
53.焊接要求：1，拉力≥250n/mm；2，无虚焊，焊穿；3，焊缝长度60mm；
54.设备硬件配置：2kw激光发生器，振镜，多关节机器人，冷水机，电源等；
55.焊接材料：0.8mm镀锌钢板和1mm镀锌钢板；
56.焊接工艺参数：焊接功率600w，离焦量0，焊接速度5m/min，摆动∞，频率150hz，焊缝间隙0.1mm，保护气流量20l/min，保护气为纯度99.99％的氮气。
57.本实施例能满足焊接要求，而采用传统的“细孔状”的保护气装置，其他条件不变的情况下，无法满足焊接要求。“细孔状”的保护气装置中的导气槽孔必须有一定的角度(朝向焊缝区域)，且“细孔状”的导气槽出气口离焊缝区域较远，容易扩散到空气中，导致实际到达焊缝区域的保护气流量不足，无法在焊缝区域形成稳定的保护环境，达不到预期效果。而“水帘式”的导气槽能起到保护气导向的作用，提高了实际到达焊缝区域的保护气流量，使焊缝区域形成稳定的焊接环境。
58.实施例三
59.本实施例提供的一种镀锌钢板激光焊接保护气装置，其与实施例二的不同之处在于所述焊缝压紧机构5与导气槽固定机构2的底部设置有弹性结构，可保证焊缝压紧机构5与导气槽固定机构2压紧镀锌钢板时保护镀锌钢板。
60.其余结构和功能均可参考实施例二所述。