一种激光焊接持续用防气孔焊接设备的制作方法

本发明属于激光焊接技术领域，具体的说是一种激光焊接持续用防气孔焊接设备。

背景技术：

激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法；激光焊接是激光材料加工技术应用的重要方面之一，20世纪70年代主要用于焊接薄壁材料和低速焊接，焊接过程属热传导型，即激光辐射加热工件表面，表面热量通过热传导向内部扩散，通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数，使工件熔化，形成特定的熔池；由于其独特的优点，已成功应用于微小型零件的精密焊接中。

激光焊接虽然具有接头强度和较大的深宽比，且焊接速度比较快等特点，但同样具有缺点，例如焊接时容易出现气孔，导致焊缝的强度低，焊接的质量较差，同时激光焊接头在焊接时温度高，在工作一段时间后，必须要关闭激光焊接机，让激光焊接头冷却后从新工作，这样会大大的降低焊接的效率。

技术实现要素：

为了弥补现有技术的不足，以解决现有技术中激光焊接时焊缝中易出现气孔以及激光焊接头的温度高导致激光焊接头无法长时间使用的问题；本发明提出了一种激光焊接持续用防气孔焊接设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种激光焊接持续用防气孔焊接设备，包括激光焊接机和控制器；所述控制器用于控制激光焊接持续用防气孔焊接设备工作，所述激光焊接机包括操作台、激光发生器、激光控制器和激光焊接头，激光控制器与激光发生器连接；所述激光发生器发出的激光通过光路传播单元进入激光焊接头，所述激光焊接机的一侧固接有底座，底座上方的中部设有工作台，工作台的上方设有电动气缸，电动气缸以工作台的中心线为基准对称设置，电动气缸的底部与工作台固接、其输出端固接有支撑板，支撑板上放置有需要焊接的工件；所述底座上方的两侧固接有夹紧气缸，夹紧气缸与控制器电性连接，夹紧气缸工作时输出端伸出夹紧需要焊接的工件；所述激光焊接机上的激光焊接头通过连接杆与操作台连接；所述激光焊接头上套设有保护箱，保护箱的下方设有除气单元，除气单元用于对激光焊接时焊料中的气泡进行去除；所述除气单元包括防护罩，防护罩的截面结构为半圆形，防护罩的底部与需要焊接的工件接触，防护罩工作时与工件形成闭合空间，防护罩上开设有出气口，出气口处设有气压阀；所述防护罩的一侧设有l形箱体，l形箱体的一端与防护罩固接、另一端与保护箱固接；所述l形箱体内分别设有一号横板、二号横板和三号横板，其中，一号横板位于位于二号横板的下方，三号横板位于二号横板的上方，一号横板的端部与l形箱体接触，二号横板的端部与l形箱体固接，三号横板的端部与l形箱体接触；所述一号横板通过弹簧与二号横板连接，一号横板远离保护箱的一端设有推柱，推柱的端部倾斜设置，三号横板通过弹簧与二号横板连接，二号横板的中部设有出气口，一号横板、l形箱体和防护罩之间形成闭合空间，防护罩内的气体从防护罩上的出气口排出时推动一号横板向上移动，一号横板向上移动时一号横板与二号横板之间的气体推动三号横杆向上移动；所述二号横板、一号横板和l形箱体形成闭合空间；所述三号横板与l形箱体之间形成闭合空间，且位于保护箱左侧的三号横板与l形箱体形成的闭合空间内装有液态乙醇，位于保护箱右侧的三号横板与l形箱体形成的闭合空间内装有冷凝介质；所述保护箱左侧的三号横板与l形箱体形成的闭合空间和位于保护箱右侧的三号横板与l形箱体形成的闭合空间通过蛇形管连通；所述蛇形管的缠绕在激光焊接头的外壁上；所述保护箱左侧的三号横板与l形箱体形成的闭合空间内的液态乙醇从蛇形管内流过时对激光焊接头进行降温；所述l形箱体远离保护箱的一侧设有一号杠杆和二号杠杆，一号杠杆和二号杠杆均与l形箱体铰接，一号杠杆与二号杠杆之间铰接；所述一号杠杆远离二号杠杆的一端设有一号推杆，一号推杆远离一号杠杆的一端穿过l形箱体与一号横板上方的推柱接触，一号杠杆远离二号杠杆的一端固接有二号推杆，二号推杆的一端穿过l形箱体并与一号横板下方的推柱接触，一号推杆和二号推杆与推柱接触的一端均倾斜设置，二号杠杆远离一号横板的一端固接有活塞头，活塞头的一端伸入至l形箱体内；所述一号横板向下移动时推柱与二号推杆接触使二号杠杆的一端向远离l形箱体的一端倾斜，活塞头从l形箱体内伸出，活塞头伸出时l形箱体、防护罩和一号横板之间的气体排出；本发明通过设置除气单元，可将激光焊接头焊接工件时焊料上产生的气孔消除，提高了焊缝的强度，保证了焊接的质量，同时，在激光焊接头与保护箱之间设置蛇形管，通过从防护罩内排出的气体的带动一号横板向上移动，一号横板向上移动给时一号横板、二号横板和l形箱体内的气体进入从二号横板上的出气口排出推动三号横板向上移动，三号横板向上移动时液态乙醇通过蛇形管流出对工作的激光焊接头进行降温，使得激光焊接头可以持续使用，不会因为焊接时激光焊接头的温度过高而影响焊接工作的持续进行。

优选的，所述蛇形管的外侧设有螺纹，保护箱的内壁设有螺纹，蛇形管与保护箱的内壁螺纹传动，蛇形管与激光焊接头的外壁完全贴合，蛇形管与保护箱螺纹连接有利于蛇形管的拆卸和固定；本发明通过将蛇形管与保护箱螺纹连接，有利于蛇形管的拆装，同时方便了蛇形管的固定和使用。

优选的，所述保护箱上开设有散热孔，散热孔位于一号横板、防护罩和l形箱体形成的闭合空间上的保护箱的侧壁上，散热孔内壁的两侧固接有石棉垫，相邻的石棉垫之间相互接触；本发明通过在工作箱上设置散热孔，散热孔上设置石棉垫，石棉垫在常温下密封，保证了保护箱的完整性，而激光焊接头在工作时产生的热量使石棉垫具有弹性，使得激光焊接头上的热量可以从相邻的石棉垫之间排出，进一步的降低了激光焊接头的温度，保证其可以持续使用。

优选的，所述一号推杆位于l形箱体内的部分固接有圆弧形弹性布，弹性布用于防止一号横板、二号横板和l形箱体内的气体泄漏；本发明通过在一号推杆上设置弹性布，可防止一号横板、二号横板和l形箱体形成的空间内的气体泄漏，保证了一号横板、二号横板和l形箱体形成的空间内的气密性良好。

优选的，所述支撑板内开设有空心腔体，空心腔体与夹紧气缸连通；所述激光焊接头在工作时产生的热量通过工件倒入至支撑板上，支撑板的温度升高使的空心腔体内的气体进入夹紧气缸内；本发明通过将激光焊接头产生的热量进行利用，可以将空心腔体内的气体升温后排入夹紧气缸内为夹紧气缸供气。

优选的，所述电动气缸与控制器电性连接，电动气缸用于调整需要焊接的工件的位置；本发明通过控制器控制电动气缸，可以通过调节电动气缸输出端的位置保证需要焊接的工件始终在同一个水平面上。

将需要焊接的工件放置在支撑板上后，通过控制器调节电动气缸的位置来保证需要焊接的工件在同一水平面后，控制器控制夹紧气缸将需要焊接的工件夹紧，此时操作台控制激光焊接机工作，激光焊接机中的激光焊接头对准需要焊接的工件进行激光焊接，焊料不断的填入焊缝内，焊料的温度不断升高粘附在需要焊接的工件上，防护罩将需要焊接的工作罩住，工件与焊接机形成闭合的封闭空间，随着激光焊接头工作的进行，工件与防护罩形成闭合空间内的温度不断升高，使得工件与防护罩形成的闭合空间内气体的温度不断升高，此时防护罩与工件形成的闭合空间内的压力不断增大，激光焊接中焊料下方的气泡因为防护罩与工件形成的闭合空间内的压力不断增大的原因开始向上移动，当防护罩与工件形成的闭合空间内的压力达到峰值时，防护罩上的气压阀打开，气体瞬间进入一号横板、l形箱体和防护罩形成的闭合空间内，随着防护罩与工件形成的闭合空间内的气体不断排出，焊料中的气泡继续向上移动，最终气泡移动到焊料的表面后破裂；而瞬间进入一号横板、l形箱体和防护罩形成的闭合空间内的气体冲击一号横板向上移动，一号横板向上移动的同时压缩一号横板和二号横板之间的气体使气体从二号横板上的出气口排出，排出的气体推动三号横板向上移动，三号横板向上移动的同时推动三号横板与l形箱体形成的闭合空间内的液态乙醇流入蛇形管内，蛇形管内的液态乙醇在蛇形管内流动时吸收激光焊接头焊接工件时产生的热量，液态的乙醇因吸收热量由液态变为气态从蛇形管内流入至保护箱右侧的三号横板与l形箱体形成的闭合空间内，气态的乙醇与保护箱右侧的三号横板与l形箱体形成的闭合空间内的冷凝介质接触后重新变为液态，随着保护箱右侧的三号横板与l形箱体形成的闭合空间内的液态乙醇越来越多，三号横板向下移动，三号横板向下移动推动三号横板、二号横板和l形箱体内的气体从二号横板上的出气口排出，排出的气体带动一号横板向下移动，一号横板向下移动时推柱推动二号推杆使二号推杆向下倾斜，二号推杆向下倾斜时二号杠杆另一端上的活塞头拔出，一号横板、l形箱体和防护罩形成的闭合空间内的气体排出；同理，随着保护箱右侧的三号横板与l形箱体形成的闭合空间内的液态乙醇越来越多，液态的乙醇回流至左侧的三号横板与l形箱体形成的闭合空间内，最终使得保护箱左侧的一号横板、防护罩和保护箱形成的闭合空间内的气体排出。

本发明的有益效果如下：

1.本发明所述的一种激光焊接持续用防气孔焊接设备；该设备可以避免激光焊接时焊缝中出现气孔，保证了焊缝的强度，通过设计除气单元，出气单元包括防护罩，防护罩在工作时防护罩内的气体的温度温度升高，气体的压力增大，压力增大的气体可以使激光焊料中的气泡排出，最终在防护罩内的气体排出时，气泡移动到焊料的表面破碎，使得焊料中不存在气孔，提高了焊接的质量。

2.本发明所述的一种激光焊接持续用防气孔焊接设备，该设备连贯性强，持久力强，通过利用防护罩内的气体，可以使液态的乙醇在缠绕在与激光焊接头上的蛇形管内来回移动，对激光焊接头进行降温，使激光焊接头可以持久使用，提高了焊接的效率。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明的主视图；

图2是图1中a处的局部放大图；

图3是图2中b处的局部放大图；

图中：激光焊接机1、操作台11、激光焊接头12、连接杆13、蛇形管14、底座2、工作台21、电动气缸22、支撑板23、空心腔体231、工件24、夹紧气缸3、保护箱4、散热孔41、石棉垫42、除气单元5、防护罩51、l形箱体52、一号横板53、二号横板54、三号横板55、推柱56、一号杠杆6、二号杠杆61、一号推杆7、二号推杆71、活塞头72、弹性布8。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1至图3所示，本发明所述的一种激光焊接持续用防气孔焊接设备，包括激光焊接机1和控制器；所述控制器用于控制激光焊接持续用防气孔焊接设备工作，所述激光焊接机1包括操作台11、激光发生器、激光控制器和激光焊接头12，激光控制器与激光发生器连接；所述激光发生器发出的激光通过光路传播单元进入激光焊接头12，所述激光焊接机1的一侧固接有底座2，底座2上方的中部设有工作台21，工作台21的上方设有电动气缸22，电动气缸22以工作台21的中心线为基准对称设置，电动气缸22的底部与工作台21固接、其输出端固接有支撑板23，支撑板23上放置有需要焊接的工件24；所述底座2上方的两侧固接有夹紧气缸3，夹紧气缸3与控制器电性连接，夹紧气缸3工作时输出端伸出夹紧需要焊接的工件24；所述激光焊接机1上的激光焊接头12通过连接杆13与操作台11连接；所述激光焊接头12上套设有保护箱4，保护箱4的下方设有除气单元5，除气单元5用于对激光焊接时焊料中的气泡进行去除；所述除气单元5包括防护罩51，防护罩51的截面结构为半圆形，防护罩51的底部与需要焊接的工件24接触，防护罩51工作时与工件24形成闭合空间，防护罩51上开设有出气口，出气口处设有气压阀；所述防护罩51的一侧设有l形箱体52，l形箱体52的一端与防护罩51固接、另一端与保护箱4固接；所述l形箱体52内分别设有一号横板53、二号横板54和三号横板55，其中，一号横板53位于位于二号横板54的下方，三号横板55位于二号横板54的上方，一号横板53的端部与l形箱体52接触，二号横板54的端部与l形箱体52固接，三号横板55的端部与l形箱体52接触；所述一号横板53通过弹簧与二号横板54连接，一号横板53远离保护箱4的一端设有推柱56，推柱56的端部倾斜设置，三号横板55通过弹簧与二号横板54连接，二号横板54的中部设有出气口，一号横板53、l形箱体52和防护罩51之间形成闭合空间，防护罩51内的气体从防护罩51上的出气口排出时推动一号横板53向上移动，一号横板53向上移动时一号横板53与二号横板54之间的气体推动三号横杆向上移动；所述二号横板54、一号横板53和l形箱体52形成闭合空间；所述三号横板55与l形箱体52之间形成闭合空间，且位于保护箱4左侧的三号横板55与l形箱体52形成的闭合空间内装有液态乙醇，位于保护箱4右侧的三号横板55与l形箱体52形成的闭合空间内装有冷凝介质；所述保护箱4左侧的三号横板55与l形箱体52形成的闭合空间和位于保护箱4右侧的三号横板55与l形箱体52形成的闭合空间通过蛇形管14连通；所述蛇形管14的缠绕在激光焊接头12的外壁上；所述保护箱4左侧的三号横板55与l形箱体52形成的闭合空间内的液态乙醇从蛇形管14内流过时对激光焊接头12进行降温；所述l形箱体52远离保护箱4的一侧设有一号杠杆6和二号杠杆61，一号杠杆6和二号杠杆61均与l形箱体52铰接，一号杠杆6与二号杠杆61之间铰接；所述一号杠杆6远离二号杠杆61的一端设有一号推杆7，一号推杆7远离一号杠杆6的一端穿过l形箱体52与一号横板53上方的推柱56接触，一号杠杆6远离二号杠杆61的一端固接有二号推杆71，二号推杆71的一端穿过l形箱体52并与一号横板53下方的推柱56接触，一号推杆7和二号推杆71与推柱56接触的一端均倾斜设置，二号杠杆61远离一号横板53的一端固接有活塞头73，活塞头73的一端伸入至l形箱体52内；所述一号横板53向下移动时推柱56与二号推杆71接触使二号杠杆61的一端向远离l形箱体52的一端倾斜，活塞头73从l形箱体52内伸出，活塞头73伸出时l形箱体52、防护罩51和一号横板53之间的气体排出；本发明通过设置除气单元5，可将激光焊接头12焊接工件24时焊料上产生的气孔消除，提高了焊缝的强度，保证了焊接的质量，同时，在激光焊接头12与保护箱4之间设置蛇形管14，通过从防护罩51内排出的气体的带动一号横板53向上移动，一号横板53向上移动给时一号横板53、二号横板54和l形箱体52内的气体进入从二号横板54上的出气口排出推动三号横板55向上移动，三号横板55向上移动时液态乙醇通过蛇形管14流出对工作的激光焊接头12进行降温，使得激光焊接头12可以持续使用，不会因为焊接时激光焊接头12的温度过高而影响焊接工作的持续进行。

作为本发明的一种具体实施方式，所述蛇形管14的外侧设有螺纹，保护箱4的内壁设有螺纹，蛇形管14与保护箱4的内壁螺纹传动，蛇形管14与激光焊接头12的外壁完全贴合，蛇形管14与保护箱4螺纹连接有利于蛇形管14的拆卸和固定；本发明通过将蛇形管14与保护箱4螺纹连接，有利于蛇形管14的拆装，同时方便了蛇形管14的固定和使用。

作为本发明的一种具体实施方式，所述保护箱4上开设有散热孔41，散热孔41位于一号横板53、防护罩51和l形箱体52形成的闭合空间上的保护箱4的侧壁上，散热孔41内壁的两侧固接有石棉垫42，相邻的石棉垫42之间相互接触；本发明通过在工作箱上设置散热孔41，散热孔41上设置石棉垫42，石棉垫42在常温下密封，保证了保护箱4的完整性，而激光焊接头12在工作时产生的热量使石棉垫42具有弹性，使得激光焊接头12上的热量可以从相邻的石棉垫42之间排出，进一步的降低了激光焊接头12的温度，保证其可以持续使用。

作为本发明的一种具体实施方式，所述一号推杆7位于l形箱体52内的部分固接有圆弧形弹性布8，弹性布8用于防止一号横板53、二号横板54和l形箱体52内的气体泄漏；本发明通过在一号推杆7上设置弹性布8，可防止一号横板53、二号横板54和l形箱体52形成的空间内的气体泄漏，保证了一号横板53、二号横板54和l形箱体52形成的空间内的气密性良好。

作为本发明的一种具体实施方式，所述支撑板23内开设有空心腔体231，空心腔体231与夹紧气缸3连通；所述激光焊接头12在工作时产生的热量通过工件24倒入至支撑板23上，支撑板23的温度升高使的空心腔体231内的气体进入夹紧气缸3内；本发明通过将激光焊接头12产生的热量进行利用，可以将空心腔体231内的气体升温后排入夹紧气缸3内为夹紧气缸3供气。

作为本发明的一种具体实施方式，所述电动气缸22与控制器电性连接，电动气缸22用于调整需要焊接的工件24的位置；本发明通过控制器控制电动气缸22，可以通过调节电动气缸22输出端的位置保证需要焊接的工件24始终在同一个水平面上。

工作时，将需要焊接的工件24放置在支撑板23上后，通过控制器调节电动气缸22的位置来保证需要焊接的工件24在同一水平面后，控制器控制夹紧气缸3将需要焊接的工件24夹紧，此时操作台11控制激光焊接机1工作，激光焊接机1中的激光焊接头12对准需要焊接的工件24进行激光焊接，焊料不断的填入焊缝内，焊料的温度不断升高粘附在需要焊接的工件24上，防护罩51将需要焊接的工作罩住，工件24与焊接机形成闭合的封闭空间，随着激光焊接头12工作的进行，工件24与防护罩51形成闭合空间内的温度不断升高，使得工件24与防护罩51形成的闭合空间内气体的温度不断升高，此时防护罩51与工件24形成的闭合空间内的压力不断增大，激光焊接中焊料下方的气泡因为防护罩51与工件24形成的闭合空间内的压力不断增大的原因开始向上移动，当防护罩51与工件24形成的闭合空间内的压力达到峰值时，防护罩51上的气压阀打开，气体瞬间进入一号横板53、l形箱体52和防护罩51形成的闭合空间内，随着防护罩51与工件24形成的闭合空间内的气体不断排出，焊料中的气泡继续向上移动，最终气泡移动到焊料的表面后破裂；而瞬间进入一号横板53、l形箱体52和防护罩51形成的闭合空间内的气体冲击一号横板53向上移动，一号横板53向上移动的同时压缩一号横板53和二号横板54之间的气体使气体从二号横板54上的出气口排出，排出的气体推动三号横板55向上移动，三号横板55向上移动的同时推动三号横板55与l形箱体52形成的闭合空间内的液态乙醇流入蛇形管14内，蛇形管14内的液态乙醇在蛇形管14内流动时吸收激光焊接头12焊接工件24时产生的热量，液态的乙醇因吸收热量由液态变为气态从蛇形管14内流入至保护箱4右侧的三号横板55与l形箱体52形成的闭合空间内，气态的乙醇与保护箱4右侧的三号横板55与l形箱体52形成的闭合空间内的冷凝介质接触后重新变为液态，随着保护箱4右侧的三号横板55与l形箱体52形成的闭合空间内的液态乙醇越来越多，三号横板55向下移动，三号横板55向下移动推动三号横板55、二号横板54和l形箱体52内的气体从二号横板54上的出气口排出，排出的气体带动一号横板53向下移动，一号横板53向下移动时推柱56推动二号推杆71使二号推杆71向下倾斜，二号推杆71向下倾斜时二号杠杆61另一端上的活塞头73拔出，一号横板53、l形箱体52和防护罩51形成的闭合空间内的气体排出；同理，随着保护箱4右侧的三号横板55与l形箱体52形成的闭合空间内的液态乙醇越来越多，液态的乙醇回流至左侧的三号横板55与l形箱体52形成的闭合空间内，最终使得保护箱4左侧的一号横板53、防护罩51和保护箱4形成的闭合空间内的气体排出，最后，关闭激光焊接机1，将焊接好的工作取下，整个工件24的焊接工作结束。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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保护范围的限制。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。