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一种桌面型激光焊接机的制作方法

时间:2022-02-13 阅读: 作者:专利查询

一种桌面型激光焊接机的制作方法

1.本实用新型涉及激光焊接技术领域,尤其是指一种桌面型激光焊接机。


背景技术:

2.激光焊接的原理是利用高能量的脉冲激光对工件的局部位置进行加热,使得工件的局部位置熔化,以完成激光焊接工作。现有技术中,一般是通过激光焊接机对工件进行激光焊接,但是现有技术中的激光焊接机的光路路径长且复杂,导致光路系统的组成部件多、结构复杂、体积大,增大了制造的成本,且难以实现激光焊接的可视化。因此,缺陷十分明显,亟需提供一种解决方案。


技术实现要素:

3.为了解决上述技术问题,本实用新型的目的在于提供一种桌面型激光焊接机。
4.为了实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案:
5.一种桌面型激光焊接机,其包括外壳、显示操控器、显微镜、激光焊接光路系统、供电系统及散热装置,所述激光焊接光路系统、供电系统和散热装置均装设于外壳的内腔,所述显示操控器和显微镜设置于外壳外,所述外壳的前端设置有焊接仓,所述供电系统与激光焊接光路系统电连接,所述散热装置用于对外壳的内腔进行散热;所述激光焊接光路系统包括激光发生器、设置于激光发生器输出端的全反镜单元、与全反镜单元正对设置的半反镜单元、设置于半反镜单元输出侧的第一扩束镜单元、设置于第一扩束镜单元输出侧的第二扩束镜单元、设置于第二扩束镜单元输出侧的第一45
°
反射镜单元、位于第一45
°
反射镜单元下方的聚焦镜单元、设置于第一45
°
反射镜单元上方的第二45
°
反射镜单元及设置于第二45
°
反射镜单元输出侧的摄像装置,所述显示操控器与摄像装置电连接,所述显微镜位于第二45
°
反射镜单元的上方,所述激光发生器位于全反镜单元与半反镜单元之间,所述聚焦镜单元突伸至焊接仓内。
6.进一步地,所述激光焊接光路系统还包括位置调节机构,所述第一扩束镜单元与位置调节机构的输出端连接。
7.进一步地,所述供电系统和散热装置分别位于激光焊接光路系统的两侧。
8.进一步地,所述外壳的顶端凹设有用于容置显示操控器的容腔,所述显示操控器与容腔的内壁转动连接。
9.进一步地,所述焊接仓的顶部设置有可视窗,所述显微镜装设于焊接仓并位于可视窗的上方。
10.进一步地,所述聚焦镜单元位于焊接仓的顶壁的中心位置。
11.进一步地,所述焊接仓内装设有环形灯或/和多个射灯;对应地,所述环形灯位于聚焦镜单元的下方,多个射灯设置于聚焦镜单元的周向。
12.进一步地,所述桌面型激光焊接机还包括抽风装置,所述抽风装置的抽风端与焊接仓连通,所述抽风装置的出风端显露于外壳。
13.进一步地,所述外壳设置有提手部。
14.进一步地,所述焊接仓内设置有两个手托,两个手托相对设置;所述焊接仓的开口部设置有门帘;所述供电系统电连接有空气开关;所述焊接仓的底部设置有收集盒。
15.本实用新型的有益效果:在实际应用中,供电系统向激光焊接光路系统供电,使得激光焊接光路系统能够正常工作,将工件放置在焊接仓的焊接位置,使得工件位于聚焦镜单元的下方,激光发生器发出的脉冲激光经由全反镜单元和半反镜单元进行谐振,从而产生激光,接着激光会依次经过第一扩束镜单元和第二扩束镜单元,第一扩束镜单元和第二扩束镜单元对激光的光斑大小进行调节后,激光会照射在第一45
°
反射镜单元上,第一45
°
反射镜单元对激光进行反射,使得激光透过聚焦镜单元照射在工件上,以对工件进行激光焊接;与此同时,经由工件反射的光线会依次经过第一45
°
反射镜单元和第二45
°
反射镜单元,第二45
°
反射镜单元将可见光反射至摄像装置上,摄像装置实时地拍摄激光焊接的过程,并通过显示操控器实时地显示出来,实现了焊接可视化,便于焊接工作的教学和现场演示,同时提高了焊接的效率;另外,操作人员也可以直接通过显微镜对激光焊接加工的过程进行观察。在对工件进行激光焊接的过程中,散热装置对外壳的内腔进行散热,以散发激光发生器在工作时所产生热量,从而能够对外壳的内腔和激光发生器进行降温,避免激光发生器和供电系统长时间处于高温的状态工作,对激光发生器和供电系统起到防护的作用。本实用新型的结构紧凑,光路设计简单,使用和制造成本低,缩短了光路的照射路径,从而缩小了本激光焊接机的体积,且散热效果好,能够通过显示操控器或/和显微镜对激光焊接的加工过程进行观察,实现了焊接加工的可视化,提高了激光焊接的效率和质量。
附图说明
16.图1为本实用新型的立体结构示意图。
17.图2为本实用新型的另一视角的立体结构示意图。
18.图3为本实用新型隐藏门帘后的立体结构示意图。
19.图4为本实用新型的内部结构示意图。
20.图5为本实用新型的激光焊接光路系统的立体结构示意图。
21.附图标记说明:
22.1、激光焊接光路系统;11、激光发生器;12、全反镜单元;13、半反镜单元;14、第一扩束镜单元;15、第二扩束镜单元;16、第一45
°
反射镜单元;17、聚焦镜单元;18、第二45
°
反射镜单元;19、摄像装置;2、供电系统;20、显示操控器;21、显微镜;22、位置调节机构;23、安装座;24、丝杆;25、电机;26、移动螺母;27、底座;28、通孔;3、散热装置;4、外壳;41、容腔;42、提手部;43、散热孔;5、焊接仓;51、可视窗;52、手托;53、门帘;6、环形灯;61、射灯;62、收集盒;63、万向吹气管;64、摇杆;7、抽风装置;8、空气开关;9、安装槽。
具体实施方式
23.为了便于本领域技术人员的理解,下面结合实施例与附图对本实用新型作进一步的说明,实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。
24.如图1至图5所示,本实用新型提供的一种桌面型激光焊接机,其包括外壳4、显示操控器20、显微镜21、激光焊接光路系统1、供电系统2及散热装置3,所述激光焊接光路系统
1、供电系统2和散热装置3均装设于外壳4的内腔,所述显示操控器20和显微镜21均设置于外壳4外,所述外壳4的前端设置有焊接仓5,所述供电系统2与激光焊接光路系统1电连接,所述散热装置3用于对外壳4的内腔进行散热;所述激光焊接光路系统1包括激光发生器11、设置于激光发生器11输出端的全反镜单元12、与全反镜单元12正对设置的半反镜单元13、设置于半反镜单元13输出侧的第一扩束镜单元14、设置于第一扩束镜单元14输出侧的第二扩束镜单元15、设置于第二扩束镜单元15输出侧的第一45
°
反射镜单元16、位于第一45
°
反射镜单元16输出侧下方的聚焦镜单元17、设置于第一45
°
反射镜单元16上方的第二45
°
反射镜单元18及设置于第二45
°
反射镜单元18输出侧的摄像装置19,所述显示操控器20与摄像装置19电连接,所述显微镜21位于第二45
°
反射镜单元18的上方,所述激光发生器11位于全反镜单元12与半反镜单元13之间,所述第一45
°
反射镜单元16与第二45
°
反射镜单元18平行,所述显微镜21与聚焦镜单元17正对设置,所述聚焦镜单元17突伸至焊接仓5内。
25.在实际应用中,供电系统2向激光焊接光路系统1供电,使得激光焊接光路系统能够正常工作,将工件放置在焊接仓5的焊接位置,使得工件位于聚焦镜单元17的下方,激光发生器11发出的脉冲激光经由全反镜单元12和半反镜单元13进行谐振,从而产生激光,接着激光会依次经过第一扩束镜单元14和第二扩束镜单元15,第一扩束镜单元14和第二扩束镜单元15对激光的光斑大小进行调节后,激光会照射在第一45
°
反射镜单元16上,第一45
°
反射镜单元16对激光进行反射,使得激光透过聚焦镜单元17照射在工件上,以对工件进行激光焊接;与此同时,经由工件反射的光线会依次经过第一45
°
反射镜单元16和第二45
°
反射镜单元18,第二45
°
反射镜单元18将可见光反射至摄像装置19上,摄像装置19实时地拍摄激光焊接的过程,并通过显示操控器20实时地显示出来,实现了焊接可视化,便于焊接工作的教学和现场演示,同时提高了焊接的效率;另外,操作人员也可以直接通过显微镜21对激光焊接加工的过程进行观察。在对工件进行激光焊接的过程中,散热装置3对外壳4的内腔进行散热,以散发激光发生器11在工作时所产生热量,从而能够对外壳4的内腔和激光发生器11进行降温,避免激光发生器11和供电系统2长时间处于高温的状态工作,对激光发生器11和供电系统2起到防护的作用。本实用新型的结构紧凑,光路设计简单,使用和制造成本低,缩短了光路的照射路径,从而缩小了本激光焊接机的体积,调节方便,且散热效果好,能够通过显示操控器20或/和显微镜21对激光焊接的加工过程进行观察,实现了焊接加工的可视化,提高了激光焊接的效率和质量。
26.优选地,所述散热装置3为风扇、冷凝器和水箱中的至少一种或其组合。
27.本实施例中,所述供电系统2和散热装置3分别位于激光焊接光路系统1的两侧。该结构设计,一方面是使得本激光焊接机的结构紧凑,另一方面是不但有利于供电系统2向激光焊接光路系统1供电,还有利于散热装置3对外壳4的内腔和激光发生器11进行散热。
28.本实施例中,所述外壳4的顶端凹设有用于容置显示操控器20的容腔41,所述显示操控器20与容腔41的内壁转动连接。在非工作状态下,显示操控器20容置在容腔41内,容腔41对显示操控器20进行收纳,起到防护的作用,显示操控器20的平面可以与外壳4的外侧壁平齐,使得本激光焊接机的外形美观,缩小了设备的高度,便于对本激光焊接机进行搬运、包装等。在工作状态时,可以将显示操控器20转动至倾斜状态,使得显示操控器20突伸至容腔41外,以便于操作人员实时地观察激光焊接加工的过程以及进行人机界面操控。
29.本实施例中,所述焊接仓5的顶部设置有可视窗51,所述显微镜21装设于焊接仓5
并位于可视窗51的上方。操作人员或旁观者也可以通过可视窗51直接观察激光焊接加工的过程。
30.本实施例中,所述聚焦镜单元17位于焊接仓5的顶壁的中心位置,使得聚焦镜单元17不会过于靠近焊接仓5的内侧壁,有利于更好地对工件进行激光焊接。
31.本实施例中,所述焊接仓5内装设有环形灯6或/和多个射灯61;对应地,所述环形灯6位于聚焦镜单元17的下方,多个射灯61设置于聚焦镜单元17的周向。根据实际需求可以选择性地安装环形灯6和射灯61,也可以同时安装环形灯6和射灯61;所述射灯61为可360
°
角度调节的射灯。环形灯6和射灯61均能够对工件进行补光,有利于操作人员能够更加清楚地观察到焊接仓5内的焊接情况。另外,根据实际情况需求,通过改变射灯61照射在工件上的光线角度和光线色温,有利于提高激光焊接的效果和质量。
32.具体地,所述外壳4设置有多个散热孔43,散热孔43能够对外壳4的热量进行散热,提高了散热的效率和效果。
33.本实施例中,所述桌面型激光焊接机还包括抽风装置7,所述抽风装置7的抽风端与焊接仓5连通,所述抽风装置7的出风端显露于外壳4。在焊接的过程中,抽风装置7对焊接仓5进行抽风,以将焊接仓5内的烟雾或废气等抽走。
34.本实施例中,所述外壳4设置有提手部42。在搬运本激光焊接机时,操作人员可以一只手手持焊接仓5,另一只手手持提手部42,又或者,操作人员直接单手手持提手部42,以将本激光焊接机提起,从而便于对本激光焊接机进行搬运。
35.本实施例中,所述焊接仓5内设置有两个手托52,两个手托52相对设置;两个手托52分别供操作人员的双手肘部放置,以便于操作人员对工件进行激光焊接,提高了操作人员的工作舒适度。
36.本实施例中,所述焊接仓5的开口部设置有门帘53;门帘53能够关闭焊接仓5的开口部,以密封焊接仓5,减少在激光焊接时焊接仓5内的废气或烟雾等外泄。
37.本实施例中,所述供电系统2电连接有空气开关8。通过设置空气开关8,用电安全,提高了本激光焊接机的使用安全性能。
38.本实施例中,所述激光焊接光路系统1还包括位置调节机构22,所述第一扩束镜单元14与位置调节机构22的输出端连接。通过位置调节机构22对第一扩束镜单元14的位置进行调节,以调节第一扩束镜单元14与第二扩束镜单元15之间以及第一扩束镜单元14与半反镜单元13之间的距离,从而能够调节激光的光斑大小。
39.本实施例中,所述位置调节机构22包括安装座23、转动连接于安装座23的丝杆24、装设于安装座23的电机25及与丝杆24螺纹连接的移动螺母26,所述丝杆24的一端与电机25的输出轴连接,所述第一扩束镜单元14与移动螺母26连接。在实际调节光斑时,电机25驱动丝杆24转动,转动的丝杆24带动移动螺母26沿着丝杆24的长度方向移动,移动的移动螺母26带动第一扩束镜单元14往复移动,以实现第一扩束镜单元14的位置调节,调节便捷。
40.本实施例中,所述摄像装置19为摄像头,摄像头的结构简单,拆装和维护便捷,使用成本低,拍摄效果好。
41.本实施例中,所述第一45
°
反射镜单元16包括第一支架及装设于第一支架并能够反射激光并透可见光的第一45
°
镜片,所述第一45
°
镜片与聚焦镜单元17的夹角为45
°
。该结构的设计,有利于第一45
°
反射镜单元16将激光反射在聚焦镜单元17,并经由聚焦镜单元17
照射在工件上,也有利于工件反射的可见光透过第一45
°
反射镜单元16后照射在第二45
°
反射镜单元18上,并经由第二45
°
反射镜单元18反射至摄像装置19上。
42.具体地,所述第二45
°
反射镜单元18包括第二支架及装设于第二支架并能够反射可见光的第二45
°
镜片,所述第二45
°
镜片与摄像装置19的夹角为45
°
,所述第一45
°
镜片与第二45
°
镜片平行。
43.本实施例中,所述外壳4内设置有安装槽9,所述安装槽9呈u型或凵字型,所述激光焊接光路系统1还包括嵌装于安装槽9的底座27,所述底座27呈倒u型或倒凵字型,所述底座27的高度等于安装槽9的深度,使得底座27与安装槽9的结构紧凑;所述全反镜单元12、激光发生器11、半反镜单元13、第一扩束镜单元14和第二扩束镜单元15呈直线地排列设置于底座27。该结构设计,结构紧凑,缩短了光路,使得本光路系统的体积小;具体地,所述底座27设置有通孔28,所述第一45
°
反射镜单元16和聚焦镜单元17分别位于通孔28的上侧和下侧。第一45
°
反射镜单元16反射的激光经由通孔28照射在聚焦镜单元17上;工件所反射的可见光依次经由聚焦镜单元17、通孔28、第一45
°
反射镜单元16照射在第二45
°
反射镜单元18上;通过增设通孔28,本实用新型的结构布置紧凑,缩短了光路的路径。该结构设计,实现了激光焊接光路系统1的模块化,便于激光焊接光路系统1的拆装和维护。另外,底座27与安装槽9的底壁之间的间隙能够供电线穿过,有利于线路的布置。
44.具体地,所述底座27装设有导轨,所述第一扩束镜单元14的底部装设有滑块,所述滑块与导轨滑动连接;在调节第一扩束镜单元14的过程中,滑块沿着导轨滑动,提高了调节第一扩束镜单元14的稳定性和位置精度。
45.具体地,所述焊接仓5的底部设置有收集盒62,收集盒62用于收集焊接仓5内的余料,收集盒62能够从焊接仓5上拉出或拆卸出来,清理便捷;所述焊接仓5内设置有万向吹气管63和摇杆64,所述万向吹气管63用于向待激光焊接的工件吹气,根据焊接不同材料的贵重金属(工件),为了保持工件不变色,可以在焊接时向工件表面吹不同的气体,以保证了对工件进行激光焊接的质量;所述摇杆64用于调节激光焊接的相关参数。
46.本实施例中的所有技术特征均可根据实际需要而进行自由组合。
47.上述实施例为本实用新型较佳的实现方案,除此之外,本实用新型还可以其它方式实现,在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本实用新型的保护范围之内。