一种管件激光焊接机及其使用方法

技术领域

本发明属于焊接设备技术领域，尤其涉及一种管件激光焊接机及其使用方法。

背景技术

激光焊接是利用高能量的激光脉冲对材料进行微小区域内的局部加热，激光辐射的能量通过热传导向材料的内部扩散，将材料熔化后形成特定熔池。它是一种新型的焊接方式，可实现点焊、对接焊、叠焊、密封焊等，深宽比高，焊缝宽度小，热影响区小、变形小，焊接速度快，焊缝平整、美观，焊后无需处理或只需简单处理，焊缝质量高，无气孔，可精确控制，聚焦光点小，定位精度高，易实现自动化；

在管件激光焊接中，常用的管件激光焊接机一般包括机体，机体上安装有激光焊接机构和管件夹持机构，现有的管件激光焊接机一般通过三爪卡盘对管件的一端进行夹持，并带动管件在焊接过程中转动，这种方式使得管件在焊接过程中容易出现质量问题，如管件的两段在焊接过程中转动不同步导致焊缝质量受到影响，又或者管件的夹持效果不够稳定而对焊缝质量造成影响，同时激光焊接机在焊接过程中产生的废气无法有效的进行收集处理，容易造成生产环境受到污染的现象，由此有必要做出改进。

发明内容

本发明的目的是针对上述存在的技术问题，提供一种管件激光焊接机及其使用方法，以提高管件焊接质量并降低焊接废气对生产环境的污染。

有鉴于此，本发明提供一种管件激光焊接机，包括：机体，所述机体的表面设置有工作台面；激光焊接机构，所述激光焊接机构设置在工作台面上，所述激光焊接机构包括可升降移动的激光焊接头；

还包括：管件夹持机构，所述管件夹持机构设置在机体上，所述管件夹持机构包括对称设置在激光焊接头两侧的两个管件夹持件；

其中，两个管件夹持件可通过同步驱动件同步转动以带动管件的两段同时转动。

在本技术方案中，管件焊接时将待焊接的管件安装在管件夹持机构上，通过两个管件夹持件同步转动从而使得管件的两段在焊接过程中能够同步转动，防止焊缝质量因管件两段不同步转动而受到影响的现象出现，提高了管件的焊接质量。

在上述技术方案中，进一步的，所述管件夹持件还包括：

安装座，所述安装座设置在工作台面上，所述安装座的中心设置有沿轴向贯穿安装座的穿孔；

转动盘，所述转动盘转动设置在安装座朝向激光焊接头一侧的表面，所述转动盘的周向表面设置有齿圈；

弧形板，所述弧形板具有两个，两个弧形板对称安装在转动盘的两侧；

夹持环，所述夹持环由若干环段组成，若干环段彼此之间通过环状伸缩杆连接；

伸缩驱动部，所述伸缩驱动部设置在弧形板上用于驱动夹持环展开或收缩；

其中，所述转动盘的中心开设有与穿孔连通的通孔。

在上述技术方案中，进一步的，所述夹持环可设置两个，两个夹持环沿管件轴向间隔分布，两个夹持环之间可通过连接柱连接。

在上述技术方案中，进一步的，所述同步驱动件还包括：

驱动电机，所述驱动电机设置在机体中，所述驱动电机的驱动端连接有蜗杆；

转动杆，所述转动杆的中部设置有蜗轮，所述转动杆的两端设置有主动齿轮；

其中，所述转动杆转动设置在机体中，所述蜗轮与蜗杆啮合，所述主动齿轮可与转动盘上的齿圈啮合。

在上述技术方案中，进一步的，还包括：

废气处理机构，所述废气处理机构设置在激光焊接机构上并位于激光焊接头的后侧；

其中，所述废气处理机构可吸收处理焊接时产生的废气。

在上述技术方案中，进一步的，所述废气处理机构还包括：

废气收集罩，所述废气收集罩设置在激光焊接头的后侧，所述废气收集罩包括呈圆台状的上罩和下罩；

内罩，所述内罩设置在上罩中且内罩与废气收集罩同轴设置，所述内罩呈圆台状，所述内罩的底端同轴设置有一圈环形挡板；

风机，所述风机设置在上罩上；

导流板，所述导流板设置在下罩的底端，所述导流板呈环状并与下罩同轴设置，所述导流板可将沿下罩内壁流动的气流导向内罩；

其中，所述废气收集罩和内罩均为两端均开口，所述上罩的内壁与内罩的外壁之间可构成旋涡风腔，所述风机可在旋涡风腔中形成旋涡气流，所述内罩的两端分别位于上罩和下罩中，所述旋涡风腔与下罩连通。

在上述技术方案中，进一步的，所述废气处理机构还包括：

废气过滤件，所述废气过滤件设置在激光焊接机构中；

废气管，所述废气管用于连通废气过滤件和废气收集罩；

吸附件，所述吸附件设置在废气管上用于吸附废气中携带的颗粒物。

在上述技术方案中，进一步的，所述吸附件还包括：

开口，所述开口设置在废气管的管壁上；

安装柱，所述安装柱设置在开口底面的中心处，所述安装柱的顶端设置有电机；

转动块，所述转动块设置在电机的驱动端；

静电吸附板，所述静电吸附板具有两块，两块静电吸附板对称设置在转动块两侧；

外壳，所述外壳设置在废气管的外壁上；

触点，所述触点设置在安装柱的顶端用于对静电吸附板进行供电；

板刷，所述板刷可对静电吸附板上吸附的颗粒物进行清理；

收集盒，所述收集盒可拆卸设置在在外壳的底端；

其中，所述开口位于外壳的内部，两块静电吸附板的吸附面分别位于废气管内和外壳内，所述转动块底面的两侧分别设置有触片。

在上述技术方案中，进一步的，所述触点还包括：

底座，所述底座中设置有活动腔，所述底座的顶端设置有与活动腔连通的孔；

触点柱，所述触点柱活动设置在活动腔中，所述触点柱的顶端呈球状并通过孔伸出活动腔，所述触点柱的底端设置有接触部，所述触点柱内设置有呈圆台状的内腔；

若干弹簧，若干弹簧设置在活动腔中且弹簧的两端分别与活动腔底面和接触部底面连接；

滑槽，所述滑槽具有两个并对称设置在内腔两侧的内壁上，所述滑槽中设置有导向块；

弹性杆，所述弹性杆具有两根，两根弹性杆设置在活动腔的底面，两根弹性杆呈V字形对称设置并分别与两个滑槽的位置对应；

簧片，所述簧片设置在两个导向块之间且簧片的两端分别与两个导向块连接；

导电块，所述导电块设置在接触部的侧面；

凹槽，所述凹槽设置在活动腔的内侧壁上，所述凹槽中对称设置有两个弹性板，两个弹性板之间的间距由上而下逐渐减小；

其中，所述导向块与弹性杆的顶端连接，所述导电块至少具有两个并对设置，所述凹槽数量与导电块对应，所述导电块可沿凹槽升降移动且导电块位于两个弹性板之间。

本发明还公开了一种适用于上述管件激光焊接机的使用方法，在上述技术方案中，进一步的，包括以下步骤：

S1将带焊接的管件安装在管件夹持机构上，通过夹持环将管件夹持固定；

S2管件固定后，激光焊接机构运转并带动激光焊接头移动至管件焊接处，同时转动盘转动带动夹持环转动使得管件转动，进而进行焊接作业；

S3焊接中产生废气后启动风机，风机在旋涡风腔中形成旋涡气流，从而在内罩的中心处产生吸力，将废气吸入废气收集罩中；

S4废气在沿废气管移动的过程中经过吸附件被初步过滤，接着废气进入废气过滤件中被二次过滤后排放至外部。

本技术方案中，采用上述方法控制管件激光焊接机，管件的夹持方便并且夹持效果好，同时管件的焊接质量高，焊接过程中产生的废气能够得到有效的出现，生产环境不容易受到焊接废气的污染。

本发明的有益效果是：

1.通过管件夹持机构的设置使得管件在焊接过程中不容易受到外部因素的影响，提高了管件的焊接质量；

2.通过废气处理机构的设置使得焊接过程中产生的废气能够得到有效的收集，防止生产环境受到焊接废气的污染；

3.通过吸附件的设置能够连续的有效收集废气中包含的颗粒物杂质，提高了废气的处理效果；

4.通过触点的设置提高了静电吸附板的工作稳定性，进而提高了废气的处理效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明具体实施方式结构示意图。

图2为本发明图1中A部局部放大图结构示意图。

图3为本发明同步驱动件结构示意图。

图4为本发明管件夹持件结构示意图。

图5为本发明废气收集罩结构示意图。

图6为本发明废气收集罩剖视图结构示意图。

图7为本发明吸附件结构示意图。

图8为本发明吸附件剖视图结构示意图。

图9为本发明安装柱顶端结构示意图。

图10为本发明触点结构示意图。

图中标记表示为：

1-机体、100-工作台面、2-激光焊接机构、200-激光焊接头、3-管件夹持件、30-安装座、300-穿孔、31-转动盘、32-弧形板、33-夹持环、34-伸缩驱动部、4-驱动电机、40-蜗杆、5-转动杆、50-蜗轮、51-主动齿轮、6-废气处理机构、60-废气收集罩、600-上罩、601-下罩、61-内罩、610-环形挡板、62-风机、63-导流板、64-旋涡风腔、65-废气管、7-吸附件、70-开口、71-安装柱、72-电机、73-转动块、74-静电吸附板、75-外壳、76-板刷、77-收集盒、8-触点、80-底座、800-活动腔、81-触点柱、810-接触部、811-内腔、82-弹簧、83-滑槽、84-导向块、85-弹性杆、86-簧片、87-导电块、88-凹槽、89-弹性板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

实施例1：

本申请实施例提供了一种管件激光焊接机，包括：机体1，机体1的表面设置有工作台面100；激光焊接机构2，激光焊接机构2设置在工作台面100上，激光焊接机构2包括可升降移动的激光焊接头200；

还包括：管件夹持机构，管件夹持机构设置在机体1上，管件夹持机构包括对称设置在激光焊接头200两侧的两个管件夹持件3；

其中，两个管件夹持件3可通过同步驱动件同步转动以带动管件的两段同时转动。

而且，机体1上还设置有常规的控制器，如PLC控制器，控制器可控制激光焊接机构2和管件夹持机构的运行，激光焊接机构2包括常规的安装架或安装壳。

本实施例中，管件焊接时将待焊接的管件安装在管件夹持机构上，通过两个管件夹持件3同步转动从而使得管件的两段在焊接过程中能够同步转动，防止焊缝质量因管件两段不同步转动而受到影响的现象出现，提高了管件的焊接质量。

实施例2：

本实施例提供了一种管件激光焊接机，除了包括上述实施例的技术方案外，还具有以下技术特征，管件夹持件3还包括：安装座30，安装座30设置在工作台面100上，安装座30的中心设置有沿轴向贯穿安装座30的穿孔300；转动盘31，转动盘31转动设置在安装座30朝向激光焊接头一侧的表面，转动盘31的周向表面设置有齿圈；弧形板32，弧形板32具有两个，两个弧形板32对称安装在转动盘31的两侧；夹持环33，夹持环33由若干环段330组成，若干环段330彼此之间通过环状伸缩杆连接；伸缩驱动部34，伸缩驱动部34设置在弧形板32上用于驱动夹持环33展开或收缩；

其中，转动盘31的中心开设有与穿孔300连通的通孔。

夹持环33可设置两个，两个夹持环33沿管件轴向间隔分布，两个夹持环33之间可通过连接柱连接。

同步驱动件还包括：驱动电机4，驱动电机4设置在机体1中，驱动电机4的驱动端连接有蜗杆40；转动杆5，转动杆5的中部设置有蜗轮50，转动杆5的两端设置有主动齿轮51；

其中，转动杆5转动设置在机体1中，蜗轮50与蜗杆51啮合，主动齿轮51可与转动盘31上的齿圈啮合。

本实施例中，管件焊接时，将管件的两段分别置于两个管件夹持件3中，通过伸缩驱动部34带动夹持环33上的若干环段缩紧，从而将管件夹持在夹持环33中，通过夹持环33对管件进行夹持能够有效提高夹持面积从而提高夹持稳定性，管件夹持后，驱动电机4带动蜗杆40转动从而使得蜗轮50转动，转动杆5随着蜗轮50的转动而转动并带动主动齿轮51转动，两个主动齿轮51同步转动从而使得两个管件夹持件3的转动盘31同步转动，进而能够使得管件的两段在焊接过程中同步转动，防止焊缝质量因管件两段不同步转动而受到影响的现象出现，提高了管件的焊接质量。

实施例3：

本实施例提供了一种管件激光焊接机，除了包括上述实施例的技术方案外，还具有以下技术特征，还包括：废气处理机构6，废气处理机构6设置在激光焊接机构2上并位于激光焊接头200的后侧；

其中，废气处理机构6可吸收处理焊接时产生的废气。

废气处理机构6还包括：废气收集罩60，废气收集罩60设置在激光焊接头200的后侧，废气收集罩60包括呈圆台状的上罩600和下罩601；内罩61，内罩61设置在上罩600中且内罩61与废气收集罩60同轴设置，内罩61呈圆台状，内罩61的底端同轴设置有一圈环形挡板610；风机62，风机62设置在上罩600上；导流板63，导流板63设置在下罩601的底端，导流板63呈环状并与下罩601同轴设置，导流板63可将沿下罩601内壁流动的气流导向内罩61；

其中，废气收集罩60和内罩61均为两端开口，上罩600的内壁与内罩61的外壁之间可构成旋涡风腔64，风机62可在旋涡风腔64中形成旋涡气流，内罩61的两端分别位于上罩600和下罩601中，旋涡风腔64与下罩601连通。

废气处理机构6还包括：废气过滤件，废气过滤件设置在激光焊接机构2中；废气管65，废气管65用于连通废气过滤件和废气收集罩60；吸附件7，吸附件7设置在废气管65上用于吸附废气中携带的颗粒物。

而且，下罩601的底端为废气进入端，上罩600的锥度小于下罩601的锥度，废气过滤件可为常规的焊接废气处理装置，废气过滤件安装在激光焊接机构2的安装架或安装壳中。

本实施例中，当焊接过程中产生废气时，风机62启动在上罩600与内罩之间的旋涡风腔64中形成旋涡气流，旋涡气流的中心处产生吸力从而将废气收集罩60外侧的空气吸入废气收集罩60中，废气随着气流进入废气收集罩60，并通过内罩最终进入废气管65中，由此废气在收集过程中不会穿过风机62，从而防止风机62被废气中的物质腐蚀或者冲击，提高了风机62的使用寿命，同时，旋涡风腔64中的气流可向下罩601流动，并在环形挡板610的作用下沿下罩601内壁流动，气流在移动至导流板63后可在导流板63的作用下向内罩流动并汇入被收集的废气气流中，从而能够在下罩601的内壁形成气幕，防止废气中包含的杂质附着在下罩601的内壁上对废气收集罩60造成腐蚀损坏，提高了废气收集罩60的使用寿命。

实施例4：

本实施例提供了一种管件激光焊接机，除了包括上述实施例的技术方案外，还具有以下技术特征，吸附件7还包括：开口70，开口70设置在废气管65的管壁上；安装柱71，安装柱71设置在开口70底面的中心处，安装柱71的顶端设置有电机72；转动块73，转动块73设置在电机72的驱动端；静电吸附板74，静电吸附板74具有两块，两块静电吸附板74对称设置在转动块73两侧；外壳75，外壳75设置在废气管65的外壁上；触点8，触点8设置在安装柱71的顶端用于对静电吸附板74进行供电；板刷76，板刷76可对静电吸附板74上吸附的颗粒物进行清理；收集盒77，收集盒77可拆卸设置在在外壳75的底端；

其中，开口70位于外壳的内部，两块静电吸附板74的吸附面分别位于废气管65内和外壳75内，转动块73底面的两侧分别设置有触片。

而且，电机可通过控制器进行控制，控制器可设定电机在经过一段时间后进行转动，电机可为步进电机，触点与外部电源连接，转动块73底面两侧的触片与对应侧的静电吸附板74电连接，板刷76可通过常规的往复驱动结构进行驱动，如在外壳75内侧壁上安装导轨，导轨上安装有滑块，板刷76安装在滑块上，滑块通过丝杠和丝杠螺母机构进行往复移动，收集盒77可通过常规的可拆卸连接方式安装在外壳75的底端，如通过螺栓连接在外壳75的底端。

本实施例中，被收集的废气沿废气管65移动的过程中，当废气经过吸附件7时，静电吸附板74能够将废气中包含的颗粒物杂质吸附，从而对废气进行初步过滤，在静电吸附板74工作一段时间后，控制器控制电机启动从而将两块静电吸附板74的位置调换，吸附有颗粒物杂质的静电吸附板74由废气管65一侧移动至外壳75中，对应的触片与触点分离从而对该静电吸附板74断电，接着板刷76将该静电吸附板74上吸附的颗粒物杂质清除，相对于现有技术，本发明的吸附件7能够长时间稳定运行，保持对废气中的颗粒物杂质的良好收集效果，从而提高了废气的处理效果。

实施例5：

本实施例提供了一种管件激光焊接机，除了包括上述实施例的技术方案外，还具有以下技术特征，触点8还包括：底座80，底座80中设置有活动腔800，底座80的顶端设置有与活动腔800连通的孔；触点柱81，触点柱81活动设置在活动腔800中，触点柱81的顶端呈球状并通过孔伸出活动腔800，触点柱81的底端设置有接触部810，触点柱81内设置有呈圆台状的内腔811；若干弹簧82，若干弹簧82设置在活动腔800中且弹簧82的两端分别与活动腔800底面和接触部810底面连接；滑槽83，滑槽83具有两个并对称设置在内腔811两侧的内壁上，滑槽83中设置有导向块84；弹性杆85，弹性杆85具有两根，两根弹性杆85设置在活动腔800的底面，两根弹性杆85呈V字形对称设置并分别与两个滑槽83的位置对应；簧片86，簧片86设置在两个导向块84之间且簧片86的两端分别与两个导向块84连接；导电块87，导电块87设置在接触部810的侧面；凹槽88，凹槽88设置在活动腔800的内侧壁上，凹槽88中对称设置有两个弹性板89，两个弹性板89之间的间距由上而下逐渐减小；

其中，导向块84与弹性杆85的顶端连接，导电块87至少具有两个并对设置，凹槽88数量与导电块87对应，导电块87可沿凹槽88升降移动且导电块87位于两个弹性板89之间。

本实施例中，触点在与触片接触时，触点柱81受到挤压并向活动腔800中移动，从而带动弹簧收缩，弹簧收缩产生弹性力从而推挤触点柱81，保持触点柱81与触片有效接触，同时，导向块84可沿滑槽83移动从而使得两根弹性杆85发生形变，进一步保证触点柱81的回弹性能，减少因触点柱81无法回弹而导致无法有效导电的现象出现，当导向块84沿滑槽83移动时，簧片86同样受到挤压，簧片86能够进一步保证触点的回弹性能，在触点柱81向活动腔800内移动时，导电块87同时移动，两个弹性板89随导电块87的移动而对导电块87施加压力，从而进一步保证触点柱81与底座之间的接触稳定性，进而保证电路的稳定性。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征是可以相互组合的，本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。