一种激光送丝焊机
技术领域
本实用新型属于焊接设备领域，具体而言，涉及一种激光送丝焊机。
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。
现有的激光焊接是利用焊丝机进行送丝对准待焊接工件后，并由焊枪对焊丝进行激光加热形成熔池进而将工件焊接起来，而目前在激光焊接过程中，由于激光送丝焊机即焊枪的结构局限，在焊接完成后焊丝无法快速从工件上的熔池抽离，导致焊丝粘在熔池上，倘若出现上述情况，则需要重新加热熔断分离后才能将焊丝抽离，这样会使焊接变得繁琐且同时也会影响焊接效率。鉴于此，本实用新型提供一种激光送丝焊机。
实用新型内容
为解决上述问题，本实用新型提供一种激光送丝焊机，其结构采用优化设计，能有效避免焊接后焊机与熔池粘结，并同时具有定位精准和熔池可扩大的优势，具有焊接高效的特点。
本实用新型通过下述技术方案实现：
一种激光送丝焊机，包括激光焊接头主体、光纤头以及光纤缆，所述光纤缆通过光纤头与所述激光焊接头主体插接固定，所述激光焊接头主体的下方设置有焊丝前外管固定座和焊丝后外管固定座，所述焊丝前外管固定座上固定有焊丝前外管，所述焊丝后外管固定座上固定有焊丝后外管，所述焊丝后外管上套接有焊丝软外管，所述焊丝后外管固定座上设置有槽体，所述槽体内设置有激光开关按钮和弹簧，该槽体上设置有转接孔，所述转接孔上转动连接有开关扳扣机构，所述开关扳扣机构包括扳扣本体、转接柱以及限位柱，所述转接柱与所述转接孔转动连接，所述扳扣本体内设置有焊丝通道，所述焊丝通道内固定有摆动套管，所述转接柱和限位柱设置于所述焊丝通道的两侧，所述焊丝后外管、摆动套管以及焊丝前外管内设置有焊丝。
作为一种优选的技术方案，所述激光焊接主体的前端设置有安装槽，所述安装槽上固定连接有定位钨尖头，所述定位钨尖头上设置有焊丝通孔。
作为一种优选的技术方案，所述激光焊接头主体包括壳体，所述壳体内设置有激光通道，所述壳体的转角处设置有反光镜模块，所述激光通道内还设置有旋转电机、聚焦镜模块以及保护镜模块，所述聚焦镜模块与所述旋转电机连接。
作为一种优选的技术方案，所述反光镜模块包括反光镜固定块和反光镜，所述反光镜固定块与所述壳体固定连接，所述反光镜设置在所述反光镜固定块上。
作为一种优选的技术方案，所述壳体上还设置有嵌槽，所述保护镜模块嵌入所述嵌槽中与所述壳体固定连接。
作为一种优选的技术方案，所述旋转电机包括电机主体和转轴，所述转轴为空心转轴，所述聚焦镜模块包括压紧圈、第一垫圈、聚焦镜、第二垫圈以及聚焦镜筒，所述第一垫圈、聚焦镜以及第二垫圈依次设置于所述聚焦镜筒内并通过所述压紧圈限位，所述压紧圈与所述聚焦镜筒固定连接，所述聚焦镜筒与所述空心转轴连接。
作为一种优选的技术方案，所述聚焦镜相对所述聚焦镜筒倾斜设置，所述聚焦镜的中心线与所述聚焦镜筒的中心线成一夹角。
有益效果：
本实用新型通过开关扳扣机构、摆动套管以及激光开关按钮的结构设置，可以避免焊接完成后焊丝与熔池粘接在一起，起到停焊时焊丝及时抽离熔池的作用，除此之外，定位钨尖头能起到很好的焊接定位作用，提高焊接的精准度，由于聚焦镜与聚焦镜筒的倾斜设置，配合旋转电机可以形成等效大光斑，扩大焊接熔池面积，使大焊缝焊接效果更佳，具有定位精准和熔池可扩大的优势，具有焊接高效的特点。
附图说明
图1为一种激光送丝焊机的结构爆炸图；
图2为图1中激光焊接头主体的结构爆炸图；
图3为一种激光送丝焊接的结构总装图；
图4为一种激光送丝焊机的截面图；
图5为焊丝后外管固定座的结构示意图；
图6为焊丝前外管和开关扳扣结构的结构透视图；
图7为光纤头及激光焊接头主体的截面图；
图8为图7中旋转电机和聚焦镜模块的详细结构图；
图9为聚焦镜中心线B与聚焦镜筒中心线C形成夹角A的结构示意图；
图10为激光偏移后的结构示意图；
图11为旋转电机转动后激光往另一个方向偏移的结构示意图；
图12为旋转电机旋转后光斑运动形成等效大光斑的原理示意图；
图13为定位钨尖头实施例二的结构示意图。
附图标识：
1、光纤缆；2、光纤头；3、激光焊接头主体；4、焊丝前外管固定座；5、焊丝后外管固定座；6、焊丝前外管；7、焊丝后外管；8、焊丝软外管；9、槽体；10、激光开关按钮；11、弹簧；12、转接孔；13、开关扳扣机构；14、扳扣本体；15、转接柱；16、限位柱；17、焊丝通道；18、摆动套管；19、焊丝；20、安装槽；21、定位钨尖头；22、焊丝通孔；23、壳体；24、激光通道；25、反光镜模块；26、旋转电机；27、聚焦镜模块；28、保护镜模块；29、反光镜固定块；30、反光镜；31、电机主体；32、转轴；33、压紧圈；34、第一垫圈；35、聚焦镜；36、第二垫圈；37、聚焦镜筒；38、U型槽；100、光斑；A、夹角；B、聚焦镜的中心线；C、聚焦镜筒的中心线。
具体实施方式
为进一步对本实用新型的技术方案进行公开说明，下面结合附图对一种激光送丝焊机进行清楚、完整的说明。
需要说明的是，本说明书中所引用的如“上”、“内”、“中”、“左”、“右”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴，合先叙明。
请参照附图1至,,6，本实用新型提供一种激光送丝焊机，包括激光焊接头主体3、光纤头2以及光纤缆1，所述光纤缆1通过光纤头2与所述激光焊接头主体3插接固定，所述激光焊接头主体3的下方设置有焊丝前外管固定座4和焊丝后外管固定座5，所述焊丝前外管固定座4上固定有焊丝前外管6，所述焊丝后外管固定座5上固定有焊丝后外管7，所述焊丝后外管7上套接有焊丝软外管8，所述焊丝后外管固定座5上设置有槽体9，所述槽体9内设置有激光开关按钮10和弹簧11，激光开关按钮10可以控制激光的开关，以及控制送丝机启动送丝或停止送丝，该槽体9上设置有转接孔12，所述转接孔12上转动连接有开关扳扣机构13，需要说明的是，由于激光开关按钮10和弹簧11均设置在槽体9中，而开关扳扣机构13设置在槽体9上，通过按压开关扳扣机构13时，开关扳扣机构13能陷入槽体9中并抵接激光开关按钮10，而松开开关扳扣机构13时，由于弹簧11的作用，可以将开关扳扣机构13弹起并复位，所述开关扳扣机构13包括扳扣本体14、转接柱15以及限位柱16，所述转接柱15与所述转接孔12转动连接，所述扳扣本体14内设置有焊丝通道17，所述焊丝通道17内固定有摆动套管18，所述转接柱15和限位柱16设置于所述焊丝通道17的两侧，所述焊丝后外管7、摆动套管18以及焊丝前外管6内设置有焊丝19。
工作时，请参照附图3，随着操作者扳动开关扳扣机构13，这时摆动套管18也随着开关扳扣机构13摆动，使得摆动套管18向前推进，使得焊丝19向前推进，由于开关扳扣机构13处于松开状态和压下状态两种状态焊丝19在摆动套管18出口处和焊丝前外管6入口处存在长度差，即当开关扳扣机构13压下时，焊丝19在摆动套管18出口处和焊丝前外管6入口处之间的长度较短，而当开关扳扣机构13松开时，焊丝19在摆动套管18出口处和焊丝前外管6入口处之间的长度较长，这就使得当扳动开关扳扣机构13时下压时，焊丝19向焊丝前外管6内相对向前推进，使得焊丝19在焊丝前外管6前端露出，当开关扳扣机构13碰到激光开关按钮10并按下按钮开启激光，同时焊丝19机开启送丝，进入工作状态，工作时，激光把焊丝19与工件熔融在一起；当焊接结束时，随着操作者松开开关扳扣机构13，开关扳扣机构13被弹簧11弹开，当开关扳扣机构13离开激光开关按钮10时，焊丝19机停止送丝，但此时由于激光机系统进行了延时关闭设置，在激光开关按钮10被松开时，激光会延时关闭，避免熔池冷却，以避免焊丝19黏在熔池上，随着开关扳扣机构13继续摆动，摆动套管18同时向槽体9外摆动，由于焊丝19在摆动套管18出口处和焊丝前外管6入口处之间的长度逐渐变长，因而焊丝19也相对焊丝前外管6向内收缩，这样焊丝19前端就从熔池中抽离出来，缩回到非工作状态，此时激光延时关闭也结束，激光关闭，完成焊接工序，以此来避免焊丝19和熔池粘结在一起。
定位钨尖头21实施例一：
具体地，请参照附图2和附图5，所述激光焊接主体的前端设置有安装槽20，所述安装槽20上固定连接有定位钨尖头21，所述定位钨尖头21上设置有焊丝通孔22。在激光送丝焊接时，激光焦点相对焊丝19与焊缝的距离必须在一定的范围内，这样才能保证焊接稳定与焊接位置正确，所以焊接时需要一个定位装置，而定位钨尖头21可达到上述要求，定位钨尖头21的材质为钨，钨具有硬度高，熔点高的特点，定位钨尖头21的头部设置有尖角，能利用尖角沿着细小的缝滑动，从而在焊接时起到定位作用，同时尖角处设置了焊丝通孔22，便于焊丝19伸入，焊接过程通常有平板拼缝焊接、内角焊接和外角焊接等，工作时，工件之间位置摆好，会在两个或几个位置点焊来固定工件的相对位置，采用此种方式可以避免定位钨尖头21的尖角沿着接缝划动时把母材撑开，然后再加焊，加焊时定位钨尖头21的尖部沿着接缝划动，这样焊接头一边移动一边焊接，使得位置精准，焊接效果稳定。
定位钨尖头21实施例二：
具体地，请参照附图13，所述定位激光焊接主体的前端设置有安装槽20，所述安装槽20上固定有定位钨尖头21，所述定位钨尖头21上还设置有U型槽38；从附图13可知，焊丝19相对定位钨尖头21外凸出一点，使焊丝19既能被定位钨尖头21定位，又能接触到被焊材料，这样也可以利用送丝机的送丝速度作为辅助来调节焊接时手移动的速度。
具体地，请参照附图7，所述激光焊接头主体3包括壳体23，所述壳体23内设置有激光通道24，所述壳体23的转角处设置有反光镜模块25，所述激光通道24内还设置有旋转电机26、聚焦镜模块27以及保护镜模块28，所述聚焦镜模块27与所述旋转电机26连接。
具体地，请参照附图2，所述反光镜模块25包括反光镜固定块29和反光镜30，所述反光镜固定块29与所述壳体23固定连接，所述反光镜30设置在所述反光镜固定块29上。
具体地，所述壳体23上还设置有嵌槽，所述保护镜模块28嵌入所述嵌槽中与所述壳体23固定连接。
具体地，请参照附图8，所述旋转电机26包括电机主体31和转轴32，所述转轴32为空心转轴，所述聚焦镜模块27包括压紧圈33、第一垫圈34、聚焦镜35、第二垫圈36以及聚焦镜筒37，所述第一垫圈34、聚焦镜35以及第二垫圈36依次设置于所述聚焦镜筒37内并通过所述压紧圈33限位，所述压紧圈33与所述聚焦镜筒37固定连接，所述聚焦镜筒37与所述空心转轴32连接。
具体地，请参照附图9，所述聚焦镜35相对所述聚焦镜筒37倾斜设置，所述聚焦镜的中心线B与所述聚焦镜筒的中心线C成一夹角A。
需要说明的是，上述聚焦镜35的倾斜设置，可以通过第一垫圈34两边设置高度差形成倾斜面来实现，第二垫圈36与第一垫圈34相适应，使得在压紧圈33在与聚焦镜筒37固定的同时，将第一垫圈34、聚焦镜35以及第二垫圈36固定在聚焦镜35头内，而聚焦镜35紧贴倾斜面形成上述夹角A，此夹角A实际上等于第一垫圈34倾斜面的中心线与水平方向形成角，在实际生产中，可以根据激光焊接头主体3上的激光出口的大小来设置相应的角度，此夹角A数值可以结合激光出口经过测试得出，这里不做详细的数值限定。
当然，上述夹角A也可以单纯将聚焦镜筒37设置成倾斜面，而聚焦镜35不倾斜，也能形成上述夹角A，这里不再赘述。
众所周知，聚焦镜35能使激光聚焦，从而使能量集中，焊接时使被焊物料和焊丝19熔化，形成特定熔池，熔融金属填充着拼接缝并随激光的移开而冷凝，焊缝于是形成，而实际操作中，由于聚焦镜35出来的光斑100从中心线射出并且直径固定，使得形成熔池的面积较小，要求待焊物料拼缝小，且对光斑100照射的位置准确度高才能达到使用要求。
而本实用新型的聚焦镜35在工作时，如图10、11和12所示，由于上述夹角A的存在，在旋转电机26转动时，激光不会从激光焊接头主体3的中心线射出，而是偏移到如图中下方的位置，随着旋转电机26的快速转动，光斑100会随旋转电机26进行转动偏移，当激光照射到材料时，激光对材料进行加热，虽然光斑100会随着旋转电机26转动而转动，但由于旋转电机26转动很快而材料散热的速度慢，所以相当于光斑100一直在照射，这样相当于光斑100加大，与点动成面的原理吻合，因而照射面积加大，熔池相应也加大，使大焊缝焊接效果更佳。
本实用新型并不局限于上述实施形式，如果本实用新型的各种改动或变形不脱离本实用新型的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本实用新型权利要求和等同技术范围内，本实用新型也包括这些变形和改动。
