[发明专利]一种焊接保护气导气管调节装置及其应用

说明书

本发明公开了一种焊接保护气导气管调节装置，包括底座机构；由多个杆体依次连接组成的连杆机构，其首端与底座机构固定连接；第一方向距离调节机构，其与连杆机构的末端固定连接，其可相对连杆机构在第一方向上移动；第二方向距离调节机构，其设置在第一方向距离调节机构上并可相对其在第二方向移动；以及导气管角度调节机构，其设置在第二方向距离调节机构上，导气管端部安装在该导气管角度调节机构上并可相对第二方向距离调节机构移动,以调节其与第一方向或第二方向的角度。本发明还公开了该装置在激光焊接中的应用。本发明的装置通过优化的结构设计，可以使保护气嘴的空间位置及导气管角度可精确调节，且具有机构紧凑，调节快速简便等特点。

技术领域

本发明涉及一种激光焊接技术领域，尤其涉及一种应用于激光焊接过程中的焊接保护气嘴精确定位机构。

背景技术

在激光焊接过程中，尤其是在对焊接接头质量有较高要求的关键重大装备的激光焊接过程中，对于焊接质量的稳定性和可靠性要求极高。但在激光焊接过程中，容易产生飞溅、表面塌陷、钉字头焊缝、表面驼峰等焊接缺陷。这些缺陷的存在对焊接质量产生了严重影响，大大降低了产品的稳定性及可靠性。由于保护气对焊缝的成形质量有着重要的影响，在激光焊接过程中配合使用结构简单、易操作、调节精确的焊接保护气装置十分重要。

保护气喷嘴位置及导气管角度的改变，会明显改变保护气对等离子体的抑制效果，影响激光的吸收率，进而影响焊接熔池小孔的稳定性。例如，当保护气嘴高度过高时，焊接区域不能得到有效保护，导致焊缝表面氧化发黑，同时使得等离子体抑制效果不佳，不易获得较大深宽比；当保护气嘴高度过低时，保护气气流会对熔池小孔造成剧烈扰动，导致焊缝成形缺陷的产生。因此，精确控制保护气喷嘴与焊接试板之间的距离与角度，确保吹出的保护气精确对准焊接区域，获得最佳的保护气覆盖范围，对于激光焊接过程的控形控性相当重要。

但是，当前已有的常见焊接保护气装置，或固定连接在焊接头之上，无法调节保护气嘴位置及导气管角度；或可通过松紧螺栓，转动连杆大致确定保护气嘴的位置及导气管角度，但无法进行精确定位，且在调节过程需同时兼顾多个位置变量，操作极不方便，可重复性差。同时，在激光焊接中焊接头并不垂直于焊接板材且倾斜角度并不固定，因此当前已有的导气管角度调节机构因直接固连在焊接头上，并不能获得并精确控制导气管与焊接板材之间的角度。因此，如何精确调节焊接保护气嘴的空间位置成为了激光焊接过程中的一个难题。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种焊接保护气导气管调节装置，其通过优化的结构设计，可以使保护气嘴的空间位置及导气管角度可精确调节，且具有机构紧凑，调节快速简便等特点。本发明还公开了相应的在激光焊接中的应用。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供一种焊接保护气导气管调节装置，其包括：

用于与激光焊接头连接的底座机构；

连杆机构，其由多个杆体依次连接组成，各杆体之间可改变相对角度从而使得首末两端端部的空间相对位置发生改变，其中该连杆机构的首端与所述底座机构可拆卸地固定连接；

第一方向距离调节机构，其与所述连杆机构的末端可拆卸地固定连接，其可相对所述连杆机构在第一方向上移动；

第二方向距离调节机构，其设置在所述第一方向距离调节机构上并可相对其在第二方向移动；以及

导气管角度调节机构，其设置在所述第二方向距离调节机构上，所述导气管端部安装在该导气管角度调节机构上并可相对第二方向距离调节机构移动，以在所述第一方向和第二方向所在的平面方向上调节与第一方向或第二方向的角度。

本方案中，首先通过底座机构以及连杆机构，可以实现对导气管气嘴的初步定位，然后通过第一方向距离调节机构、第二方向距离调节机构以及导气管角度调节机构的协调匹配调节，进而可以精确控制导气管气嘴的空间位置。