[发明专利]一种手持式激光焊接设备及其安全操作方法

权利要求书

1.一种手持式激光焊接设备，其特征在于：包括手持摆动焊接头、控制盒、激光器、激光水冷机、保护气体装置以及安全保护控制电路；所述激光器通过光纤与手持摆动焊接头连接，激光水冷机与手持摆动焊接头以水冷循环的形式连接，实现对手持摆动焊接头进行水冷；所述保护气体装置通过控制盒与手持摆动焊接头连接；所述手持摆动焊接头包括焊头本体、安全夹和设置在焊头本体上的按压式开关；所述控制盒分别与激光器、安全夹和按压式开关连接；

还包括与激光器连接的激光器启动按钮和与激光器启动按钮连接的激光器电源按钮，以及设置在激光水冷机的水箱上的温度传感器；

所述安全保护控制电路包括由焊头本体、安全夹和按压式开关通过控制盒组成的安全保护回路，由激光水冷机、激光器电源按钮和激光器启动按钮组成的电源安全保护电路，以及由激光水冷机和温度传感器组成的温控安全保护电路。

2.根据权利要求1所述的手持式激光焊接设备，其特征在于：所述安全保护回路还包括与控制盒端口连接的线圈KA5；所述安全夹和按压式开关分别与控制盒连接，通过控制线圈KA5得电闭合的方式形成回路；当焊头本体与工件接触，线圈KA5得电闭合，通过对按压式开关操作则实现安全保护回路的接通。

3.根据权利要求1所述的手持式激光焊接设备，其特征在于：所述电源安全保护电路由断路器QF3、激光水冷机的开关、线圈KA1、激光器电源按钮SB2、线圈KA2、线圈KM1以及激光器启动按钮SB3通过外围电路连接组成；当闭合断路器QF3，则通过温控安全保护电路控制激光水冷机的开关闭合，线圈KA1得电闭合；当操作激光器电源按钮SB2，则与线圈KA1连接的线圈KA2和线圈KM1均得电闭合，实现通过操作激光器启动按钮SB3使得激光器得电。

4.根据权利要求1所述的手持式激光焊接设备，其特征在于：还包括手持摆动焊接头的导向装置；所述导向装置包括导轨，导轨上开设有用于供手持摆动焊接头激光射出的出光槽；所述导轨上开设有用于供手持摆动焊接头进行导向的导向槽；所述导向槽与出光槽平行并位于出光槽的两侧，实现手持摆动焊接头沿导向槽移动时，手持摆动焊接头的激光从出光槽射出，对工件进行焊接。

5.根据权利要求4所述的手持式激光焊接设备，其特征在于：所述出光槽为沿导轨长度方向开设的通槽。

6.根据权利要求4所述的手持式激光焊接设备，其特征在于：所述导向槽为沿导轨长度方向开设的凹槽；每条所述导向槽的两端端部长于出光槽的两端端部。

7.根据权利要求4所述的手持式激光焊接设备，其特征在于：所述出光槽的端部与导轨的端部之间设置有卡设槽；所述卡设槽开设于导轨底面；所述卡设槽的横截面呈三角形。

8.根据权利要求4所述的手持式激光焊接设备，其特征在于：还包括用于供手持摆动焊接头在导向槽导向的喷嘴；所述喷嘴为套筒；使用时，喷嘴一端与手持摆动焊接头连接，另一端沿导向槽移动。

9.根据权利要求8所述的手持式激光焊接设备，其特征在于：所述喷嘴沿导向槽移动的一端为“U”字形导向部；所述“U”字形导向部的两个端部为与导向槽匹配的导向端。

10.一种手持式激光焊接设备的安全操作方法，其特征在于：

第一步，打开保护气体气阀和空气开关，并开启激光水冷机，待激光水冷机工作正常且水温在设定的温度,当激光水冷机指示灯亮时，则进行第二步；否则，则说明激光水冷机故障或者没有达到设定的温度；

第二步，将激光器电源按钮SB2扭到开启状态，再按下激光启动按钮SB3，当激光启动按钮SB3的灯亮时，则激光器得电运行，通过激光器电源按钮SB2的设定实现保护激光器和防止误操作；

第三步，通过与控制盒连接的人机界面设置激光功率、振镜速度和振镜宽度，并保存参数；

第四步，通过人机界面设置功能：启用振镜，启用允许出光；

第五步，将安全夹夹到所焊工件上，并开启手持摆动焊接头的按压式开关；当手持摆动焊接头与工件接触，则实现通过激光对工件进行焊接；

第六步，焊接结束后，通过人机界面设置功能：关闭振镜，关闭允许出光；

第七步，按下激光启动按钮SB3，激光启动按钮SB3的灯熄灭；将激光器电源按钮SB2扭到关闭状态；

第八步，关闭空气开关，关闭保护气体气阀；

在手持摆动焊接头焊接过程中，当激光水冷机发生故障或者超出设定的温度，则控制激光水冷机的开关断开，此时，也断开了激光器的电源，实现保证手持摆动焊接头的焊接温度以及部件不受温度影响。