[發明專利]一種手持式激光焊接設備及其安全操作方法

在審

• 申請號: 201911365140.8
• 申請日: 2019-12-26
• 公開（公告）號: CN110919189A
• 公開（公告）日: 2020-03-27
• 發明（設計）人: 謝偉凱;余潔;盧新建
• 申請（專利權）人: 廣東省智行機器人科技有限公司
• 主分類號: B23K26/24
• 分類號: B23K26/24;B23K26/70
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 顧思妍;梁瑩

1.一種手持式激光焊接設備，其特征在于：包括手持擺動焊接頭、控制盒、激光器、激光水冷機、保護氣體裝置以及安全保護控制電路；所述激光器通過光纖與手持擺動焊接頭連接，激光水冷機與手持擺動焊接頭以水冷循環的形式連接，實現對手持擺動焊接頭進行水冷；所述保護氣體裝置通過控制盒與手持擺動焊接頭連接；所述手持擺動焊接頭包括焊頭本體、安全夾和設置在焊頭本體上的按壓式開關；所述控制盒分別與激光器、安全夾和按壓式開關連接；

還包括與激光器連接的激光器啟動按鈕和與激光器啟動按鈕連接的激光器電源按鈕，以及設置在激光水冷機的水箱上的溫度傳感器；

所述安全保護控制電路包括由焊頭本體、安全夾和按壓式開關通過控制盒組成的安全保護回路，由激光水冷機、激光器電源按鈕和激光器啟動按鈕組成的電源安全保護電路，以及由激光水冷機和溫度傳感器組成的溫控安全保護電路。

2.根據權利要求1所述的手持式激光焊接設備，其特征在于：所述安全保護回路還包括與控制盒端口連接的線圈KA5；所述安全夾和按壓式開關分別與控制盒連接，通過控制線圈KA5得電閉合的方式形成回路；當焊頭本體與工件接觸，線圈KA5得電閉合，通過對按壓式開關操作則實現安全保護回路的接通。

3.根據權利要求1所述的手持式激光焊接設備，其特征在于：所述電源安全保護電路由斷路器QF3、激光水冷機的開關、線圈KA1、激光器電源按鈕SB2、線圈KA2、線圈KM1以及激光器啟動按鈕SB3通過外圍電路連接組成；當閉合斷路器QF3，則通過溫控安全保護電路控制激光水冷機的開關閉合，線圈KA1得電閉合；當操作激光器電源按鈕SB2，則與線圈KA1連接的線圈KA2和線圈KM1均得電閉合，實現通過操作激光器啟動按鈕SB3使得激光器得電。

4.根據權利要求1所述的手持式激光焊接設備，其特征在于：還包括手持擺動焊接頭的導向裝置；所述導向裝置包括導軌，導軌上開設有用于供手持擺動焊接頭激光射出的出光槽；所述導軌上開設有用于供手持擺動焊接頭進行導向的導向槽；所述導向槽與出光槽平行并位于出光槽的兩側，實現手持擺動焊接頭沿導向槽移動時，手持擺動焊接頭的激光從出光槽射出，對工件進行焊接。

5.根據權利要求4所述的手持式激光焊接設備，其特征在于：所述出光槽為沿導軌長度方向開設的通槽。

6.根據權利要求4所述的手持式激光焊接設備，其特征在于：所述導向槽為沿導軌長度方向開設的凹槽；每條所述導向槽的兩端端部長于出光槽的兩端端部。

7.根據權利要求4所述的手持式激光焊接設備，其特征在于：所述出光槽的端部與導軌的端部之間設置有卡設槽；所述卡設槽開設于導軌底面；所述卡設槽的橫截面呈三角形。

8.根據權利要求4所述的手持式激光焊接設備，其特征在于：還包括用于供手持擺動焊接頭在導向槽導向的噴嘴；所述噴嘴為套筒；使用時，噴嘴一端與手持擺動焊接頭連接，另一端沿導向槽移動。

9.根據權利要求8所述的手持式激光焊接設備，其特征在于：所述噴嘴沿導向槽移動的一端為“U”字形導向部；所述“U”字形導向部的兩個端部為與導向槽匹配的導向端。

10.一種手持式激光焊接設備的安全操作方法，其特征在于：

第一步，打開保護氣體氣閥和空氣開關，并開啟激光水冷機，待激光水冷機工作正常且水溫在設定的溫度,當激光水冷機指示燈亮時，則進行第二步；否則，則說明激光水冷機故障或者沒有達到設定的溫度；

第二步，將激光器電源按鈕SB2扭到開啟狀態，再按下激光啟動按鈕SB3，當激光啟動按鈕SB3的燈亮時，則激光器得電運行，通過激光器電源按鈕SB2的設定實現保護激光器和防止誤操作；

第三步，通過與控制盒連接的人機界面設置激光功率、振鏡速度和振鏡寬度，并保存參數；

第四步，通過人機界面設置功能：啟用振鏡，啟用允許出光；

第五步，將安全夾夾到所焊工件上，并開啟手持擺動焊接頭的按壓式開關；當手持擺動焊接頭與工件接觸，則實現通過激光對工件進行焊接；

第六步，焊接結束后，通過人機界面設置功能：關閉振鏡，關閉允許出光；

第七步，按下激光啟動按鈕SB3，激光啟動按鈕SB3的燈熄滅；將激光器電源按鈕SB2扭到關閉狀態；

第八步，關閉空氣開關，關閉保護氣體氣閥；

在手持擺動焊接頭焊接過程中，當激光水冷機發生故障或者超出設定的溫度，則控制激光水冷機的開關斷開，此時，也斷開了激光器的電源，實現保證手持擺動焊接頭的焊接溫度以及部件不受溫度影響。