[发明专利]一种激光焊接旋转侧吹保护气的装置及方法

权利要求书

1.一种激光焊接旋转侧吹保护气的装置，包括：步进电机(4)、电机座(2)、中心回转接头(1)、气嘴调节装置(6)、气嘴(7)、进气口(3)和出气口(5)，该侧吹装置直接安装于激光焊接头，其特征在于：

中心回转接头(1)包括齿圈(8)、环形气道(15)、第一轴承(17)、第二轴承(14)、转动圈(13)和固定圈(12)；固定圈(12)和电机座(2)在工作过程中固定不动，进气口(3)通过在电机座(2)内部开设通道与中心回转接头(1)的固定圈(12)开设的通道连接，出气口(5)与中心回转接头(1)的转动圈(13)连接，中心回转接头(1)的转动圈(13)和固定圈(12)、电机座(2)分别采用第一轴承(17)与第二轴承(14)连接，转动圈(13)与齿圈(8)固定连接，且转动圈(13)外壁与齿圈(8)圆环内壁接触；

工作过程中，步进电机(4)驱动的齿轮(9)驱动齿圈(8)旋转，齿圈(8)带动中心回转接头(1)的转动圈(13)旋转，从而带动通过气嘴调节装置(6)连接到转动圈(13)上的气嘴(7)同步旋转。

2.根据权利要求1所述的激光焊接保护气的侧吹装置，其特征在于：保护气体通过进气口(3)经过电机座(2)和固定圈(12)的通气孔，进入固定圈(12)上设置的环形气道(15)，环形气道(15)与出气口(5)相通，保护气经过出气口(5)后通过管路与气嘴(7)相连，保护气从气嘴(7)侧吹，进而有效抑制吹散等离子体以及保护焊缝。

3.根据权利要求1所述的激光焊接旋转侧吹保护气的装置，其特征在于：中心回转接头(1)的转动圈(13)与固定圈(12)采用间隙配合，为保证气密性，采用旋转密封元件(16)密封环形气道(15)。

4.根据权利要求1所述的激光焊接保护气的侧吹装置，其特征在于：气嘴(7)通过气嘴调节装置(6)调整高度(18)和角度(22)，其中气嘴调节装置(6)，具有三维调节功能，能适应各种焊接实际情况。

5.根据权利要求1所述的激光焊接旋转侧吹保护气的装置，其特征在于：侧吹装置还包括光电开关(10)和挡光片(11)，当焊接结束需要回原点时，打开挡光片(11)并旋转转动圈(13)，当旋转转动圈(13)回到原点时，由于挡光片(11)开启，没有足够的光线反射回光电开关器件(23)，光电开关(10)状态发生变化。

6.根据权利要求1所述激光焊接旋转侧吹保护气的装置侧吹保护气的方法，其特征在于：

步骤1、装夹好工件，确定焊缝以及激光头的路径；

步骤2、通过气嘴调节装置(6)预先调整侧吹气体气嘴(7)的角度(22)和高度(18)，并依据激光头的路径以及激光头的运动参数，模拟焊接路径并采用单片机处理脉冲输出控制步进电机(4)；

步骤3、开启保护气，保护气体通过进气口(3)经过电机座(2)和固定圈(12)的通气孔，进入固定圈(12)上的环形气道(15)，经出气口(5)送至气嘴(7)后，侧吹形成保护；

步骤4、开启激光器，利用单片机控制的步进电机(4)，步进电机(4)驱动齿圈(8)，从而保证喷嘴按照预定轨迹和角度侧吹保护气；

步骤5、当焊接结束后，关闭整个焊接设备，打开挡光片(11)并旋转转动圈(13)直到光电开关(10)状态发生变化，确保侧吹装置回到原点，整个过程结束。