【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于激光焊接，更具体地，涉及一种激光环焊外壁气体保护装置及使用方法。
技术介绍
1、焊接保护气对保证焊接质量至关重要，保护气会影响到焊缝成型、焊缝质量以及焊缝熔深。正确的吹入保护气以覆盖熔池，可以获得理想的焊缝，避免氧化，减少飞溅、气孔等焊接缺陷，使焊缝成型均匀美观。目前已有的焊接保护气装置，采用平直或圆弧形的保护气罩，一体式结构，均为针对固定结构形式尺寸的焊缝，当焊缝外径变化时，则不能很好的匹配焊缝形状，保护气不能有效到达焊缝并覆盖焊接熔池区域。在焊接环焊缝时，需要准备多种尺寸形状的保护气装置，且弧形气体保护装置宽度尺寸较大，在应用中也会受限于环缝焊接的结构空间。
2、目前市面上采用最多的解决方案是，使用可移动的气罩在焊接面内实现实时调整，以满足焊接的各种位置角度需求，公开号为cn208743980u的中国专利公开了一种焊接气体保护装置，包括气罩、焊枪以及联接杆组件。其中，气罩具有相对设置的第一侧面与第二侧面；焊枪与气罩连接，且在第一侧面至第二侧面的方向上延伸设置；联接杆组件设置于气罩的第二侧面且联接杆组件用于在焊接机头的作用下对气罩施加预设方向上的作用力，使得气罩可紧贴管道行走，且可实现焊枪在待焊管道所在的焊缝处的径向平面内进行角度调节。
3、公开号为cn208743980u的中国专利可根据工艺需求实时调整焊枪在待焊管道所在焊缝处径向平面内的角度，从而保证焊缝成形的质量。但是在对管件进行激光环焊时，由于管件的外径尺寸会存在较大的差异，以及焊缝的大小、形状也会有所不同，导致该装置无法适应这种变
技术实现思路
1、针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供一种激光环焊外壁气体保护装置及使用方法，通过三向调节组件、角度调节组件的调整，使保护气与焊接激光相对位置准确，确保焊接稳定，且多个保护气排管调整伸出长度，使保护气对准焊缝，更好的贴合环焊缝表面，能适应多种外径尺寸的环焊缝，有效保护焊缝，避免表面氧化，减少焊接缺陷，提高焊接质量，同时自动控制调节，有效提高工作效率。
2、为满足以上要求，按照本专利技术实施例的第一方面，提供一种激光环焊外壁气体保护装置，包括：
3、用于连接其他装置的安装固定座；
4、设于所述安装固定座上的三向调节组件，所述三向调节组件包括依次连接的x轴调节机构、y轴调节机构以及z轴调节机构，用于调整保护气与焊缝间的相对位置；
5、设于所述z轴调节机构末端的角度调节组件，所述角度调节组件包括设于所述z轴调节机构末端的第二导向板以及设于所述第二导向板上的调节板，用于调节保护气与激光中心轴线的夹角，通过三向调节组件、角度调节组件的调整，使保护气与焊接激光相对位置准确；
6、设于所述调节板上的第一导向板；
7、设于所述第一导向板上的气排管组件，所述气排管组件包括设于所述调节板上的固定气排管以及多个设于所述第一导向板上的活动气排管，用于微调保护气与焊缝的位置，使保护气对准焊缝更好的贴合环焊缝表面。
8、进一步地，所述y轴调节机构和z轴调节机构的结构与所述x轴调节机构相同；
9、所述z轴调节机构设于所述y轴调节机构末端；
10、所述y轴调节机构设于所述x轴调节机构末端；
11、所述x轴调节机构设于所述安装固定座上。
12、进一步地，所述x轴调节机构包括设于所述安装固定座上的导向筒、设于所述导向筒一端的第一电机、设于所述第一电机输出端的第一螺杆、套于所述第一螺杆上的第一伸缩杆；
13、所述第一螺杆与第一伸缩杆之间由螺纹连接，所述第一电机带动第一螺杆转动使第一伸缩杆实现伸缩；
14、所述第一伸缩杆与导向筒之间设有一连接键，防止第一伸缩杆随所述第一螺杆转动；
15、所述第一螺杆与第一伸缩杆均设于所述导向筒内部。
16、进一步地，所述角度调节组件还包括设于所述第二导向板一侧的第二电机，设于所述第二电机输出端的第二螺杆、以及所述调节板上的调节块。
17、进一步地，所述第二导向板一面中心设圆柱形短销，所述调节板中心开孔与其连接，绕该短销旋转；
18、所述第二导向板上开长通槽，所述调节块穿过通过该长通槽一端与所述第二螺杆以螺纹相连，另一端与所述调节板相连，以推动所述调节板转动。
19、进一步地，所述第一导向板包括，设于所述调节板上的导向底板以及设于所述导向底板上的导向筒；
20、所述导向底板上下两端开有相同通孔，所述导向筒与该通孔同心设置。
21、进一步地，所述活动气排管，包括设于所述第一导向板上的微型气缸、设于所述微型气缸输出端的伸缩杆、设于所述伸缩杆末端的滚轮以及设于所述伸缩杆末端侧面的气排管头。
22、进一步地，所述微型气缸输出端穿过所述导向底板的上端通孔；
23、所述伸缩杆与微型气缸输出端固定相连，杆身穿过所述导向筒；
24、所述气排管头顶部设有接气口，两端通透作为气管。
25、进一步地，还包括设于所述安装固定座上的运动执行器以及设于所述运动执行器上的激光焊接头。
26、按照本专利技术实施例的第二方面，提供一种激光环焊外壁气体保护装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
27、s100、装置通电，确认各机构的运行状态正常，输入待焊接管件的外径，运动执行器带动装置使激光焊接头定位到焊接位置；
28、s200、三向调节组件将气排管组件调整到装置焊缝处，角度调节组件对气排管组件的出气角度进行调整，活动气排管再次对出气位置进行微调；
29、s300、装置通气，保护气由气排管组件喷出，激光焊接头开始对待焊接工件进行焊接，运动执行器带动装置沿焊缝移动，直至焊接完成，装置断电。
30、总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
31、1.本专利技术的一种激光环焊外壁气体保护装置，通过三向调节组件、角度调节组件的调整，使保护气与焊接激光相对位置准确，确保焊接稳定，且多个保护气排管调整伸出长度，使保护气对准焊缝，更好的贴合环焊缝表面，能适应多种外径尺寸的环焊缝，有效保护焊缝，避免表面氧化，减少焊接缺陷，提高焊接质量，同时自动控制调节，有效提高工作效率。
32、2.本专利技术的三向调节组件，提供三个方向的自由度，使装置的运动更加灵活，在应对不同条件的焊接时能够更快做出响应，减少焊接所需时间，且使保护气可以在设计范围内到达任意位置，在对多种不同直径的管件焊接时，该装置均能将保护气输送到焊缝中，使对焊缝的保护达到最佳效果，提高焊接质量。
33、3.本专利技术的角度调节组件，通过调节板的转动，对保护气与激光中心轴线的夹角进行调整，使其在对任意尺寸圆管件进行焊接时，均能保证最优的夹角，以确保保本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种激光环焊外壁气体保护装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种激光环焊外壁气体保护装置，其特征在于，所述Y轴调节机构(22)和Z轴调节机构(23)的结构与所述X轴调节机构(21)相同；
3.根据权利要求2所述的一种激光环焊外壁气体保护装置，其特征在于，所述X轴调节机构(21)包括设于所述安装固定座(1)上的导向筒(213)、设于所述导向筒(213)一端的第一电机(211)、设于所述第一电机(211)输出端的第一螺杆(212)、套于所述第一螺杆(212)上的第一伸缩杆(214)；
4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种激光环焊外壁气体保护装置，其特征在于，所述角度调节组件(3)还包括设于所述第二导向板(33)一侧的第二电机(3)，设于所述第二电机(3)输出端的第二螺杆(32)、以及所述调节板(35)上的调节块(34)。
5.根据权利要求4所述的一种激光环焊外壁气体保护装置，其特征在于，所述第二导向板(33)一面中心设圆柱形短销，所述调节板(35)中心开孔与其连接，绕该短销旋转；
6.根据权利要求1-3
7.根据权利要求1-3中任一项所述的一种激光环焊外壁气体保护装置，其特征在于，所述活动气排管(52)，包括设于所述第一导向板(4)上的微型气缸(521)、设于所述微型气缸(521)输出端的伸缩杆(522)、设于所述伸缩杆(522)末端的滚轮(523)以及设于所述伸缩杆(522)末端侧面的气排管头(524)。
8.根据权利要求7所述的一种激光环焊外壁气体保护装置，其特征在于，所述微型气缸(521)输出端穿过所述导向底板(41)的上端通孔；
9.根据权利要求1-3中任一项所述的一种激光环焊外壁气体保护装置，其特征在于，还包括设于所述安装固定座(1)上的运动执行器(6)以及设于所述运动执行器(6)上的激光焊接头(7)。
10.一种如权利要求1-9中任一项所述的一种激光环焊外壁气体保护装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种激光环焊外壁气体保护装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种激光环焊外壁气体保护装置，其特征在于，所述y轴调节机构(22)和z轴调节机构(23)的结构与所述x轴调节机构(21)相同；
3.根据权利要求2所述的一种激光环焊外壁气体保护装置，其特征在于，所述x轴调节机构(21)包括设于所述安装固定座(1)上的导向筒(213)、设于所述导向筒(213)一端的第一电机(211)、设于所述第一电机(211)输出端的第一螺杆(212)、套于所述第一螺杆(212)上的第一伸缩杆(214)；
4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种激光环焊外壁气体保护装置，其特征在于，所述角度调节组件(3)还包括设于所述第二导向板(33)一侧的第二电机(3)，设于所述第二电机(3)输出端的第二螺杆(32)、以及所述调节板(35)上的调节块(34)。
5.根据权利要求4所述的一种激光环焊外壁气体保护装置，其特征在于，所述第二导向板(33)一面中心设圆柱形短销，所述调节板(35)中心开孔与其连接，绕该短销旋转；
...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖雄，余勉，虞阳，李立坤，刘海东，田金华，范小康，
申请(专利权)人：武汉光谷航天三江激光产业技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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