CN101428369A - 可旋转的焊接头及焊接装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种可旋转的焊接头及焊接装置，其中可旋转的焊接头包括传输腔体和反射聚焦镜，在传输腔体内倾斜设置一平面反射镜，在与该反射镜相对的传输腔体侧面设置一与该腔体贯通的中空旋转装置，反射聚焦镜倾斜设置在该旋转装置的腔体内，激光束经传输腔体由反射镜反射到旋转装置腔体内设置的反射聚焦镜后汇聚。焊接装置包括：可X轴和Y轴运动的运动平台及安装在该运动平台上的Z轴，在Z轴上设置可沿该轴往复运动的本发明所述的可旋转的焊接头。本发明所述可旋转的焊接头实现了焊接头的可旋转，使设置有该焊接头的焊接装置实现了空间轨迹曲线焊接。
Description
技术领域
本发明涉及焊接技术领域，尤其涉及一种可旋转的焊接头及装有该焊接头的焊接装置。
背景技术
目前在激光焊接技术领域，空间轨迹曲线的焊接常采用固体激光焊接和气体激光焊接两种焊接方式。
其中，固体激光焊接，其输出功率通常在600瓦以下，能够实现薄板类物体的复杂空间轨迹曲线的焊接，而在1000W以上的大功率固体激光焊接因其价格非常昂贵一般很少使用。固体激光焊接使用光纤传输系统，焊接头运动灵活，方便复杂空间轨迹曲线的焊接。
气体激光焊接，采用硬光路光束传输系统，焊接头的运动受到很大限制，因此，在实现空间轨迹曲线焊接时十分困难。
可见，若要实现厚板类物体空间轨迹曲线的大功率焊接，固体激光焊接头和气体激光焊接头都存在一定缺陷。
发明内容
为此，本发明所要解决的技术问题是：提供一种可旋转的焊接头及焊接装置，以实现焊接头的可旋转，使装有该焊接头的焊接装置实现空间轨迹曲线焊接。
于是，本发明提供了一种可旋转的焊接头，包括用于传输激光束的传输腔体和用于将激光束汇聚的反射聚焦镜，其中，在所述传输腔体内倾斜设置一平面反射镜，在与该反射镜相对的传输腔体侧面设置一与该腔体贯通的中空旋转装置，所述反射聚焦镜倾斜设置在该旋转装置的腔体内，激光束经所述传输腔体由所述反射镜反射到旋转装置腔体内设置的反射聚焦镜后汇聚。
所述反射镜、反射聚焦镜和旋转装置的中心均在同一轴线上。
所述传输腔体与旋转装置之间为转盘式活动连接。
所述传输腔体与旋转装置之间为万向球式活动连接。
所述旋转装置包括：与所述传输腔体贯通的腔体和与该腔体贯通的中空反射聚焦镜镜座，所述反射聚焦镜倾斜设置在该反射聚焦镜镜座上。
所述可旋转的焊接头还包括用于驱动旋转装置转动的伺服电机。
在所述旋转装置下方激光束经过处设置用于防止焊接飞溅沿激光束上行的横吹气帘。
在所述旋转装置上还设置有用于对所述反射聚焦镜进行冷却的水冷接头。
本发明还提供了一种焊接装置，包括可X轴和Y轴运动的运动平台、及安装在该运动平台上的Z轴，其中，在Z轴上设置可沿该轴往复运动且自身可旋转的焊接头，该焊接头包括：包括用于传输激光束的传输腔体和用于将激光束汇聚的反射聚焦镜，在所述传输腔体内倾斜设置一平面反射镜，在与该反射镜相对的传输腔体侧面设置一与该腔体贯通的中空旋转装置，所述反射聚焦镜倾斜设置在该旋转装置的腔体内，激光束经所述传输腔体由所述反射镜反射到旋转装置腔体内设置的反射聚焦镜后汇聚。
所述反射镜、反射聚焦镜和旋转装置的中心均在同一轴线上。
所述传输腔体与旋转装置之间为转盘式活动连接。
所述传输腔体与旋转装置之间为万向球式活动连接。
所述旋转装置包括：与所述传输腔体贯通的腔体和与该腔体贯通的中空反射聚焦镜镜座，所述反射聚焦镜倾斜设置在该反射聚焦镜镜座上。
所述可旋转的焊接头还包括用于驱动旋转装置转动的伺服电机。
在所述旋转装置下方激光束经过处设置用于防止焊接飞溅沿激光束上行的横吹气帘。
在所述旋转装置上还设置有用于对所述反射聚焦镜进行冷却的水冷接头。
可见，本发明所述可旋转的焊接头通过在传输腔体上增设一平面反射镜，在与该反射镜相对的传输腔体侧面增设一与该腔体贯通的中空旋转装置，反射聚焦镜设置在旋转装置上，使得反射聚焦镜汇聚的激光束能够跟随旋转装置的旋转而旋转，实现了焊接头的可旋转，从而实现空间轨迹的焊接。
应用了本发明所述可旋转的焊接头的焊接装置，通过焊接装置运动平台的X轴和Y轴运动、所述焊接头沿Z轴的往复运动以及所述焊接头自身的可旋转，使焊接头汇集的激光束准确定位在焊点位置上，实现了空间轨迹曲线的焊接。
附图说明
图1为本发明实施例所述可运动的气体激光焊接头立体结构示意图；
图2为图1所示焊接头沿A-A方向剖视图。
具体实施方式
下面，结合附图对本发明进行详细描述。
如图1、图2所示，本实施例所述可旋转的焊接头，主要用于空间轨迹的焊接，包括：用于传输激光束10的传输腔体11和用于将激光束10汇聚的反射聚焦镜12。
其中，在传输腔体11内倾斜设置一平面反射镜13，在与反射镜13相对的传输腔体11侧面设置一与该腔体贯通的中空旋转装置14，反射聚焦镜12倾斜设置在旋转装置14的腔体内，激光束经传输腔体11由反射镜13反射到旋转装置14腔体内设置的反射聚焦镜12后，汇聚。
为保证激光束跟随旋转装置14旋转，反射镜13、反射聚焦镜12和旋转装置14的中心均设置在同一轴线o-o上，激光束10经反射镜13的90度反射后，再经过反射聚焦镜12汇聚，保证了激光束的光斑垂直待焊接位置，确保焊接的质量。
同时，位于反射镜13与聚焦镜12之间的旋转装置14，该旋转装置14能够旋转，激光束10经反射镜13旋转后，激光束10随着旋转装置14的旋转而旋转，经过反射聚焦镜12反射后，聚焦到待焊接位置进行焊接，从而可满足空间轨迹的焊接。
为保证旋转装置可旋转，传输腔体11与旋转装置14之间的连接方式可采用转盘式活动连接或者采用万向球式活动连接。
其中，旋转装置14包括：与传输腔体11贯通的腔体14-1和与该腔体14-1贯通的中空反射聚焦镜镜座14-2，其中，反射聚焦镜12倾斜设置在该反射聚焦镜镜座14-2上。
为保证旋转装置14可自动旋转，本实施例所述可旋转的焊接头还包括用于驱动旋转装置14转动的伺服电机(图中为标识)，即旋转装置14作为第四轴，用伺服电机驱动。
可见，本实施例所述可旋转的焊接头通过在传输腔体11上增设一平面反射镜，在与该反射镜相对的传输腔体侧面增设一与该腔体贯通的中空旋转装置14，反射聚焦镜设置在旋转装置上，使得反射聚焦镜汇聚的激光束能够跟随旋转装置的旋转而旋转，实现了焊接头的可旋转，从而可改变激光束的空间方向，实现空间轨迹的焊接。
进一步，为防止焊接飞溅沿激光束上行，在旋转装置14下方激光束经过处，可设置用于防止焊接飞溅沿激光束上行的横吹气帘15。
为防止聚焦镜12温度过高，在旋转装置14上还可以设置有用于对所述聚焦镜进行直接传导方式冷却的水冷接头16。
本发明实施例还提供了一种焊接装置，该焊接装置包括：可X轴和Y轴运动的运动平台、及安装在该运动平台上的Z轴。
其中，在Z轴上设置可沿该轴往复运动且自身可旋转的焊接头，该焊接头即为上述实施例所述的可旋转的焊接头。其结构与上述实施例所述相同，在此不再重复描述。
由于所述焊接装置的运动平台可X轴和Y轴运动，所述焊接头沿Z轴可往复运动，以及所述焊接头自身的可旋转，使焊接头汇集的激光束准确定位在焊点位置上，实现了空间轨迹曲线的焊接。
综上所述，本发明实施例所述可旋转的焊接头通过在传输腔体上增设一平面反射镜，在与该反射镜相对的传输腔体侧面增设一与该腔体贯通的中空旋转装置，反射聚焦镜设置在旋转装置上，使得反射聚焦镜汇聚的激光束能够跟随旋转装置的旋转而旋转，实现了焊接头的可旋转。
应用了本发明实施例所述可旋转的焊接头的焊接装置，通过焊接装置运动平台的X轴和Y轴运动、所述焊接头沿Z轴的往复运动以及所述焊接头自身的可旋转，使焊接头汇集的激光束准确定位在焊点位置上，实现了空间轨迹曲线的焊接。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1、一种可旋转的焊接头，包括用于传输激光束的传输腔体和用于将激光束汇聚的反射聚焦镜，其特征在于，在所述传输腔体内倾斜设置一平面反射镜，在与该反射镜相对的传输腔体侧面设置一与该腔体贯通的中空旋转装置，所述反射聚焦镜倾斜设置在该旋转装置的腔体内，激光束经所述传输腔体由所述反射镜反射到旋转装置腔体内设置的反射聚焦镜后汇聚。
2、根据权利要求1所述的焊接头，其特征在于，所述反射镜、反射聚焦镜和旋转装置的中心均在同一轴线上。
3、根据权利要求1所述的焊接头，其特征在于，所述传输腔体与旋转装置之间为转盘式活动连接。
4、根据权利要求1所述的焊接头，其特征在于，所述传输腔体与旋转装置之间为万向球式活动连接。
5、根据权利要求1所述的焊接头，其特征在于，所述旋转装置包括：与所述传输腔体贯通的腔体和与该腔体贯通的中空反射聚焦镜镜座，所述反射聚焦镜倾斜设置在该反射聚焦镜镜座上。
6、根据权利要求1所述的焊接头，其特征在于，还包括用于驱动旋转装置转动的伺服电机。
7、根据权利要求1所述的焊接头，其特征在于，在所述旋转装置下方激光束经过处设置用于防止焊接飞溅沿激光束上行的横吹气帘。
8、根据权利要求1所述的焊接头，其特征在于，在所述旋转装置上还设置有用于对所述反射聚焦镜进行冷却的水冷接头。
9、一种焊接装置，包括可X轴和Y轴运动的运动平台、及安装在该运动平台上的Z轴，其特征在于，在Z轴上设置一可沿该轴往复运动且自身可旋转的焊接头，该焊接头包括：包括用于传输激光束的传输腔体和用于将激光束汇聚的反射聚焦镜，在所述传输腔体内倾斜设置一平面反射镜，在与该反射镜相对的传输腔体侧面设置一与该腔体贯通的中空旋转装置，所述反射聚焦镜倾斜设置在该旋转装置的腔体内，激光束经所述传输腔体由所述反射镜反射到旋转装置腔体内设置的反射聚焦镜后汇聚。
10、根据权利要求9所述的焊接装置，其特征在于，所述反射镜、反射聚焦镜和旋转装置的中心均在同一轴线上。
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| CN 200810217900 CN101428369A (zh) | 2008-11-28 | 2008-11-28 | 可旋转的焊接头及焊接装置 |
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Publications (1)
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2008
- 2008-11-28 CN CN 200810217900 patent/CN101428369A/zh active Pending
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