CN108788453A - 一种复合激光焊接头 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种复合激光焊接头,包括聚焦镜组件、安装在聚焦镜组件上方的分光镜腔和安装在聚焦镜组件下方的保护镜腔,分光镜腔上方固定安装有CCD组件,在分光镜组件一侧面并排安装有激光头连接组件一和激光头连接组件二,保护镜腔下方固定安装有气帘组件,在分光镜腔侧安装有连接法兰座。本发明将连接法兰固定安装在分光镜腔的后侧面,避免了激光焊接机高速运动时焊接头容易打颤的问题;设置有可抽拉方式的保护镜,实现了对聚焦镜片的有效防护;另外通过气帘,产生一个带状的高速气流,气流方向垂直于激光光束方向,可把焊接时产生的反渣吹向一边,从而防止或减轻污染保护聚焦镜片,对难以焊接的材料实行可靠焊接,保证焊接效果和强度。

Description

一种复合激光焊接头
技术领域
本发明涉及激光焊接技术领域,具体涉及一种复合激光焊接头。
背景技术
激光焊接机,又常称为激光焊机、镭射焊机,是激光材料加工用的机器,按其工作方式分为激光模具烧焊机、自动激光焊接机、激光点焊机和光纤传输激光焊接机,激光焊接是利用高能量的激光脉冲对材料进行微小区域内的局部加热,激光辐射的能量通过热传导向材料的内部扩散,将材料熔化后形成特定熔池以达到焊接的目的。
激光焊接头是激光焊接机的重要组成部分,目前的激光焊接头在焊接机高一些高反射材料时,通常存在焊接不良的现象,从而严重影响激光焊接时的焊缝质量;而且目前的激光激光焊接头的保护镜片容易被焊接时产生的反渣污染。因此需要对现有的激光焊接头进行改进,以消除上述不良影响。
发明内容
为解决以上问题,本发明实施例提供了一种复合激光焊接机在焊接高反射材料时保证焊接质量和焊接强度、保护镜片不会被反渣污染的复合激光焊接头。
本发明是通过以下技术方案实现的。
一种复合激光焊接头,包括聚焦镜组件、安装在聚焦镜组件上方的分光镜腔和安装在聚焦镜组件下方的保护镜腔,所述分光镜腔上方固定安装有CCD组件,在所述分光镜腔一侧面并排安装有激光头连接组件一和激光头连接组件二,所述保护镜腔下方固定安装有气帘组件,在所述分光镜腔侧安装有连接法兰座,所述连接法兰座用于与激光焊接机固定连接而避免该复合激光焊接头在高速运动时打颤。
进一步地,所述分光镜腔中安装有两个分光镜,在所述分光镜腔的侧壁设置有两个开孔,该两个开孔用于分别安装激光头连接组件一和激光头连接组件二,在所述分光镜腔后侧安装有分光镜水冷件。
进一步地,所述分光镜腔包括分光镜及分光镜座,所述分光镜呈45度角倾斜设于所述分光镜腔内,所述分光镜座通过螺丝固定在所述分光镜腔一侧。
进一步地,所述聚焦镜组件包括聚焦镜座、固定安装在所述聚焦镜座内的聚焦镜片及在聚焦镜座一侧固定安装有聚焦镜水冷件。
进一步地,所述保护镜腔一侧设置有卡槽,所述保护镜组件可抽拉式安装在该卡槽中。
进一步地,所述保护镜组件包括保护镜座、设置在保护镜座中的保护镜片以及与保护镜座连接的手柄。
进一步地,所述手柄为两个,且并排设置于所述保护镜座同一侧。
进一步地,所述激光头连接组件一的一侧面安装有轴心调节座,其另一侧设置有第一激光头水冷件。
进一步地,所述激光头连接组件二的一侧面安装有焦距调节座,其另一侧设置有第二激光头水冷件。
进一步地,所述CCD组件一侧设置有CCD同轴调节座。
本发明与现有技术相比,有益效果在于:复合激光焊接机在焊接高反射材料时保证焊接质量和焊接强度;而且在保护镜腔中设置有可抽拉方式的保护镜组件,实现了对镜片的有效防护;另外通过在保护镜腔底部安装气帘,能够产生一个带状的高速气流,气流方向垂直于激光光束方向,可把焊接时产生的反渣吹向一边,从而防止或减轻污染保护镜片。
附图说明
图1为本发明复合激光焊接头的结构示意图;
图2为本发明复合激光焊接头的另一视角的结构示意图。
图中标识说明:聚焦镜组件1、聚焦镜座11、聚焦镜水冷件12、分光镜腔2、分光镜座21、保护镜腔3、保护镜座31、手柄32、CCD组件4、CCD同轴调节座41、激光头连接组件一5、轴心调节座51、第一激光头水冷件52、激光头连接组件二6、焦距调节座61、第二激光头水冷件62、气帘组件7、连接法兰座8。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
请参阅图1及图2所示,本发明的实施例提供的是一种复合激光焊接头,其主要针对目前激光焊接头在激光焊接高反射材料质量不稳定,严重影响激光焊接时的焊缝质量;以及焊接时容易产生反渣污染镜片的问题。
本发明的一个实施例提供了一种复合激光焊接头,其包括聚焦镜组件1、安装在聚焦镜组件1上方的分光镜腔2和安装在聚焦镜组件1下方的保护镜腔3,分光镜腔2上方固定安装有CCD(即成像系统)组件4,在分光镜腔2同一侧面并排安装有激光头连接组件一5和激光头连接组件二6,保护镜腔3下方固定安装有气帘组件7,在分光镜腔2后侧安装有连接法兰座8,该“后侧”是指如图1所示复合激光焊接头的方向设置时所在的后侧,即视图中看不到的一侧。图2为图1显示的复合激光焊接头向左转大于90度时的视图,此时该连接法兰座8位于激光头连接组件一5和激光头连接组件二6的右侧。通过设置该连接法兰座8,可以避免激光焊接机高速运动时焊接头经常出现的打颤问题。
具体地,该复合激光焊接头可用于半导体激光焊接器上。
气帘组件7安装在保护镜腔3的下方,能够产生一个带状的高速气流,气流方向垂直于激光光束方向,把焊接时产生的反渣吹向一边,防止或减轻污染保护镜片。
根据本发明的实施例,该分光镜腔2中安装有两个分光镜(图未示),在分光镜腔2的侧壁设置有两个开孔(图未示),该两个开孔用于分别安装激光头连接组件一5和激光头连接组件二6,在分光镜腔2后侧安装有分光镜水冷件。
分光镜腔2包括分光镜(图未视)及分光镜座21,分光镜呈45度角倾斜设于分光镜腔2内,分光镜座21通过螺丝固定在分光镜腔2一侧。
分光镜腔2安装在聚焦镜组件1的上方,其内部安装有一个倾斜45度的分光镜,这个镜片能让470纳米的蓝光透过,又能够反射不同波长激光。在分光镜腔2的一侧的侧壁设置有两个开孔(图未示),该两个开孔处分别安装有激光头连接组件一5和激光头连接组件二6。CCD组件4里有一片过滤镜片(图未示),能将透过来的蓝光聚焦在CCD感应模块上,通过CCD成像系统对焊缝进行跟踪。
激光头连接组件一5内置一片透镜(图未示),激光头连接组件一5上方安装有激光连接组件,激光头固定件侧面安装有水冷件,水冷件上连接半导体激光器的光纤头(图未示)。激光头连接组件一采用水冷方式冷却,外形是方形,其两侧面和前后侧面都为平面,每个面都有螺丝孔和定位销孔,便于安装固定,且侧边固定安装有一个水冷件,防止局部温度过高,同时使得激光焊接机高速运动时焊接头不易打颤。
根据本发明的实施例,该聚焦镜组件1包括聚焦镜座11、固定安装在聚焦镜座11内的聚焦镜片(图未示)及在聚焦镜座11一侧固定安装有聚焦镜水冷件12。
根据本发明的实施例,保护镜腔3一侧设置有卡槽(图未示),保护镜组件可抽拉式安装在该卡槽中。通过在保护镜腔中设置有可抽拉方式的保护镜组件,实现了对镜片的有效防护,并且方便更换保护镜。
根据本发明的实施例,该保护镜组件包括保护镜座31、设置在保护镜座31中的保护镜片(图未示)以及与保护镜座连接的手柄32。
其中,手柄32为两个,且并排设置于保护镜座31同一侧。
保护镜腔3安装在聚焦镜组件1的下方,主要用来安装保护镜组件。保护镜腔3的一侧设置有卡槽,保护镜组件活动安装在该卡槽中。保护镜组件包括有保护镜座31,设置在保护镜座31中的保护镜片,以及与保护镜座31连接的手柄32。其中,保护镜片为平面透镜,以保证聚焦镜片与外界隔开,保护聚焦镜片免受返渣和灰尘等污染物的污染。同时,可以通过更换保护镜片,维持聚焦光束的稳定性,以保证焊接质量。
该焊接头中保护镜片和聚焦片分开安装,便于更换保护镜片,聚焦镜部分采用封闭式结构,聚焦镜片不易被污染。
根据本发明的实施例,该激光头连接组件一5的一侧面安装有轴心调节座51,其另一侧设置有第一激光头水冷件52。
根据本发明的实施例,该激光头连接组件二6的一侧面安装有焦距调节座61,其另一侧设置有第二激光头水冷件62。
根据本发明的实施例,该CCD组件4一侧设置有CCD同轴调节座41。
进一步说明:
本发明光纤激光焊接头的工作原理如下:从光纤头出来的点光源经激光头连接组件一和激光头连接组件二后变成一束平行光,这一束平行光透过分光镜,经过聚焦镜组件后,聚焦成一个符合焊接要求的微小光斑,以焊接不同材料不同厚度的钢板.
在焊接时,焊接头的外侧安装一个波长是470纳米的蓝色光源,这个蓝色光源照在焊缝上,焊缝把一部分蓝光往上反射进入焊接头,然后被分光镜透射进入CCD连接组件,经过CCD连接组件内的聚焦镜片,这一束蓝光被聚焦在CCD感应模块上,通过CCD成像系统对焊缝跟踪和观察。
综上所述,本发明将连接法兰固定安装在分光组件的后侧面,避免了激光焊接机高速运动时焊接头容易打颤的问题;而且在保护镜腔中设置有可抽拉方式的保护镜组件,实现了对镜片的有效防护;另外通过在保护镜腔底部安装气帘,能够产生一个带状的高速气流,气流方向垂直于激光光束方向,可把焊接时产生的反渣吹向一边,从而防止或减轻污染保护镜片。
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、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种复合激光焊接头,其特征在于,包括聚焦镜组件、安装在聚焦镜组件上方的分光镜腔和安装在聚焦镜组件下方的保护镜腔,所述分光镜腔上方固定安装有CCD组件,在所述分光镜腔一侧面并排安装有激光头连接组件一和激光头连接组件二,所述保护镜腔下方固定安装有气帘组件,在所述分光镜腔侧安装有连接法兰座,所述连接法兰座用于与激光焊接机固定连接而避免该复合激光焊接头在高速运动时打颤。
2.如权利要求1所述的复合激光焊接头,其特征在于,在所述分光镜腔的侧壁设置有两个开孔,该两个开孔用于分别安装激光头连接组件一和激光头连接组件二,在所述分光镜腔后侧安装有分光镜水冷件。
3.如权利要求1所述的复合激光焊接头,其特征在于,所述分光镜腔包括分光镜及分光镜座,所述分光镜呈45度角倾斜设于所述分光镜腔内,所述分光镜座通过螺丝固定在所述分光镜腔一侧。
4.如权利要求1所述的复合激光焊接头,其特征在于,所述聚焦镜组件包括聚焦镜座、固定安装在所述聚焦镜座内的聚焦镜片及在聚焦镜座一侧固定安装的聚焦镜水冷件。
5.如权利要求1所述的复合激光焊接头,其特征在于,所述保护镜腔一侧设置有卡槽,所述保护镜组件抽拉式安装在该卡槽中。
6.如权利要求5所述的复合激光焊接头,其特征在于,所述保护镜组件包括保护镜座、设置在保护镜座中的保护镜片以及与保护镜座连接的手柄。
7.如权利要求6所述的复合激光焊接头,其特征在于,所述手柄为两个,且并排设置于所述保护镜座同一侧。
8.如权利要求1所述的复合激光焊接头,其特征在于,所述激光头连接组件一的一侧面安装有轴心调节座,其另一侧设置有第一激光头水冷件。
9.如权利要求1所述的复合激光焊接头,其特征在于,所述激光头连接组件二的一侧面安装有焦距调节座,其另一侧设置有第二激光头水冷件。
10.如权利要求1所述的复合激光焊接头,其特征在于,所述CCD组件一侧设置有CCD同轴调节座。
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