CN109687262A - 激光焊接光源 - Google Patents

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王志源
卢昆忠
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Abstract

本发明实施例提供了一种激光焊接光源，通过设置第一包层杂光滤除装置以及第二包层杂光滤除装置，实现对激光光束在传输过程中光纤包层中的包层杂光进行一级滤除和二级滤除，可以有效降低激光光束在焊接目标工件过程中反射光返回至激光器的比例，进而保证了激光器的可靠性。还可以有效控制由输出光缆输出的激光光束的发散角，保证输出的激光光束的质量。

Description

激光焊接光源
技术领域
本发明实施例涉及激光焊接技术领域，更具体地，涉及激光焊接光源。
背景技术
目前，在熔融焊接领域，激光焊接尤其是连续激光焊接被广泛应用。激光焊接以激光束为能源，通过焊接头将能量聚集在目标工件上。激光焊接的优势是热影响区金相变化范围小，热传导导致的热变形很小。激光束易于聚焦，不受焊接工件周围空间的影响等诸多优点。但是激光焊接也存在一定的弊端，比如激光束对目标工件进行焊接的过程中，由于目标工件对激光束的吸收较少，大部分残余激光散射到空间，部分则沿着原光路返回至激光器中，极易损坏激光器内部器件。
因此，现急需提供一种激光焊接光源，以减少未被目标工件吸收的激光返回至激光器的比例。
发明内容
为克服上述问题或者至少部分地解决上述问题，本发明实施例提供了一种激光焊接光源。
本发明实施例提供了一种激光焊接光源，包括：激光器、第一包层杂光滤除装置、第二包层杂光滤除装置以及输出光缆；
所述激光器、所述第一包层杂光滤除装置、所述第二包层杂光滤除装置以及所述输出光缆依次连接；
所述激光器产生的激光光束依次经所述第一包层杂光滤除装置以及所述第二包层杂光滤除装置后，所述第二包层杂光滤除装置输出的所述激光光束经所述输出光缆输出，对目标工件进行焊接。
优选地，所述激光器的输出尾纤与所述第一包层杂光滤除装置的输入端尾纤连接，构成第一光纤段，所述第一包层杂光滤除装置的输出端尾纤与所述第二包层杂光滤除装置的输入端尾纤连接，构成第二光纤段。
优选地，所述激光焊接光源还包括：第三光纤段和第四光纤段；
所述激光器的输出尾纤与所述第一包层杂光滤除装置的输入端尾纤通过所述第三光纤段连接，构成所述第一光纤段；所述第一包层杂光滤除装置的输出端尾纤与所述第二包层杂光滤除装置的输入端尾纤通过所述第四光纤段连接，构成所述第二光纤段。
优选地，所述第一包层杂光滤除装置用于对所述激光光束在传输过程中的正向包层杂光进行一级滤除，以及对经所述目标工件反射后的所述激光光束在传输过程中的反向包层杂光进行二级滤除；
所述第二包层杂光滤除装置用于对经所述目标工件反射后的所述激光光束在传输过程中的反向包层杂光进行一级滤除，以及对所述激光光束在传输过程中的正向包层杂光进行二级滤除。
优选地，所述激光焊接光源还包括：水冷板，所述第一包层杂光滤除装置以及所述第二包层杂光滤除装置均设置在所述水冷板上。
优选地，所述激光焊接光源还包括：壳体，所述第一包层杂光滤除装置以及所述第二包层杂光滤除装置均封装在所述壳体内，所述壳体设置在所述水冷板上。
优选地，所述壳体为铝壳体。
本发明实施例提供的一种激光焊接光源，通过设置第一包层杂光滤除装置以及第二包层杂光滤除装置，实现对激光光束在传输过程中光纤包层中的包层杂光进行一级滤除和二级滤除，可以有效降低激光光束在焊接目标工件过程中反射光返回至激光器的比例，进而保证了激光器的可靠性。还可以有效控制由输出光缆输出的激光光束的发散角，保证输出的激光光束的质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种激光焊接光源的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种激光焊接光源的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种激光焊接光源的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
如图1所示，本发明一实施例提供了一种激光焊接光源，包括：激光器1、第一包层杂光滤除装置2、第二包层杂光滤除装置3以及输出光缆4。激光器1、第一包层杂光滤除装置2、第二包层杂光滤除装置3以及输出光缆4依次连接。
激光器1产生的激光光束依次经第一包层杂光滤除装置2以及第二光纤3后，第二包层杂光滤除装置3输出的激光光束经输出光缆4输出，对目标工件进行焊接。
具体地，本发明实施例中提供的激光焊接光源为全光纤器件，即各激光焊接光源中各组件均是通过光纤实现连接，激光光束在传输的整个过程中通过光纤进行传输。激光器1用于产生激光光束，第一包层杂光滤除装置2和第二包层杂光滤除装置3的作用相同，均是用于对激光光束在传输过程中光纤包层中的包层杂光进行滤除，这里的包层杂光是指激光光束在传输过程中泄露至光纤包层的激光光束。设激光光束由激光器至目标工件的传输方向为正向，由目标工件反射后与正向相反的传输方向为反向，图1中箭头方向为正向方向。第一包层杂光滤除装置2和第二包层杂光滤除装置3的作用即可以是对光纤包层中的正向包层杂光进行滤除，也可以是对光纤包层中的反向包层杂光进行滤除。第一包层杂光滤除装置2用于实现对正向包层杂光的一级滤除以及对反向包层杂光的二级滤除，第二包层杂光滤除装置3用于实现对反向包层杂光的一级滤除以及对正向包层杂光的二级滤除。
本发明实施例中的连接可通过光纤熔接设备实现。
本发明实施例中提供的激光焊接光源，通过设置第一包层杂光滤除装置以及第二包层杂光滤除装置，实现对激光光束在传输过程中光纤包层中的包层杂光进行一级滤除和二级滤除，可以有效降低激光光束在焊接目标工件过程中反射光返回至激光器的比例，进而保证了激光器的可靠性。还可以有效控制由输出光缆输出的激光光束的发散角，保证输出的激光光束的质量。
如图2所示，在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的激光焊接光源，激光器的输出尾纤与第一包层杂光滤除装置的输入端尾纤通过光纤熔接设备实现连接，激光器的输出尾纤与第一包层杂光滤除装置的输入端尾纤共同构成第一光纤段5，第一包层杂光滤除装置的输出端尾纤与第二包层杂光滤除装置的输入端尾纤通过光纤熔接设备实现连接，第一包层杂光滤除装置的输出端尾纤与第二包层杂光滤除装置的输入端尾纤共同构成第二光纤段6。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的激光焊接光源，还包括：第三光纤段和第四光纤段；
激光器的输出尾纤与第一包层杂光滤除装置的输入端尾纤通过第三光纤段连接，构成第一光纤段；第一包层杂光滤除装置的输出端尾纤与第二包层杂光滤除装置的输入端尾纤通过第四光纤段连接，构成第二光纤段。
具体地，本发明实施例中，激光器的输出尾纤与第三光纤段的一端可通过光纤熔接设备实现连接，第三光纤段的另一端与第一包层杂光滤除装置的输入端尾纤可通过光纤熔接设备实现连接，激光器的输出尾纤、第三光纤段以及第一包层杂光滤除装置的输入端尾纤共同构成第一光纤段；第一包层杂光滤除装置的输出端尾纤与第四光纤段的一端可通过光纤熔接设备实现连接，第四光纤段的另一端与第二包层杂光滤除装置的输入端尾纤可通过光纤熔接设备实现连接，第一包层杂光滤除装置的输出端尾纤、第四光纤段以及第二包层杂光滤除装置的输入端尾纤共同构成第二光纤段。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的激光焊接光源，所述第一包层杂光滤除装置用于对所述激光光束在传输过程中的正向包层杂光进行一级滤除，以及对经所述目标工件反射后的所述激光光束在传输过程中的反向包层杂光进行二级滤除；
所述第二包层杂光滤除装置用于对经所述目标工件反射后的所述激光光束在传输过程中的反向包层杂光进行一级滤除，以及对所述激光光束在传输过程中的正向包层杂光进行二级滤除。
具体地，第一包层杂光滤除装置2用于对激光光束在传输过程中光纤包层中的正向包层杂光进行一级滤除，并且用于对经目标工件反射后的激光光束在传输过程中光纤包层中的反向包层杂光进行二级滤除；第二包层杂光滤除装置3则用于对经目标工件反射后的激光光束在传输过程中光纤包层中的反向包层杂光进行一级滤除，并且用于对激光光束在传播过程中光纤包层中的正向包层杂光进行二级滤除。对于正向来说，第一包层杂光滤除装置2具体用于对激光器1和第一包层杂光滤除装置2之间的第一光纤段中的正向包层杂光进行一级滤除，第二包层杂光滤除装置3具体用于对第一包层杂光滤除装置2一级滤除后残余的正向包层杂光进行再次滤除，以及对第一包层杂光滤除装置2和第二包层杂光滤除装置3之间的第二光纤段中的正向包层杂光进行滤除。对于反向来说，第二包层杂光滤除装置3具体用于对经目标工件反射、并经输出光缆中光纤包层传输的反向包层杂光进行一级滤除。第一包层杂光滤除装置2具体用于对第二包层杂光滤除装置3一级滤除后残余的反向包层杂光进行再次滤除，以及对激光器1和第一包层杂光滤除装置2之间的第一光纤段中的反向包层杂光进行滤除。
如图3所示，在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的激光焊接光源，还包括：水冷板7，所述第一包层杂光滤除装置2以及所述第二包层杂光滤除装置3均设置在所述水冷板4上。
具体地，本发明实施例中提供的第一包层杂光滤除装置2以及第二包层杂光滤除装置3实现对包层杂光的滤除，可以是通过对其内光纤包层进行化学腐蚀或者刻蚀实现。激光光束在第一包层杂光滤除装置2以及第二包层杂光滤除装置3中的光纤中传输时，泄露至光纤包层的激光光束被化学腐蚀部分或刻蚀部分吸收，转化为热量，以防止光纤包层中的激光光束继续传输。
这里需要说明的是，由于第一包层杂光滤除装置2以及第二包层杂光滤除装置3在滤除包层杂光时会产生热量，因此可以将第一包层杂光滤除装置2以及第二包层杂光滤除装置3均设置在水冷板4上，由水冷板4吸收第一包层杂光滤除装置2以及第二包层杂光滤除装置3产生的热量。
为便于操作，可以将激光器1、第一光纤段5、第二光纤段6与第一包层杂光滤除装置2以及第二包层杂光滤除装置3共同设置在水冷板4上。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的激光焊接光源，还包括：壳体，第一包层杂光滤除装置以及第二包层杂光滤除装置均封装在壳体内，壳体设置在水冷板上。
具体地，本发明实施例中通过客体将第一包层杂光滤除装置以及第二包层杂光滤除装置产生的热量传递至水冷板上。
在上述实施例的基础上，本发明实施例中的壳体具体可以为铝壳体。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种激光焊接光源，其特征在于，包括：激光器、第一包层杂光滤除装置、第二包层杂光滤除装置以及输出光缆；
所述激光器、所述第一包层杂光滤除装置、所述第二包层杂光滤除装置以及所述输出光缆依次连接；
所述激光器产生的激光光束依次经所述第一包层杂光滤除装置以及所述第二包层杂光滤除装置后，所述第二包层杂光滤除装置输出的所述激光光束经所述输出光缆输出，对目标工件进行焊接。
2.根据权利要求1所述的激光焊接光源，其特征在于，所述激光器的输出尾纤与所述第一包层杂光滤除装置的输入端尾纤连接，构成第一光纤段，所述第一包层杂光滤除装置的输出端尾纤与所述第二包层杂光滤除装置的输入端尾纤连接，构成第二光纤段。
3.根据权利要求2所述的激光焊接光源，其特征在于，还包括：第三光纤段和第四光纤段；
所述激光器的输出尾纤与所述第一包层杂光滤除装置的输入端尾纤通过所述第三光纤段连接，构成所述第一光纤段；所述第一包层杂光滤除装置的输出端尾纤与所述第二包层杂光滤除装置的输入端尾纤通过所述第四光纤段连接，构成所述第二光纤段。
4.根据权利要求1所述的激光焊接光源，其特征在于，所述第一包层杂光滤除装置用于对所述激光光束在传输过程中的正向包层杂光进行一级滤除，以及对经所述目标工件反射后的所述激光光束在传输过程中的反向包层杂光进行二级滤除；
所述第二包层杂光滤除装置用于对经所述目标工件反射后的所述激光光束在传输过程中的反向包层杂光进行一级滤除，以及对所述激光光束在传输过程中的正向包层杂光进行二级滤除。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的激光焊接光源，其特征在于，还包括：水冷板，所述第一包层杂光滤除装置以及所述第二包层杂光滤除装置均设置在所述水冷板上。
6.根据权利要求5所述的激光焊接光源，其特征在于，还包括：壳体，所述第一包层杂光滤除装置以及所述第二包层杂光滤除装置均封装在所述壳体内，所述壳体设置在所述水冷板上。
7.根据权利要求6所述的激光焊接光源，其特征在于，所述壳体为铝壳体。
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