CN112975132A - 一种焊点可调节的激光焊接器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种焊点可调节的激光焊接器，包括焊接头，焊接头内设置有准直镜、第一反射镜、第二反射镜、聚焦镜以及光通道。焊接头内还安装有驱动第一反射镜旋转的第一旋转驱动机构以及驱动第二反射镜旋转的第二旋转驱动机构，第一方向与第二方向在三维空间内相互垂直。本发明的激光焊接器，第一反射镜、第二反射镜的方向可以通过各自的旋转驱动机构进行调节。通过改变第一反射镜、第二反射镜中的一个或两个的方向，可改变焊点形状。此外，本发明的焊点直径可以调得比较大，增大了熔池的容积，无需人工摆动焊接头即可焊接较宽的缝，节省了大量人工。并且，焊点形状是可以调节的，能适用更多尺寸或形状的焊缝，增加了激光焊接器的使用范围。

Description

一种焊点可调节的激光焊接器
技术领域
本发明属于激光焊接器技术领域，尤其涉及一种焊点可调节的激光焊接器。
背景技术
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。它是一种新型的焊接方式，主要针对薄壁材料、精密零件的焊接，可实现点焊、对接焊、叠焊、密封焊等，深宽比高，焊缝宽度小，热影响区小、变形小，焊接速度快，焊缝平整、美观，焊后无需处理或只需简单处理，焊缝质量高，无气孔，可精确控制，聚焦光点小，定位精度高，易实现自动化。
然而，目前的激光焊接器由于聚焦光点(即实心焊点)很小，在焊接移动时，轨迹只能形成一条很细的直线，在焊接较宽的缝时，则需要人工不断往复摆动焊接头才能形成曲线轨迹才实现焊接，整个焊接工作需要花费大量的人力，并且人工摆动形成的焊接轨迹难以标准化，从而导致焊接质量参差不齐。为此，有必要研发一种可以调节焊点形状的焊接器。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种焊点可调节的激光焊接器，旨在解决现有技术中的焊接器由于焊点较小，在焊接较宽的缝时，需花费大量人工，且焊接质量参差不齐的问题。
本发明是这样实现的，一种焊点可调节的激光焊接器，包括焊接头，所述焊接头内设置有用于将一束激光变成平行激光的准直镜、将激光进行第一次反射的第一反射镜、用于将激光进行第二次反射的第二反射镜、用于将平行的激光聚拢的聚焦镜以及供激光无介质穿行的光通道，所述焊接头内还安装有用于驱动第一反射镜绕第一方向旋转的第一旋转驱动机构以及用于驱动所述第二反射镜绕第二方向旋转的第二旋转驱动机构，所述第一方向与第二方向在三维空间内相互垂直。
进一步的，所述第一方向为三维空间的Y轴方向，所述第二方向为三维空间的Z轴方向，所述第一反射镜以及第二反射镜为平面镜。
进一步的，所述第一方向为三维空间的Y轴方向，所述第二方向为三维空间的X轴方向，所述第一反射镜为平面镜，所述第二反射镜为光楔镜，所述光楔镜的反射平面为倾斜的平面。
进一步的，所述第一方向为三维空间的Z轴方向，所述第二方向为三维空间的X轴方向，所述第一反射镜为平面镜，所述第二反射镜为光楔镜，所述光楔镜的反射平面为倾斜的平面。
进一步的，所述第一旋转驱动机构包括第一旋转电机，所述第一旋转电机安装在所述焊接头上，所述第一旋转电机的动力输出轴与所述第一反射镜传动连接。
进一步的，所述第二旋转驱动机构包括第二旋转电机，所述第二旋转电机安装在所述焊接头上，所述第二旋转电机的动力输出轴与所述第二反射镜传动连接。
本发明与现有技术相比，有益效果在于：
本发明的焊点可调节的激光焊接器，其焊接头内设置有将激光进行第一次反射的第一反射镜、将激光进行第二次反射的第二反射镜，并且，第一反射镜、第二反射镜的方向可以通过各自的旋转驱动机构进行调节。由于第一方向与第二方向垂直，在三维空间上构成了一个平面，焊点本身就是一个二维图形，所以，通过改变第一反射镜、第二反射镜中的一个或两个的方向，即可改变焊点的形状。相对于现有技术中的只能形成直线轨迹的焊接器，本发明的焊点直径可以调得比较大，能将焊缝附近的区域都熔化，增大了熔池的容积，无需人工摆动焊接头即可焊接较宽的缝，节省了大量的人工。并且，焊点形状是可以调节的，从而能适用更多尺寸或形状的焊缝，大大的增加了激光焊接器的使用范围。
附图说明
图1是激光穿过本发明实施例一提供的焊点可调节的激光焊接器的光路图；
图2a至2h是本实施例的举例的常见焊点轨迹的示意图；
图3是激光在本发明实施例二提供的第一反射镜以及第二反射镜上反射的光路图；
图4是激光在本发明实施例三提供的第一反射镜以及第二反射镜上反射的光路图。
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。
在本发明的描述中，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的限制；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；此外，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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个部件内部的连通。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中的具体含义。
实施例一：
请参见图1，示出了本发明的实施例一，一种焊点可调节的激光焊接器，其包括焊接头，所述焊接头内设置有用于将一束激光变成平行激光的准直镜1、将激光进行第一次反射的第一反射镜2a、用于将激光进行第二次反射的第二反射镜2b、用于将平行的激光聚拢的聚焦镜3以及供激光无介质穿行的光通道。
所述焊接头内还安装有用于驱动第一反射镜绕第一方向旋转的第一旋转驱动机构以及用于驱动所述第二反射镜绕第二方向旋转的第二旋转驱动机构，所述第一方向与第二方向在三维空间内相互垂直。
于本实施例中，上述第一旋转驱动机构包括第一旋转电机，所述第一旋转电机安装在所述焊接头上，所述第一旋转电机的动力输出轴与所述第一反射镜传动连接。上述第二旋转驱动机构包括第二旋转电机，所述第二旋转电机安装在所述焊接头上，所述第二旋转电机的动力输出轴与所述第二反射镜传动连接。通过启动第一旋转电机、第二旋转电机能分别使第一反射镜2a、第二反射镜2b旋转所需的角度，进而使激光反射不同的角度，最后形成不同形状的焊点。
请参见图2a至图2c，分别示出了几种可行的焊点形状。
具体的，上述第一方向为三维空间的Y轴方向，所述第二方向为三维空间的Z轴方向，所述第一反射镜2a以及第二反射镜2b为平面镜。
本实施例的焊点可调节的激光焊接器，其焊接头内设置有将激光进行第一次反射的第一反射镜2a、将激光进行第二次反射的第二反射镜2b，并且，第一反射镜2a、第二反射镜2b的方向可以通过各自的旋转驱动机构进行调节。由于第一方向与第二方向垂直，在三维空间上构成了一个平面，焊点本身就是一个二维图形，所以，通过改变第一反射镜2a、第二反射镜2b中的一个或两个的方向，即可改变焊点的形状。相对于现有技术中的只能形成直线轨迹的焊接器，本实施例的焊点直径可以调得比较大，能将焊缝附近的区域都熔化，增大了熔池的容积，无需人工摆动焊接头即可焊接较宽的缝，节省了大量的人工。
并且，焊点形状是可以调节的，从而能适用更多尺寸或形状的焊缝，大大的增加了激光焊接器的使用范围。
实施例二：
本实施例的技术方案及技术效果基本与实施例一相同，不同的内容在于：
请参见图3，本实施例的第一方向为三维空间的Y轴方向，所述第二方向为三维空间的X轴方向，所述第一反射镜2a为平面镜，所述第二反射镜2b为光楔镜，所述光楔镜的反射平面为倾斜的平面。
可见，第二反射镜2b为光楔镜，其反射平面为倾斜的平面，其只需绕(自身中心)即X轴旋转某一角度，即可改变激光反射的角度。
实施例三：
本实施例的技术方案及技术效果基本与实施例二相同，不同的内容在于：请参见图4，本实施例的第一方向为三维空间的Z轴方向，所述第二方向为三维空间的X轴方向，所述第一反射镜2a为平面镜，所述第二反射镜2b为光楔镜，所述光楔镜的反射平面为倾斜的平面。
因此，只需改变激光的入射角度，即可实现与实施例二相同的技术效果。
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 (6)

1.一种焊点可调节的激光焊接器，包括焊接头，其特征在于，所述焊接头内设置有用于将一束激光变成平行激光的准直镜、将激光进行第一次反射的第一反射镜、用于将激光进行第二次反射的第二反射镜、用于将平行的激光聚拢的聚焦镜以及供激光无介质穿行的光通道，所述焊接头内还安装有用于驱动第一反射镜绕第一方向旋转的第一旋转驱动机构以及用于驱动所述第二反射镜绕第二方向旋转的第二旋转驱动机构，所述第一方向与第二方向在三维空间内相互垂直。
2.权利要求1所述的激光焊接器，其特征在于，所述第一方向为三维空间的Y轴方向，所述第二方向为三维空间的Z轴方向，所述第一反射镜以及第二反射镜为平面镜。
3.权利要求1所述的激光焊接器，其特征在于，所述第一方向为三维空间的Y轴方向，所述第二方向为三维空间的X轴方向，所述第一反射镜为平面镜，所述第二反射镜为光楔镜，所述光楔镜的反射平面为倾斜的平面。
4.权利要求1所述的激光焊接器，其特征在于，所述第一方向为三维空间的Z轴方向，所述第二方向为三维空间的X轴方向，所述第一反射镜为平面镜，所述第二反射镜为光楔镜，所述光楔镜的反射平面为倾斜的平面。
5.权利要求1所述的激光焊接器，其特征在于，所述第一旋转驱动机构包括第一旋转电机，所述第一旋转电机安装在所述焊接头上，所述第一旋转电机的动力输出轴与所述第一反射镜传动连接。
6.权利要求1所述的激光焊接器，其特征在于，所述第二旋转驱动机构包括第二旋转电机，所述第二旋转电机安装在所述焊接头上，所述第二旋转电机的动力输出轴与所述第二反射镜传动连接。
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