CN206747783U - 一种激光焊机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种激光焊机，包括用于发出激光光束的激光器、光学系统、用于控制激光光束的光路控制器、冷却系统、用于调节焊接喷嘴升降的升降焊接喷嘴、电源系统；激光器位于光学系统的上方，光路控制器与光学系统电连接，冷却系统位于光学系统的下方并固定在升降焊接喷嘴上，冷却系统包括冷水机和保护气体冷却管，冷水机设置进水口和出水口，进水口设置有用于过滤进水的过滤网，保护气体冷却管设置于冷水机中。本实用新型在冷水机的进水口设置过滤网，能够防止在冷水机换水的时候，因杂质而造成水路堵赛的状况；另外，本实用新型提供的激光焊机结构简单，便于更快实现焊接的目的。

Description

一种激光焊机

技术领域

本实用新型涉及焊接领域，更具体的，涉及一种激光焊机。

背景技术

激光焊机是一种新型的焊接方式，激光焊接主要针对薄壁材料、精密零件的焊接，可实现点焊、对接焊、叠焊、密封焊等。激光焊机的冷水机里的冷却水通过循环水泵的工作设备与压缩机制冷系统的蒸发器之间不断循环，设备工作时产生的热量经过压缩机制冷系统的制冷循环，最终传导到空气中。

然而，在冷水机里的冷却水循环使用或者在冷水机换水的时候，会出现因有杂质造成水路堵塞的情况。

因此，现有激光焊机中的冷水机存在着因有杂质造成水路堵塞的情况。所以，需要设计出有效的装置来解决以上出现的问题。

实用新型内容

为了克服现有技术的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题在于提出一种激光焊机，用以解决现有技术中存在着因有杂质造成水路堵塞的情况。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供了一种激光焊机，包括用于发出激光光束的激光器、光学系统、用于控制所述激光光束的光路控制器、冷却系统、用于调节焊接喷嘴升降的升降焊接喷嘴、电源系统；

所述激光器位于所述光学系统的上方，所述光路控制器与所述光学系统电连接，所述冷却系统位于所述光学系统的下方并固定在升降焊接喷嘴上，所述冷却系统包括冷水机和保护气体冷却管，所述冷水机设置进水口和出水口，所述进水口设置有用于过滤进水的过滤网，所述保护气体冷却管设置于所述冷水机中。

可选地，所述保护气体冷却管呈S型分布在所述冷水机内部。

可选地，所述冷水机上设置有S型的沟槽，所述沟槽与所述保护气体冷却管相匹配。

可选地，所述电源系统包括过压保护装置和过流保护装置，所述过压保护装置和所述过流保护装置电连接。

可选地，所述光学系统包括用于使得所述激光光束聚焦的聚焦透镜，所述聚焦透镜位于所述激光器的下方。

可选地，所述光学系统还包括用于将通过聚焦透镜出来的所述激光光束进行采集的采集透镜，所述采集透镜位于所述聚焦透镜的一侧。

可选地，所述光学系统还包括用于通过所述激光光束的光轴方向移动焦点距离的扩展透镜和用于准直从所述扩展透镜出来的所述激光光束的准直透镜；

所述扩展透镜位于所述聚焦透镜的下方，所述准直透镜位于所述扩展透镜的一侧。

可选地，所述光学系统还包括用于从所述准直透镜出来的所述激光光束在待焊接工件上进行扫描的扫描器；

所述扫描器位于所述准直透镜的一侧。

可选地，所述聚焦透镜为双凸透镜。

可选地，所述保护气体冷却管为铜质保护气体冷却管。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的一种激光焊机，包括用于发出激光光束的激光器、光学系统、用于控制所述激光光束的光路控制器、冷却系统、用于调节焊接喷嘴升降的升降焊接喷嘴、电源系统；所述激光器位于所述光学系统的上方，所述光路控制器与所述光学系统电连接，所述冷却系统位于所述光学系统的下方并固定在升降焊接喷嘴上，所述冷却系统包括冷水机和保护气体冷却管，所述冷水机设置进水口和出水口，所述进水口设置有用于过滤进水的过滤网，所述保护气体冷却管设置于所述冷水机中。本实用新型通过设置控制激光光束的光路控制器，能够控制激光器发出的激光光束按照设定的条件去散发；通过设置升降焊接喷嘴，能够更好地对准待焊接工件的焊接部位，以便更准确地对待焊接工件进行焊接；在冷水机的进水口设置过滤网，能够防止在冷水机换水的时候，因杂质而造成水路堵赛的状况；另外，本实用新型提供的激光焊机结构简单，便于实现焊接的目的。

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式提供的一种激光焊机的结构示意图；

图2是本实用新型具体实施方式提供的冷却系统的结构示意图；

图3是本实用新型具体实施方式提供的光学系统的结构示意图。

图中：

1、激光器；2、光学系统；3、光路控制器；4、冷却系统；5、升降焊接喷嘴；6、电源系统；11、激光光束；21、聚焦透镜；22、采集透镜；23、扩展透镜；24、准直透镜；25、扫描器；41、冷水机；42、保护气体冷却管；411、进水口；412、出水口；4111、过滤网。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

本实用新型提供的一种激光焊机，利用高能量的激光脉冲对材料进行微小区域内的集中定点加热进行焊接，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，能有效处理一切微小部分的焊接及修补工作。

本实用新型提供的一种激光焊机，可以焊接各种金属钢材，如S136，718，SKD61，SKD11，2344，NAK80，8407，P20，不锈钢，铍铜，铝合金，钛合金等，焊接完毕后无砂眼、气孔、塌陷、变形，粘接强度高、牢固，不容易脱落。不同的材料，其本身的发射激光的特性决定了激光对其起作用的大小。发射率越高，吸收的光能越少，反之，则吸收的光能越多。

图1示例性地示出了本实用新型提供的一种激光焊机的结构示意图，如图1所示。图1中，该激光焊机包括用于发出激光光束11的激光器1、光学系统2、用于控制激光光束11的光路控制器3、冷却系统4、用于调节焊接喷嘴升降的升降焊接喷嘴5、电源系统6；

激光器1位于光学系统2的上方，光路控制器3与光学系统2电连接，冷却系统4位于光学系统2的下方并固定在升降焊接喷嘴5上。

上述实施中，具体来说，激光焊机包括用于发出激光的激光器1、对发出的激光光束11进行处理的光学系统、对处理后的激光光束11进一步进行控制的光路控制器3、冷却系统4、用于调节焊接喷嘴升降的升降焊接喷嘴5、电源系统6；其中，在具体实施中，由于在激光焊机焊接运行的过程中，升降焊接喷嘴5会被加热进而产生一定的热量，冷却系统4一般有恒温模式和智能温控模式，操作简便，制冷效果好。需要冷却系统4来进行水循环冷却降温，确保激光器在恒定的温度下稳定地进行工作，因此冷却系统4可以对升降焊接喷嘴5进行降温，保持升降焊接喷嘴5维持在稳定的温度范围，防止升降焊接喷嘴5温度过高或过低而造成后期焊接的效果。并且冷却系统4还可以对激光器进行降温。具体实施中，电源系统6与光路控制器3电连接，电源系统6与升降焊接喷嘴5电连接。另外，在具体实施中，激光焊机还可以包括激光能量调节器，激光能量调节器与激光器1的输入端相连，激光能量调节器根据具体的实际情况需要来调节因激光器1发出的激光光束11而产生的能量的大小，这样更有利于后续的处理效果，进而能够有效提高激光焊机的整体性能。此外，具体实施中，激光光束11的波长可以为1064nm；激光光束11的能量可以为0～300mJ。

其中，为了更好地清楚冷却系统4的结构，图2示例性地示出了本实用新型提供的冷却系统的结构示意图，如图2所示。图2中，该冷却系统4包括冷水机41和保护气体冷却管42，冷水机41设置进水口411和出水口412，进水口411设置有用于过滤进水的过滤网4111，保护气体冷却管42设置于冷水机41中。

上述实施中，在进水口411设置过滤网4111，过滤网4111可以防止在冷水机41换水时，因有杂质造成水路堵塞的情况。其中，过滤网4111在具体实施中可以是普通的用于过滤水的网纱等，该过滤网固定安装在进水口411中。

进一步地说，冷水机41是激光焊机中不可少的辅助装置，比如，在固体激光器中，输入脉冲中的能量只有很少一部分转化为激光能量，其余均转化为热的形式损耗掉了。因此，在具体实施中综合考虑，冷水机41可以采用一体化3P冷水机，温差在正负0.1摄氏度范围内。

可选地，保护气体冷却管42呈S型分布在冷水机41内部。具体来说，保护气体冷却管42可以呈S型迂回排布布在冷水机41内部；保护气体冷却管42也可以呈L型迂回排布在冷水机41内部。这里，保护气体冷却管42可以根据具体的实际需要情况来设置形状。

可选地，冷水机41上设置有S型的沟槽，沟槽与保护气体冷却管42相匹配。具体来说，在冷水机41上设置刚好与保护气体冷却管42正好相匹配的沟槽。在冷水机41上设置沟槽有利于节约激光焊机的空间。

可选地，电源系统6包括过压保护装置和过流保护装置，过压保护装置和过流保护装置电连接。具体来说，过压保护是指被保护线路电压超过预定的最大值时，使电源断开或使受控设备电压降低的一种保护方式；过流保护，为保护激光焊机设备而设置的额定电流，当额定电流超过设定电流时，激光焊机设备自动断电，以保护该激光焊机设备；过压保护装置和过流保护装置电源系统的脉宽、频率均可调，可以根据需要设置输出波形，以便于焊接不同材料。具体实施中，电源系统的技术指标可以为：输入电源：380v加减5％、电源额定功率：10kW、最大损耗功率：12kW、脉冲工作电流：0～600A、电源不稳定度小于等于3％。

图3示例性地示出了本实用新型提供的光学系统的结构示意图，如图3所示。图3中，光学系统2包括聚焦透镜21、采集透镜22、扩展透镜23、准直透镜24以及扫描器25。具体来说，光学系统2包括用于使得激光光束11聚焦的聚焦透镜21，聚焦透镜21位于激光器1的下方。具体来说，由激光器1发出的激光光束11出来之后，再由激光器1下方的聚焦透镜21将该激光光束11聚焦起来，形成聚焦的激光光束11。其中，在具体实施中，激光器1可以为纳秒激光器、皮秒激光器、飞秒激光器中的任一种；聚焦透镜21可以为双凸透镜。

可选地，光学系统2还包括用于将通过聚焦透镜出来的激光光束11进行采集的采集透镜22，采集透镜22位于聚焦透镜21的一侧。具体来说，由聚焦透镜21下方的采集透镜22将聚焦的激光光束11采集起来。其中，采集透镜22在具体实施中可以是双凸透镜。

可选地，光学系统2还包括用于通过激光光束11的光轴方向移动焦点距离的扩展透镜23和用于准直从扩展透镜23出来的激光光束11的准直透镜24；扩展透镜23位于聚焦透镜21的一侧，准直透镜24位于扩展透镜23的一侧。具体来说，由采集透镜22将采集的激光光束11传给扩展透镜23，由扩展透镜23对接收的激光光束11的朝着光轴方向移动焦点距离，将调好的激光光束11传给准直透镜24，有准直透镜24对接收的调好的激光光束11进行准直。

可选地，光学系统2还包括用于从准直透镜24出来的激光光束11在待焊接工件上进行扫描的扫描器25；扫描器25位于准直透镜24的下方。扫描器25可以对待焊接工件进行扫描，以使待焊接工件上的激光光束11更均匀，使激光光束11按照预定的轨迹运行。具体实施中，扫描器25主要可以由精度电机、电机驱动板、反射镜、F-thita透镜及直流供给电源组成，其中，F-theta透镜为进口配件，焦距为100nm或160nm。另外，在具体实施中，光学系统2中还可以包括激光矫正器，具体实施中，该激光矫正器可以选用0.6328um的He-Ne激光矫正器，用于指示光轴位置，在加工时可以达到寻迹指示的功能，并及时精确对位。

本实用新型是通过优选实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。本实用新型不受此处所公开的具体实施例的限制，其他落入本申请的权利要求内的实施例都属于本实用新型保护的范围。

Claims (10)

1.一种激光焊机，其特征在于：包括用于发出激光光束(11)的激光器(1)、光学系统(2)、用于控制所述激光光束(11)的光路控制器(3)、冷却系统(4)、用于调节焊接喷嘴升降的升降焊接喷嘴(5)、电源系统(6)；

所述激光器(1)位于所述光学系统(2)的上方，所述光路控制器(3)与所述光学系统(2)电连接，所述冷却系统(4)位于所述光学系统(2)的下方并固定在升降焊接喷嘴(5)上，所述冷却系统(4)包括冷水机(41)和保护气体冷却管(42)，所述冷水机(41)设置进水口(411)和出水口(412)，所述进水口(411)设置有用于过滤进水的过滤网(4111)，所述保护气体冷却管(42)设置于所述冷水机(41)中。

2.如权利要求1所述的激光焊机，其特征在于：

所述保护气体冷却管(42)呈S型分布在所述冷水机(41)内部。

3.如权利要求2所述的激光焊机，其特征在于：

所述冷水机(41)上设置有S型的沟槽，所述沟槽与所述保护气体冷却管(42)相匹配。

4.如权利要求1所述的激光焊机，其特征在于：

所述电源系统(6)包括过压保护装置和过流保护装置，所述过压保护装置和所述过流保护装置电连接。

5.如权利要求1所述的激光焊机，其特征在于：

所述光学系统(2)包括用于使得所述激光光束(11)聚焦的聚焦透镜(21)，所述聚焦透镜(21)位于所述激光器(1)的下方。

6.如权利要求5所述的激光焊机，其特征在于：

所述光学系统(2)还包括用于将通过聚焦透镜(21)出来的所述激光光束(11)进行采集的采集透镜(22)，所述采集透镜(22)位于所述聚焦透镜(21)的一侧。

7.如权利要求6所述的激光焊机，其特征在于：

所述光学系统(2)还包括用于通过所述激光光束(11)的光轴方向移动焦点距离的扩展透镜(23)和用于准直从所述扩展透镜(23)出来的所述激光光束(11)的准直透镜(24)；

所述扩展透镜(23)位于所述聚焦透镜(21)的下方，所述准直透镜(24)位于所述扩展透镜(23)的一侧。

8.如权利要求7所述的激光焊机，其特征在于：

所述光学系统(2)还包括用于从所述准直透镜(24)出来的所述激光光束(11)在待焊接工件上进行扫描的扫描器(25)；

所述扫描器(25)位于所述准直透镜(24)的一侧。

9.如权利要求5所述的激光焊机，其特征在于：

所述聚焦透镜(21)为双凸透镜。

10.如权利要求1至9任一项所述的激光焊机，其特征在于：

所述保护气体冷却管(42)为铜质保护气体冷却管。