CN211028542U - 一种新能源汽车激光焊用机械调焦装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新能源汽车激光焊用机械调焦装置，属于激光焊技术领域，由同轴设置的探测杆、下组套、上组套和适配器组成，上组套的两端分别与下组套和适配器可拆卸连接，适配器用于同轴连接于激光头，适配器在面对激光头的对应端面上设置有沿其轴向间距布置并分别外接正\负极引线的下弹片和上弹片，探测杆通过套装在其上的弹簧设于上组套与下组套之间并依次贯穿下组套、上组套和适配器后能够离合于下弹片。本实用新型利用具有自伸缩功能的探测杆同轴安装在激光头，并使其尖部与激光头的聚焦透镜焦点相一致，以便实施机械调焦，从而有效避免了工装干涉及焊接位置不佳引起的红外线无法对焦时的难题。

Description

一种新能源汽车激光焊用机械调焦装置

技术领域

本实用新型属于激光焊技术领域，具体涉及一种新能源汽车激光焊用机械调焦装置。

背景技术

随着激光技术的不断成熟，激光加工成为激光应用最有发展前景的领域，特别是激光焊接，近年来更是发展迅速，产生了巨大的经济和社会效应。激光焊接已经广泛应用于现在的汽车制造领域，在汽车的地盘、车身、车顶、车门、侧框、前后流水槽等部件成功应用，带动了汽车制造水平、产品质量和安全性能得到显著提高和改善，为汽车制造实现轻量化、高强度和柔性设计创造了条件。在新能源铝制白车身的前后流水槽激光焊接应用中，此工位采用了聚焦透镜与机器人手臂组成的柔性焊接系统，调试变量主要包括焊接速度、功率及离焦量，焊接速度和焊接功率可以通过系统设置，离焦量的调整人为干涉较为明显。因此为保证离焦量的精准性和一致性，激光焊接中找焦的方法非常重要。

由于零部件集成焊接，焊接工装比较紧凑，激光焊接作业空间比较狭小，原有的激光头红外线对焦装置无法在工装上实现精准对焦。红外线对焦装置在简易结构及PA位置具有简单方便和经济实用的特点，但在结构复杂干涉点较多的工装或PB位置不佳时无法实现精准快速对焦，离焦量无法与WPS所规定离焦量一致，需要调试的资源较多，造成制造成本的明显上升。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种新能源汽车激光焊用机械调焦装置，解决工装干涉及焊接位置不佳所引起的红外线无法对焦的问题。

为达到上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

本实用新型提供一种新能源汽车激光焊用机械调焦装置，由同轴设置的探测杆、下组套、上组套和适配器组成，所述上组套的两端分别与下组套和适配器可拆卸连接，所述适配器用于同轴连接于激光头，所述适配器在面对激光头的对应端面上设置有沿其轴向间距布置并分别外接正\负极引线的下弹片和上弹片，所述探测杆通过套装在其上的弹簧设于上组套与下组套之间并依次贯穿下组套、上组套和适配器后能够离合于下弹片。

进一步，所述探测杆上设有用于抵止弹簧并防止其退出下组套的定位环，所述弹簧的另一端抵止在上组套的内顶面。

进一步，所述上组套与下组套之间的可拆卸连接结构为螺纹连接、旋扣连接或卡合连接中的一种。

进一步，所述上组套与适配器之间的可拆卸连接结构为插接式结构，并由限位件固定。

进一步，沿所述上组套的轴向外壁设置用于调节上组套和适配器之间的轴向位置关系并与所述限位件相适配的条形槽。通过上组套顶部与适配器可拆卸连接设计，可以进行探测杆杆头至聚焦透镜焦点距离进行微调，避免探测杆杆头磨损更换频繁的问题。

进一步，所述上弹片和下弹片均通过紧固件固定于适配器上，且上弹片与适配器之间设有用于抬高上弹片的垫片，所述适配器、探测杆、紧固件、垫片均采用绝缘材料制成。上、下弹片采用大孔塑料垫片进行紧固件绝缘固定，可把机械信号灵敏转换成电信号。

进一步，所述上组套与下组套之间设置的所述弹簧保持压缩状态。能够保证探测杆接触到工件时，可以及时复原至初始状态。

进一步，所述上弹片与下弹片之间间距为0.1mm。

本实用新型的有益效果是：

1、本机械调焦装置通过将适配器和激光头聚焦透镜、上组套、下组套、探测杆同轴，且适配器和聚焦透镜端部间隙配合，使得探测杆杆头与聚焦透镜焦点位置落点相一致，以便实施机械调焦，从而有效避免了工装干涉及焊接位置不佳引起的红外线无法对焦时的难题。

2、本机械调焦装置通过探测杆圆柱设计，端部呈尖状，可以减少测量误差；同时，探测杆从下组套伸出长度长，利于在复杂工装上进行轨迹模拟。

3、本机械调焦装置通过将电信号的正负极线引至上、下弹片的孔上，处于断路状态，弹片接触后，电路通路指示灯亮，利于视野盲区的找焦，且机械信号转化为电信号直观易察。

4、本机械调焦装置可以有效解决离焦量找零，根据WPS再进行离焦量设置，工艺再现性得到保证。

本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作优选的详细描述，其中：

图1为本实用新型的结构爆炸示意图；

图2为图1的透视图；

图3为本实用新型通\断电路图；

附图标记：探测杆1、弹簧2、下组套3、上组套4、限位件5、适配器6、下弹片7、垫片8、上弹片9、紧固件10、定位环11。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

如图1-3所示，本实施例中的新能源汽车激光焊用机械调焦装置，由同轴设置的探测杆1、下组套3、上组套4和适配器6组成；上组套4的一端与下组套3之间通过螺纹连接，另一端通过插接连接并配合限位件5固定，当然上述螺纹连接、插接连接等可拆式连接结构并不是唯一的，还可是旋扣连接或卡合连接等形式；适配器6用于同轴连接于激光头(未画出)，这样将适配器和激光头聚焦透镜、上组套、下组套、探测杆同轴，且适配器和聚焦透镜端部间隙配合，使得探测杆杆头与聚焦透镜焦点位置落点相一致，以便实施机械调焦；适配器6在面对激光头的对应端面上设置有沿其轴向间距布置并分别外接正\负极引线的下弹片7和上弹片9；而探测杆1通过套装在其上的弹簧2设于上组套4与下组套3之间并依次贯穿下组套3、上组套4和适配器6后能够离合于下弹片7；上弹片9和下弹片7均通过紧固件10固定于适配器6上，且上弹片9与适配器6之间设有用于抬高上弹片9的垫片8，上弹片9与下弹片7之间间距为0.1mm，适配器6、探测杆1、紧固件10、垫片8均采用绝缘材料制成，这样上、下弹片采用大孔塑料垫片进行紧固件绝缘固定，可把机械信号灵敏转换成电信号。采用上述方案，激光焊接若处于工作位时，其红外线对焦装置的聚焦透镜在工件上的焦点相距一定距离，如71mm，此距离在工装干涉及焊接位置不佳时会引起的红外线无法对焦时的问题，而通过将本机械调焦装置同轴安装在激光头聚焦透镜上，使得探测杆杆头至聚焦透镜焦点作为零离焦设定值，即本机械调焦装置从聚焦透镜外延伸71mm。当探测杆杆头移至待焊位置，若视线不干涉，当工件刚接触到探头时，即为零焦点位置；若视线干涉(大多情况)，探测杆杆头接触到工件后，探测杆继续前移，在探测杆尾端触及下弹片，并再移动0.1mm后，下弹片与上弹片接触，形成通路，指示灯亮，此时可微调至指示灯熄灭，即上提0.1mm处即零离焦位置，待零焦点位置确认后，拆下本装置即可进行相应的激光焊接工作。

本实施例中的探测杆1上设有用于抵止弹簧2并防止其退出下组套3的定位环11，而弹簧2的另一端抵止在上组套4的内顶面。这样，便于探测杆在上组套和下组套之间做往复运动；同时，上组套4与下组套3之间设置的弹簧2保持压缩状态，能够保证探测杆接触到工件时，可以及时复原至初始状态。

本实施例中沿上组套4的轴向外壁设置用于调节上组套4和适配器6之间的轴向位置关系并与限位件5相适配的条形槽(未画出)。通过上组套顶部与适配器可拆卸连接设计，并有限位件和条形槽配合可以进行探测杆杆头至聚焦透镜焦点距离进行微调，避免探测杆杆头磨损更换频繁的问题。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种新能源汽车激光焊用机械调焦装置，其特征在于，由同轴设置的探测杆(1)、下组套(3)、上组套(4)和适配器(6)组成，所述上组套的两端分别与下组套和适配器可拆卸连接，所述适配器用于同轴连接于激光头，所述适配器在面对激光头的对应端面上设置有沿其轴向间距布置并分别外接正\负极引线的下弹片(7)和上弹片(9)，所述探测杆通过套装在其上的弹簧(2)设于上组套与下组套之间并依次贯穿下组套、上组套和适配器后能够离合于下弹片。

2.根据权利要求1所述的新能源汽车激光焊用机械调焦装置，其特征在于，所述探测杆上设有用于抵止弹簧并防止其退出下组套的定位环(11)，所述弹簧的另一端抵止在上组套的内顶面。

3.根据权利要求1所述的新能源汽车激光焊用机械调焦装置，其特征在于，所述上组套与下组套之间的可拆卸连接结构为螺纹连接、旋扣连接或卡合连接中的一种。

4.根据权利要求1所述的新能源汽车激光焊用机械调焦装置，其特征在于，所述上组套与适配器之间的可拆卸连接结构为插接式结构，并由限位件(5)固定。

5.根据权利要求4所述的新能源汽车激光焊用机械调焦装置，其特征在于，沿所述上组套的轴向外壁设置用于调节上组套和适配器之间的轴向位置关系并与所述限位件相适配的条形槽。

6.根据权利要求1所述的新能源汽车激光焊用机械调焦装置，其特征在于，所述上弹片和下弹片均通过紧固件(10)固定于适配器上，且上弹片与适配器之间设有用于抬高上弹片的垫片(8)，所述适配器、探测杆、紧固件、垫片均采用绝缘材料制成。

7.根据权利要求1所述的新能源汽车激光焊用机械调焦装置，其特征在于，所述上组套与下组套之间设置的所述弹簧保持压缩状态。

8.根据权利要求1所述的新能源汽车激光焊用机械调焦装置，其特征在于，所述上弹片与下弹片之间间距为0.1mm。

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