CN211438582U - 一种i型直柄激光焊接头 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种I型直柄激光焊接头，包括沿光轴依次拆卸连接的激光QBH机构、光学主体机构、同轴吹气机构和可调出光嘴，所述光学主体机构包括外壳和设置在所述外壳内部腔体中的光学元件组，所述光学元件组包括自入光口至出光口依次同轴设置的第一保护镜、第一透镜、第二透镜和第二保护镜；本实用新型通过将光学镜片安装在两个保护镜片之间，能够有效的降低吹气机构对光学镜片产生的污染，延长内部光学镜片的使用寿命以及提高激光焊接头的工作效率，采用插板式的保护镜框，能够对保护镜片进行快速的安装和更换，提高整个激光焊接头的维护效率。

Description

一种I型直柄激光焊接头

技术领域

本实用新型设计一种I型直柄激光焊接头。

背景技术

激光焊接技术是利用激光与物质相互作用的特征来对材料进行焊接加工的一种新型技术。用于加工的激光通过光学聚焦系统将激光聚焦为较小的光斑，利用激光可聚焦的尺寸小的优势来实现高精度的加工。

现有技术中通常采用横向吹气的气路结构来预防激光焊接头内部的光学镜片被污染，由于横向吹气的气路结构在吹气过程中，会在激光焊接头的镜腔内部形成负压，使得激光焊接头周围包含污染物(包括反射回来的焊渣和其他进入激光焊接头内部的杂质)的空气进入到激光焊接头的镜腔内部，使得激光焊接头内部的光学镜片产生污染。

实用新型内容

为了解决上述现有技术存在的至少一个技术问题，本实用新型提供一种I型直柄激光焊接头，结构简单，安装时容易操作，且通过两端可更换的保护镜片能够防止内部的光学镜片产生污染。

本实用新型提供了一种I型直柄激光焊接头，包括沿光轴依次拆卸连接的激光QBH机构、光学主体机构、同轴吹气机构和可调出光嘴，所述激光QBH机构、光学主体机构、同轴吹气机构和可调出光嘴的内部配置有供激光传输的腔体；所述光学主体机构包括外壳和设置在所述外壳内部腔体中的光学元件组，所述光学元件组包括自入光口至出光口依次同轴设置的第一保护镜、第一透镜、第二透镜和第二保护镜，优选的，第一保护镜和第二保护镜为薄玻璃片。

优选的，所述第一保护镜为准直保护镜，用于防止激光发射器出光不稳定而直射准直镜，损坏准直镜；所述第二保护镜为聚焦保护镜，用于防止焊渣反射回枪体内，保护聚焦镜不损坏，同时所述第一保护镜和第二保护镜与所述外壳之间形成封闭腔室，给内部的光学镜片提供良好的工作环境。

优选的，所述外壳内还设有至少一个水冷通道，所述外壳上设有冷却液进口和冷却液出口，每个所述水冷通道一端与所述冷却液进口连通，另一端与冷却液出口相连通，所述冷却通道环绕光学主体机构的内部腔体设置。

优选的，所述冷却通道与所述外壳一体设置或者分体设置，进一步的，所述冷却通道配置有与所述外壳固定连接的冷却管道。

优选的，所述外壳的一侧安装有连接板，所述连接板上设置有至少两个连接通孔，所述激光焊接头可以通过所述连接板固定至外部机械臂或3D行程器上，易于结合自动化设备进行高速焊接，所述激光焊接头亦可使用数位或电脑控制。

优选的，所述外壳对应第一保护镜和第二保护镜处分别配置有拆卸连接的第一插板和第二插板，所述第一保护镜安装在所述第一插板上，所述第二保护镜安装在所述第二插板上。

优选的，所述第一插板和第二插板通过紧固螺钉固定在所述外壳上，当所述第一保护镜和第二保护镜上的污染物影响激光焊接头的效率时，通过松开所述紧固螺钉，能够简单快速的对第一保护镜和第二保护镜进行更换。

优选的，所述第一插板和第二插板与所述外壳之间设有密封圈，从而避免插板与所述外壳配合的缝隙对光学组件产生进一步的污染。

优选的，所述可调出光嘴包括第一连接件和锥形件，所述第一连接件一端与同轴吹气机构拆卸连接，另一端与所述锥形件拆卸连接，所述第一连接件与所述锥形件连接的一端设有外螺纹，所述锥形件内壁设有与所述外螺纹相匹配的内螺纹，所述锥形件远离第一连接件的一端设有光阑口。

本实用新型具有如下优点或有益效果：

1)本实用新型的I型直柄激光焊接头，将光学镜片安装在两个保护镜片之间，能够有效的降低吹气机构对光学镜片产生的污染，延长内部光学镜片的使用寿命以及提高激光焊接头的工作效率；

2)本实用新型通过采用插板式的保护镜框，能够对保护镜片进行快速的安装和更换，提高整个激光焊接头的维护效率；

3)本实用新型的锥形件能够通过螺纹在第一连接件上进行调节，从而在一定范围内的调节光斑大小，同时螺纹连接的锥形件，也便于工作人员根据具体使用需求快速更换具有不同光阑直径的锥形件。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型提供的一种I型直柄激光焊接头的俯视示意图；

图2为图1中的A-A截面剖视图；

图3为本实用新型提供的一种I型直柄激光焊接头的右视图。

附图标号说明：

1、激光QBH机构；2、光学主体机构；2.1、外壳；2.11、连接板；2.2、第一保护镜；2.3、第一透镜；2.4、第二透镜；2.5、第二保护镜；2.6、水冷通道；2.61、冷却液进口；2.62、冷却液出口；2.7、第一插板；2.8、第二插板；2.9、紧固螺钉；3、同轴吹气机构；3.1、进气孔；4、可调出光嘴；4.1、第一连接件；4.2、锥形件。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“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实用新型中的具体含义。

如图1-3所示，本实用新型的提供了一种I型直柄激光焊接头，包括沿光轴依次拆卸连接的激光QBH机构1、光学主体机构2、同轴吹气机构3和可调出光嘴4，所述激光QBH机构1、光学主体机构2、同轴吹气机构3和可调出光嘴4的内部配置有供激光传输的腔体；其中所述激光QBH机构1为现有组件，其与其余组件的连接方式也属于常见的拆卸连接方式，可以选择螺纹连接或者采用额外的连接件并通过锁紧螺钉固定。

所述光学主体机构2包括外壳2.1和设置在所述外壳2.1内部腔体中的光学元件组，所述光学元件组包括自入光口至出光口依次同轴设置的第一保护镜2.2、第一透镜2.3、第二透镜2.4和第二保护镜2.5，其中，第一保护镜2.2和第二保护镜2.5为具有高透过率的薄玻璃片，能在有效阻隔外界污染的基础上，最大程度的降低由于增加保护镜所带来的能量损失，所述第一保护镜2.2为准直保护镜，用于防止激光发射器出光不稳定而直射准直镜，损坏准直镜；所述第二保护镜2.5为聚焦保护镜，用于防止焊渣反射回枪体内，保护聚焦镜不损坏，同时所述第一保护镜和第二保护镜与所述外壳之间形成封闭腔室，给内部的光学镜片提供良好的工作环境。其中第一透镜2.3为常见的准直透镜，所述第二透镜2.4为常见的聚焦透镜或者透镜组，具体面型和材质在此不做赘述。

所述外壳2.1内还设有至少一个水冷通道2.6，所述外壳2.1上还设有冷却液进口2.61和冷却液出口2.62，每个所述水冷通道2.6一端与所述冷却液进口2.61连通，另一端与冷却液出口2.62相连通，所述冷却通道2.6环绕光学主体机构2的内部腔体设置；

所述冷却通道2.6与所述外壳2.1可以一体设置或者分体设置，当所述冷却通道2.6与所述外壳2.1一体设置时，可直接在外壳2.1成型后使用钻孔工具在外壳2.1内外表面之间的部分开设多条纵横交错的通孔，然后将其中任意一开口与冷却液进口2.61固定连接，另选一开口与冷却液出口2.62固定连接，将其余通孔的开口封闭，即可完成一体设置的冷却通道2.6布置；当所述冷却通道2.6与所述外壳2.1分体设置时，所述冷却通道2.6配置有连通的冷却管道，将所述冷却管道预先放置至外壳2.1模具中再进行注料使得所述冷却管道与所述外壳2.1固定连接。

所述外壳2.1的一侧安装有连接板2.11，所述连接板2.11上设置有四个连接孔，所述激光焊接头可以通过所述连接板2.11固定至外部机械臂或3D行程器上，易于结合自动化设备进行高速焊接，所述激光焊接头亦可使用数位或电脑控制。

所述外壳2.1对应第一保护镜2.2和第二保护镜2.5处分别配置有拆卸连接的第一插板2.7和第二插板2.8，所述第一保护镜2.2安装在所述第一插板上2.7，所述第二保护镜2.5安装在所述第二插板2.8上。

所述第一插板2.7和第二插板2.8通过紧固螺钉2.9固定在所述外壳2.1上，当所述第一保护镜2.2和第二保护镜2.5上的污染物影响激光焊接头的效率时，通过松开所述紧固螺钉2.9，能够简单快速的对第一保护镜2.2和第二保护镜2.5进行更换。

所述第一插板2.7和第二插板2.8与所述外壳2.1之间设有密封圈，从而避免插板与所述外壳2.1配合的缝隙对光学组件产生进一步的污染。

所述同轴吹气机构3上设有进气孔3.1，所述进气孔3.1用于连接外部气泵。

所述可调出光嘴4包括第一连接件4.1和锥形件4.2，所述第一连接件4.1一端与同轴吹气机构3拆卸连接，另一端与所述锥形件4.2拆卸连接，所述第一连接件4.1与所述锥形件4.2连接的一端设有外螺纹，所述锥形件4.2内壁设有与所述外螺纹相匹配的内螺纹，所述锥形件4.2远离第一连接件4.1的一端设有光阑口。

锥形件4.2能够通过螺纹在第一连接件4.1上进行调节，从而在一定范围内的调节光斑大小，同时螺纹连接的锥形件4.2，也便于工作人员根据具体使用需求快速更换具有不同光阑直径的锥形件4.2。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种I型直柄激光焊接头，其特征在于，包括沿光轴依次拆卸连接的激光QBH机构(1)、光学主体机构(2)、同轴吹气机构(3)和可调出光嘴(4)，所述激光QBH机构(1)、光学主体机构(2)、同轴吹气机构(3)和可调出光嘴(4)的内部配置有供激光传输的腔体；所述光学主体机构(2)包括外壳(2.1)和设置在所述外壳(2.1)内部腔体中的光学元件组，所述光学元件组包括自入光口至出光口依次同轴设置的第一保护镜(2.2)、第一透镜(2.3)、第二透镜(2.4)和第二保护镜(2.5)。

2.根据权利要求1所述的一种I型直柄激光焊接头，其特征在于，所述第一保护镜(2.2)和第二保护镜(2.5)为薄玻璃片。

3.根据权利要求1所述的一种I型直柄激光焊接头，其特征在于，所述外壳(2.1)内还设有至少一个水冷通道(2.6)，所述外壳(2.1)上设有冷却液进口(2.61)和冷却液出口(2.62)，每个所述水冷通道(2.6)的一端与所述冷却液进口(2.61)相连通，另一端与冷却液出口(2.62)相连通，所述水冷通道(2.6)环绕光学主体机构(2)的内部腔体设置。

4.根据权利要求3所述的一种I型直柄激光焊接头，其特征在于，所述水冷通道(2.6)与所述外壳(2.1)一体设置。

5.根据权利要求3所述的一种I型直柄激光焊接头，其特征在于，所述水冷通道(2.6)配置有与所述外壳(2.1)固定连接的冷却管道。

6.根据权利要求1所述的一种I型直柄激光焊接头，其特征在于，所述外壳(2.1)的一侧安装有连接板(2.11)，所述连接板(2.11)上设置有至少两个连接通孔。

7.根据权利要求6所述的一种I型直柄激光焊接头，其特征在于，所述外壳(2.1)对应第一保护镜(2.2)和第二保护镜(2.5)处分别配置有拆卸连接的第一插板(2.7)和第二插板(2.8)，所述第一保护镜(2.2)安装在所述第一插板(2.7)上，所述第二保护镜(2.5)安装在所述第二插板(2.8)上。

8.根据权利要求7所述的一种I型直柄激光焊接头，其特征在于，所述第一插板(2.7)和第二插板(2.8)通过紧固螺钉(2.9)固定在所述外壳(2.1)上。

9.根据权利要求8所述的一种I型直柄激光焊接头，其特征在于，所述第一插板(2.7)和第二插板(2.8)与所述外壳(2.1)之间设有密封圈。

10.根据权利要求1所述的一种I型直柄激光焊接头，其特征在于，所述可调出光嘴(4)包括第一连接件(4.1)和锥形件(4.2)，所述第一连接件(4.1)一端与同轴吹气机构(3)拆卸连接，另一端与所述锥形件(4.2)拆卸连接，所述第一连接件(4.1)与所述锥形件(4.2)连接的一端设有外螺纹，所述锥形件(4.2)内壁设有与所述外螺纹相匹配的内螺纹，所述锥形件(4.2)远离第一连接件(4.1)的一端设有光阑口。

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