CN217253609U - 激光加工装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及激光加工技术领域，公开了一种激光加工装置，包括喷管组件、基座、连接座、光学镜片组件、激光输出头组件及气体输送气路系统，喷管组件安装在所述基座的前端，光学镜片组件安装在所述基座及连接座内，激光输出头组件通过连接座安装在基座的后端，气体输送气路系统从激光输出头组件的后端引入，沿着激光输出头组件、连接座、基座设置，并从基座的前端引出与喷管组件的内部连通；气体输送气路系统包括冷却气路及保护气路，冷却气路从激光输出头的后端引入，途经激光输出头组件及光学镜片组件，以对激光输出头及光学镜片进行冷却，并在基座前端与喷管组件的内部连通；保护气路与喷管组件内部连通。

Description

激光加工装置

【技术领域】

本实用新型实施例涉及激光焊接领域，尤其涉及一种激光加工装置。

【背景技术】

激光焊接是以聚焦之后的高能激光束为加热热源的一种新型焊接方式，以其热输入小、焊接形变量低、焊缝强度高、非接触式操作、焊接种类丰富、易于自动化智能化加工、焊接速度快、焊接精度高、焊接深宽比大等众多优势，已经在汽车、工程机械、飞机、家电、高铁、轮船、3C电子等制造领域获得了广泛的应用。完整的激光焊接设备或平台一般包括激光源、激光传输装置、激光焊接头、运动控制系统、焊接机床等，依靠机床固定待焊接工件运动控制系统带动激光焊接加工头完成相对运动进行加工加工，这种完整的平台式焊接设备往往体积重量大、构造复杂、成本高昂，比较合适批量加工作业的大企业使用。为了将激光加工应用向更广大的用户扩展，手持式激光焊接设备应运而生，它利用人手握持焊接加工头完成相对运动进行焊接加工，省去了复杂和庞大的运动控制系统和机床可以做成便携式的激光焊接设备。经过数年的发展，手持式激光焊接除了具备激光焊接的优势外，还具备体积小、重量轻、成本低、加工方式灵活、适应范围广等优势，已经和电弧焊、氩弧焊等传统焊接设备具有了相当的性价比优势，逐步得到了广泛的关注和应用。

手持式激光焊接设备的重要组成部分便是激光器和手持式激光焊接头，激光器与平台式加工的相差不大，但是作为手持加工应用的焊接头的要求相对平台式加工就要求体积小重量轻、可靠性高、容易操作，特别是体积重量一定要小才适合人手握持完成焊接加工。

通常的一体化激光输出头与焊接头设备采用通入冷却水进行冷却，存在漏水的风险，还导致一体化激光输出头与焊接头设备体积重量大、成本较高，并且在待焊接工件产生的烟尘容易污染一体化激光输出头与焊接头设备内部的保护镜片，导致一体化激光输出头与焊接头设备发生损坏。

因此，设计一种激光加工风冷系统用于冷却激光加工头的光学组件并且吹离在待焊接工件产生的烟尘是很有必要的。

【实用新型内容】

本实用新型实施例旨在提供一种激光加工装置，全风冷式设计有利于激光加工头免受加工烟尘的污染，而且对激光加工头内部的光学组件进行冷却。

本实用新型实施例解决其技术问题采用以下技术方案：

一种激光加工装置，包括喷管组件、基座、连接座、光学镜片组件、激光输出头组件及气体输送气路系统，其中，所述喷管组件安装在所述基座的前端，所述光学镜片组件安装在所述基座及连接座内，所述激光输出头组件通过所述连接座安装在基座的后端；所述气体输送气路系统包括冷却气路及保护气路，所述冷却气路包括环绕所述激光输出头组件外周设置第一冷却段及在所述光学镜片组件附近环绕所述基座的通光通道设置的第二冷却段，以分别对激光输出头及光学镜片进行冷却，所述冷却气路从所述激光输出头组件的后端引入，并在所述基座前端与所述喷管组件的内部连通；所述保护气路与喷管组件内部连通。

作为优选方案，所述喷管组件上设置有至少一个进气道，所述保护气路通过所述进气道与所述喷管组件的内部连通，保护气体通过所述进气道流入到所述喷管组件内时，在所述进气道作用下，在所述喷管组件内产生螺旋气流。

作为优选方案，所述光学镜片组件包括保护镜模组、聚焦镜模组、反射镜模组及准直镜模组，所述保护镜模组、聚焦镜模组及准直镜模组均通过第一安装结构可拆卸的安装在所述激光加工装置内，所述反射镜模组通过第二安装结构可拆卸的安装在连接座的腔体内。

作为优选方案，所述第一安装结构包括导向固定部及与所述导向固定部滑动卡接配合的活动安装件，所述导向固定部设置在所述基座及连接座的腔体内，所述活动安装件用于分别对应的安装保护镜模组、聚焦镜模组及准直镜模组的光学镜片；第一安装结构还包括第一开口部及与第一开口部相配合的第一封盖，第一开口部设置在基座上，并分别位于聚焦镜模组及保护镜模组安装位置的上方。

作为优选方案，所述第二安装结构包括设置在所述连接座内的反射镜模组容纳腔，所述反射镜模组容纳腔包括反射镜容纳部及振镜电机容纳部，所述反射镜容纳部与所述连接座的通光通道连通，所述振镜电机容纳部的形状与所述反射镜模组的振镜电机外形轮廓相适配，所述反射镜模组通过振镜电机与所述振镜电机容纳部活动套接配合；所述第二安装结构还包括第二开口部及与所述第二开口部相配合的第二封盖，所述第二开口部设置在所述连接座上，并位于所述反射镜模组容纳腔的上方。

作为优选方案，所述连接座及激光输出头组件的外围还设有保护壳，所述保护壳将连接座及激光输出头组件整体包裹；所述保护壳包括上壳体以及相对设置的左壳体及右壳体，所述左壳体及右壳体均包括第一包覆段及第二包覆段，所述左壳体及右壳体的所述第一包覆段分别从左侧及右侧将所述连接座的下侧及左、右两侧包裹住，所述上壳体的左、右两侧分别与左壳体及右壳体的所述第一包覆段连接，以将所述连接座的上侧包裹，所述左壳体及右壳体的所述第二包覆段连接配合将所述激光输出头组件整体包裹。

作为优选方案，所述喷管组件的内部设有形状呈圆锥形的加速腔及形状呈圆柱形的缓冲腔，所缓冲腔的直径大于所述加速腔小端的直径。

作为优选方案，所述喷管组件包括依次同轴连接设置的喷嘴、枪管及枪管座，所述枪管座中空的部分设置成第一通路，所述枪管中空的部分设置成第二通路，所述喷嘴中空的部分设置成第三通路，所述第一通路、第二通路及第三通路依次连通；所述第二通路包括所述加速腔及所述缓冲腔，所述第三通路的直径小于所述缓冲腔的直径。

作为优选方案，所述激光输出头组件包括外壳、密封安装于外壳内的内壳，以及设置在内壳内的石英端帽及传能光纤，所述石英端帽设置在内壳的前端，传能光纤沿着内壳轴向设置，传能光纤的一端与石英端帽连接，另一端从内壳伸出；所述第一冷却段包括设置在所述内壳侧壁上的第一环绕结构。

作为优选方案，所述外壳的前端设置有第三连接组件，所述激光输出头组件通过所述第三连接组件连接在所述连接座上；所述第三连接组件包括第三法兰、密封垫及第三螺栓，所述第三法兰设置在所述外壳上，第三螺栓穿过第三法兰及密封垫与设置在连接后端端面的第三螺纹孔配合，形成紧固连接。

本实用新型的有益效果是：气体输送气路系统中的气体通过激光输出头组件及光学镜片组件后，导入喷管组件并且从喷管组件中喷出，用于对激光输出头组件、光学镜片组件以及喷管组件进行冷却，同时吹离在待加工工件产生的烟尘，并且保证全风冷式设计，有利于降低激光加工头的重量，而且对激光加工头内部的器件进行冷却。多个分气管的设计不仅实现了对光学组件进行冷却与保护，同时根据加工需求进行调整冷却气路和保护气路中气体的气流量大小的相对比例，可以充分利用外部的气体气流。

【附图说明】

一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1为本实用新型一实施例的激光焊枪与激光器的连接示意图；

图2为本实用新型一实施例的激光焊枪的整体结构示意图；

图3为图2所示实施例的激光焊枪的分解结构示意图；

图4为图2所示实施例的激光焊枪的气体输送气路系统的示意图；

图5为图4所示气体输送气路系统的一实施例的第二冷却段的连接示意图；

图6为图2所示实施例的激光焊枪激光输出头组件位置处的结构示意图；

图7图2所示实施例的激光焊枪设置第二冷却段的结构示意图；

图8为图2所示实施例的激光焊枪活动安装件设置冷却道的结构示意图；

图9为图2所示实施例的激光焊枪设置风道环的结构示意图；

图10为图2所示实施例的激光焊枪的风道环的一种结构示意图；

图11为图2所示实施例的激光焊枪的风道环的另一种结构示意图；

图12为图2所示实施例的激光焊枪的喷管组件的结构示意图；

图13为图12所示的喷管组件的截面结构示意图；

图14为图12所示的喷管组件的枪管座的结构示意图；

图15为图2所示实施例的激光焊枪的设置了送丝组件的结构示意图。

【具体实施方式】

为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例，对本实用新型进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”/“固接于”/“安装于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“内”、“外”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本实用新型。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本实用新型实施例中的激光加工装置，以激光焊枪为例来具体说明本实用新型的技术方案及技术特征，但是本实用新型的技术方案，并不限于实际应用于激光焊枪上，与激光焊枪具有相同、相类似或部分相同的得结构特征、工作组件，或者与激光焊枪具有相同的工作原理及应用场景的其他激光加工装置，例如激光切割枪、激光清洗枪等，本实用新型的技术方案也可适用于这些激光加工装置上。

如图1所示，为了解决上述问题，本实用新型实施例提供了一种激光焊枪200，激光器100通过光纤与激光焊枪200的激光输出头组件连接，以将激光输入给激光焊枪200。

如图2所示，示意性地公开了一种激光焊枪200，其外形整体包括执行部分、本体部分及手持部分，本体部分包括水平段及倾斜段，执行部分及手持部分分别与水平段及倾斜段衔接，使激光焊枪的形状大致呈手枪形，以便符合人体工程学设计，便于手持操作作业。

结合图2及图3所示，从结构上讲，激光焊枪200包括基座1、喷管组件2、连接座3、光学镜片组件4、激光输出头组件5、气体输送气路系统6；其中，基座1及连接座3对应设置在本体部分上，喷管组件2对应设置在执行部分上，激光输出头组件5对应设置在手持部分上，可以将激光焊枪的整体构架设置成多段式结构。例如，三段式结构，从外形结构上看，其中，第一段为喷管组件2，第二段为基座1，第三段为连接座3及激光输出头组件5，光学镜片组件4安装在基座1及连接座3内，激光输出头组件5通过连接座3与基座1实现连接，气体输送气路系统6将这三段结构以气路贯穿连接。由此，可实现喷管组件2、基座1及激光输出头组件5的分体式连接，以便于各部分组件的单独更换及维护。

其中，喷管组件2安装在基座1的前端，光学镜片组件4包括保护镜模组41、聚焦镜模组42、反射镜模组43及准直镜模组(未标注)，其中，保护镜模组41位于聚焦镜模组42的前方，反射镜模组43位于聚焦镜模组42的后方，准直镜模组位于反射镜模组43后方的下侧，激光输出头组件5位于准直镜模组的后方。激光输出头组件5输出的激光，首先经过准直镜模组的准直镜对激光进行准直，然后经过反射镜模组43的反射镜，反射镜将激光反射到聚焦镜模组42的聚焦镜进行聚焦，经聚焦后的激光通过保护镜模组41的保护镜，从喷管组件2的喷嘴射出作用于被焊接工件上。

保护镜模组41及聚焦镜模组42安装在基座1的腔体内，反射镜模组43及准直镜模组安装在连接座3的腔体内，基座1的后端安装在连接座3的前端，激光输出头组件5安装在连接座3的后端，气体输送气路系统6从激光输出头组件5的后端引入，沿着激光输出头组件5、连接座3、基座1设置，并从基座1的前端引出与喷管组件2的第三通道20连通。

基座1的内部设有贯穿前后两端的第一通道10，连接座1的内部设有贯穿前后两端的第二通道，该第一通道10及第二通道连通形成通光通道的一部分。从激光输出头组件5输出的激光在通光通道内经过光学镜片组件的准直、反射及聚焦后，经过喷管组件2的第三通道20，从喷管组件2的喷嘴23射出，作用于被焊物体上。

结合图3及图12所示，本实用新型实施例中，喷管组件2通过其枪管座21与基座1的前端连接，喷管组件2的内部设有贯穿其前后两端的第三通道20，第三通道20与基座1的第一通道10连通，该第三通道20形成通光通道的一部分。枪管座21的后端上设有第一连接组件24，喷管组件2通过所述第一连接组件24与基座1的前端连接。具体的，第一连接组件24包括第一法兰241、第一绝缘片242及第一螺栓244，第一螺栓244依次穿过第一法兰241及第一绝缘片242与设置在基座1前端端面的第一螺纹孔配合，形成紧固连接。

连接座3的前端通过第二连接组件31与基座1的后端连接，第二连接组31件包括第二法兰、第二绝缘片及第二螺栓，第二螺栓依次穿过第二法兰及第二绝缘片与设置在基座1后端端面的第二螺纹孔配合，形成紧固连接。

激光输出头组件5的前端设有第三连接组件56，激光输出头组件5通过该第三连接组件56与连接座3的后端连接。具体地，第三连接组件56包括第三法兰、密封垫及第三螺栓，第三螺栓依次穿过第三法兰及密封垫与设置在连接座3后端端面的第三螺纹孔配合，形成紧固连接。

如图6所示，具体的，激光输出头组件5包括外壳51、密封安装于外壳51内的内壳52，以及设置在内壳52内的石英端帽53及传能光纤54。其中，石英端帽53设置在内壳52的前端，传能光纤54沿着内壳52轴向设置，传能光纤54的一端与石英端帽53连接，另一端从内壳52伸出与激光器100连接，以便将激光器100输出的激光传递给石英端帽53。第三连接组件56设置在外壳51的前端上，第三法兰设置在外壳51上，激光输出头组件5通过外壳51与连接座3的后端连接。

这样设置的好处是，实现了激光输出头的一体化设计，并与焊接头进行连接，从而区别于传统的手持式激光焊接设备，采用的激光器是QBH接头输出，通过QBH接头与手持式的激光焊接头进行对接连接结构。避免了采用这种传统的对接方式所带来的来回拔插对不准，可靠性和稳定性相对不高，冗余的接插件导致焊接头的重量体积比较大等诸多弊端。

本实用新型实施例所采用的一体化激光输出头及与焊接头的连接方式，不再需要激光输出头与焊接头进行相互插接，有效避免了对接方式存在来回拔插对不准的风险。

如图3所示，在基座1内，由于保护镜模组41位于聚焦镜模组42的前方。保护镜模组41主要用于挡住概率性地从喷管组件2的第三通道20进入到基座1的腔体内的烟尘、飞溅物等颗粒物质，防止这些物质接触到聚焦镜模组，造成聚焦镜污染受损，以对聚焦镜起保护作用。

保护镜模组41及聚焦镜模组42均通过第一安装结构44可拆卸的安装在基座1内，该第一安装结构44包括导向固定部441及与导向固定部441滑动卡接配合的活动安装件442。其中，导向固定部441设置在基座1的腔体内，以对活动安装件442进行限位固定，该活动安装件442用于分别对应的安装保护镜模组41及聚焦镜模组42的光学镜片，光学镜片安装在活动安装件442内。

由于活动安装件442可以自由地从导向固定部441上取出或装配，因此在更换或维护光学镜片时，只需独立将需要更换或维护的光学模组对应的活动安装件442从导向固定部441上取出，再取出安装在活动安装件442内的光学镜片，进行光学镜片的更换或维护即可，不需要将整个基座1都拆开或所有的光学模组拆下来，才能对光学镜片进行更换或维护，使各光学模组的光学镜片的更换维护更加方便快捷，节省维护时间。

结合图3及图8所示，具体的，导向固定部441可以是围绕基座1的腔体的内壁设置的导向槽，活动安装件442可以是中部镂空的盒体，盒体镂空的部分形成通光口443，光学镜片安装在盒体内，盒体可以活动的卡接在导向槽内，形成抽屉结构。

为了提高活动安装件与导向固定部配合安装的密封性，可以在活动安装件及导向固定部之间设置密封环，例如，将密封环设置在导向槽的侧壁上，或者将密封环设置在盒体的两个相对的端面上。密封环可以提高两者配合的紧密性及密封性，以防止气体输送气路系统内的气体泄漏，导致冷却气路的冷却效果降低，同时也可以防止进入到基座1的腔体的烟尘、飞溅物等颗粒接触到光学镜片，造成光学镜片受到污染损坏。

此外，每个光学模组安装位置处的导向固定部上还设有接触传感器，用于感应活动安装件是否装配到位，以此来检验保护镜模组及聚焦镜模组是否装配到位，提高了光学镜片模组安装在基座内的位置的准确性，避免了人为装配误差；例如，接触传感器可以安装在导向槽的底部。

第一安装结构44还包括第一开口部444及与第一开口部444相配合的第一封盖445，第一开口部444设置在基座1上，并位于聚焦镜模组42及保护镜模组41安装位置的上方。打开第一封盖445，活动安装件442与导向固定部441暴露在第一开口444部内，通过第一开口部444可以将活动安装件442从基座1的腔体内取出，或重新安装在基座1内，以便于光学镜片的安装更换及维护。活动安装件442可以与第一封盖445连接固定，以便于打开第一封盖445的同时，就可连同活动安装件442一起取出，第一封盖445上还设有松不脱螺栓，松不脱螺栓可以将第一封盖445紧固连接在基座1上，以封住第一开口部444，并且当松不脱螺栓松开时，松不脱螺栓不会从第一封盖445上松脱，此时松不脱螺栓可以充当提手的作用，通过握住松不脱螺栓将第一封盖从第一开口部444上取出。

此外，如图8所示，活动安装件442上设有冷却道440，该冷却道440围绕着光学镜片的外周设置，冷却道440的两端分别设置对接孔446，对接孔446用于与冷却气路接通，使冷却气路的冷却气体流经冷却道440，以对光学镜片进行冷却。

具体的，可以在盒体的靠近外延的位置设置冷却道440，冷却道440的形状呈U形、矩形或半圆形等能实现环绕光学镜片的外周的形状均可。对接孔446从盒体的端面贯穿与冷却道440连通，冷却道440两端的两个对接孔446分别从盒体相对的两个端面贯穿与冷却道440连通，以确保冷却气体能够从冷却道440的一端流入，并从冷却道440的另一端流出，使冷却气体实现环绕光学镜片流动的效果，以能够充分冷却光学镜片，以提高冷却气路的冷却效率。

准直镜模组也可通过上文提到的第一安装结构可拆卸的安装在连接座的腔体内，只不过第一安装结构设置的位置不同而已，此处不再赘述。

如图3所示，反射镜模组43通过第二安装结构45可拆卸的安装在连接座3的腔体内。第二安装结构45包括设置在连接座3内的反射镜模组容纳腔451，该反射镜模组容纳腔451包括反射镜容纳部及振镜电机容纳部，反射镜容纳部与通光通道连通，振镜电机容纳部的形状与反射镜模组43的振镜电机外形轮廓相适配，反射镜模组43通过振镜电机与振镜电机容纳部活动套接配合，实现与连接座3定位安装及可拆卸连接。

第二安装结构45还包括第二开口部及与第二开口部相配合的第二封盖，第二开口部设置在连接座3上，并位于反射镜模组容纳腔451的上方，打开第二封盖，反射镜模组暴露在第二开口部内，通过第二开口部可以将反射镜模组43从连接座3的腔体内取出，或重新安装在连接座3内，以便于光学镜片的安装更换及维护。振镜电机的后端可以与第二封盖连接固定，以便于打开第二封盖的同时就可连同反射镜模组一起取出。第二封盖上还设有松不脱螺栓，松不脱螺栓可以将第二封盖紧固连接在连接座上，以封住第二开口，并且当松不脱螺栓松开时，松不脱螺栓不会从第二封盖上松脱，此时松不脱螺栓可以充当提手的作用，通过握住松不脱螺栓将第二封盖从第二开口上取出。

此外，连接座3及激光输出头组件5的外围还设有保护壳，该保护壳将连接座3及激光输出头组件5整体包裹，以提高连接座3与激光输出头组5之间的连接强度及结构强度。防止激光焊枪在手持工作时，激光输出头组件5及其与连接座3连接位置因外力而发生形变，影响激光焊枪的正常使用，甚至损害到光学器件。

保护壳包括上壳体71以及相对设置的左壳体72及右壳体73，左壳体72及右壳体73均包括第一包覆段及第二包覆段。其中，左壳体72及右壳体73的第一包覆段分别从左侧及右侧将连接座3的下侧及左、右两侧包裹住，上壳体71的左、右两侧分别与左壳体72及右壳体73的第一包覆段连接，以将连接座3的上侧包裹。因此，左壳体72和右壳体73的第一包覆段以及上壳体71三者连接配合将连接座3整体包裹住，左壳体72及右壳体73的第二包覆段连接配合将激光输出头组件5整体包裹住。

这样设置的好处是，除了提高连接座3与激光输出头组5之间的连接强度及结构强度，防止激光焊枪在手持工作时，激光输出头组件5及其与连接座3连接位置因外力而发生形变外。当需要更换或维护连接座3内的光学模组时，只需要将上壳体71拆开进行相应的操作即可，不再需要将保护壳整体拆下，从而提高了光学模组更换维护的便捷性。

在激光焊枪工作的过程中，一方面，由于激光长时间的输出，产生的热量聚集容易对光学镜片造成损坏，另一方面，在焊接过程中产生的烟尘、飞溅物等颗粒物质也容易从喷管组件的第三通道进入，与光学镜片接触，同样也会造成光学镜片被烧毁损坏的现象发生。

因此，结合图3及图4所示，有必要设置两路气路分别对光学镜片进行气路冷却及气路保护，基于此目的，气体输送气路系统6设置了冷却气路61及保护气路62。

本实用新型实施例的附图中，图示箭头所指的方向为气体在各气路中流动的方向。

其中，冷却气路61包括第一进气段611、第一冷却段612、第二冷却段613及第一输出段614。

具体的，第一进气段611用于与外部气源管路连接，以便将气体接入冷却气路61中。第一进气段611可以是气管，气管的后端与外部气源的阀体60连接，第一冷却段612的后端设有第一进气口，气管的前端与第一进气口连接，第一进气口可以是在激光输出头组件的壳体后端的侧壁上开设的第一通孔，该第一通孔贯穿壳体的侧壁与第一冷却段连通，第一进气段通过密封转接头与第一通孔连接，以实现气管与第一进气口连接的目的。

结合图4及图6所示，第一冷却段612环绕激光输出头组件5的外周设置，具体的，第一冷却段612在激光输出头组件5的外壳51内环绕着内壳52的外周设置。由于内壳52具有良好的导热性能，能够充分吸收石英端帽53产生的热量，冷却气体经过第一冷却段612时，呈环绕路径在激光输出头组件5的内壳52外围绕行，以使冷却气体能够与内壳52充分接触，以充分吸收石英端帽53传递到内壳52上的热量，对石英端帽53起到较好的冷却效果。

其中，石英端帽53设置在内壳52的前端，内壳52呈管状结构，内壳52的侧壁上设有第一环绕结构55，该第一环绕结构55环绕着内壳52的轴线设置，第一冷却段612包括该第一环绕结构55，第一环绕结构55与激光输出头组件5的外壳51的内壁密封配合可形成环绕通路。

具体的，第一环绕结构55为设置在内壳52侧壁上的多个第一环形沟槽，多个第一环形沟槽依次连通，多个第一环形沟槽与壳体的内壁密封配合形成环绕内壳52设置的多环通路。该多环通路即为第一冷却段612，以使冷却气体的气流流过第一冷却段612时，实现多环状的环绕路径在内壳52的侧壁上绕行。

或者，第一环绕结构55为设置在内壳52的侧壁上的第一螺旋槽，内壳52与壳体的内壁密封配合，从而使第一螺旋槽与壳体的内壁密封配合形成了一条螺旋通路，该螺旋通路即为所述第一冷却段612，以使冷却气体的气流流过第一冷却段612时实现螺旋状的环绕路径在内壳52的侧壁上绕行。

第一螺旋槽可以是单螺旋槽，也可以是多螺旋槽，第一螺旋槽可以通过在内壳52的侧壁上设置螺旋状的散热片形成，也可在内壳52的侧壁上设置螺旋状的沟槽形成。

或者，第一环绕结构为在内壳52的侧壁上缠绕的一条或多条第一输气管，第一输气管即为所述第一冷却段，以使冷却气体的气流实现螺旋状的环绕路径在内壳52的侧壁上绕行。

第一冷却段612的前端设有第一出气口，第一出气口可以是在外壳51前端的侧壁上开设的第二通孔，该第二通孔贯穿外壳51的侧壁与第一冷却段612连通。具体的，第一进气口与螺旋槽的后端连通，第一出气口与螺旋槽的前端连通，第一冷却段612与第二冷却段613之间可以通过第一输送段615连接，冷却气体从第一冷却段612出来后，经第一出气口进入到第一输送段615，再由第一输送段615流到第二冷却段613。

第一输送段615可以是在外壳51及连接座3的侧壁上沿轴线由后往前开设的输气道，也可以是设置在外壳51及连接座3的侧壁外的一段管路。在外壳51及连接座3的侧壁上开设输气道可以简化冷却气路的结构，并且具有较好的气密性，使激光焊枪的外观也比较美观，但是加工工艺稍显复杂。在外壳51及连接座3的侧壁外设置管路，可以降低加工工艺的复杂度，但是会增加冷却气路的结构复杂性。

结合图4及图7所示，第二冷却段613位于聚焦镜模组42附近，并环绕着通光通道设置，当冷却气体经过第二冷却段613时，呈环绕路径在聚焦镜模组42的附近绕行，以使冷却气体能够充分吸收聚焦镜模组42的聚焦镜散发到其周围的热量，对聚焦镜起到较好的冷却效果。

第二冷却段613可以设置在聚焦镜模组42的后方，并紧挨着聚焦镜模组42设置，以使冷却气体能够充分吸收聚焦镜模组42散发到其周围的热量。第二冷却段613也可设置在聚焦镜模组42的前方，此时，第二冷却段613恰好位于聚焦镜模组42和反射镜模组41之间，以使第二冷却段613的冷却气体在能够充分吸收聚焦镜模组42散发到其周围的热量的同时，兼顾地将保护镜模组41散发的热量一并吸收，以对保护镜模组41的保护镜起冷却作用。此外，也可以在聚焦镜模组42的后方和前方均设置第二冷却段613，以获得更佳的冷却效果。

如图7所示，具体的，聚焦镜模组42的后方或前方设置有风道环8，或者在聚焦镜模组42的后方和前方均设置有风道环8。风道环8密封地安装在基座1的腔体内，该风道环8为一管状结构，其中空的部分形成通光通道的一部分，风道环8能够与基座1的腔体内壁密封配合形成环绕式风道，该环绕式风道形成所述第二冷却段613。当聚焦镜模组42的后方和前方均设置有风道环8时，两个风道环8的环绕式风道通过一连接气道连通。

风道环8具有良好的导热性能，可以对聚焦镜模组42起散热冷却作用，聚焦镜模组42散发的热量可以与流经风道环8的环绕式风道内的冷却气体充分接触，以充分吸收聚焦镜模组42散发的热量，对聚焦镜模组42具有良好的冷却效果。

具体的，风道环8的侧壁上设有第二环绕结构81，该第二环绕结构81环绕着风道环8的轴线设置，第二冷却段613包括该第二环绕结构81，第二环绕结构81可以基座1的腔体内壁密封配合，形成环绕式风道。

更为具体的，第二环绕结构81为在风道环8的侧壁上开设的多个第二环形沟槽，多个第二环形沟槽依次连通，多个第二环形沟槽与基座1的腔体内壁密封配合形成环绕通光通道设置的多环风道。

或者，第二环绕结构81为在风道环8的侧壁上设置的第二螺旋槽，第二螺旋槽与基座1的腔体内壁密封配合形成环绕通光通道设置的螺旋风道。第二螺旋槽可以是单螺旋槽，也可以是多螺旋槽，第二螺旋槽可以通过在风道环8的侧壁上设置螺旋状的散热片形成，也可以是在风道环的侧壁上设置螺旋状的沟槽形成。

或者，第二环绕结构为在风道环的侧壁上缠绕一条或多条导热性能良好的第二输气管，第二输气管即为所述第二冷却段，以使冷却气体的气流实现螺旋状的环绕路径在风道环的侧壁上绕行。

第二冷却段613的后端设有第二进气口，第二冷却段613的前端设有第二出气口。第一输送段615的前端与第二进气口连接，以将冷却气体引入到第二冷却段613内，第二出气口与第一输出段614连接，以将冷却气体从第二冷却段613引出到第一输出段614内。

第二进气口可以是在基座1侧壁上贯穿设置第三通孔，第三通孔将第一输送段615与风道环8侧壁上的环绕式风道的后端连通，第二出气口为在基座1侧壁上贯穿设置第四通孔，第四通孔将第一输出段与风道环8侧壁上的环绕式风道的前端连通。

结合图4及图9所示，第一输出段614设置在保护镜模组41的前方，第一输出段614设有气墙发生器90，气墙发生器90包括多个呈间隔排列在通光通道10外周的出气道91，多个出气道91均设置成由外围向通光通道的轴线倾斜，并与通光通道连通。气墙发生器90的出气道91的倾斜角相同，所述倾斜角定义为出气道91轴线延长线与通光通道轴线的夹角。

冷却气体经过第一输出段614时，通过气墙发生器90的多个出气道91分流流入到前方的喷管组件2的第三通道20内。由于气墙发生器90每个出气道91均为倾斜设置且倾斜角度相同，从每个出气道91流出的气流会以相同的倾斜角度汇聚相交于同一个焦点，并在焦点前方形成一道环形的气墙10。该气墙10能够阻挡从喷管组件2的第三通道20进入的烟尘、飞溅物等颗粒进入基座1的内腔，对保护镜模组41的保护镜起到良好的保护作用。

可以根据实际情况设置一个或多个气墙发生器，每个气墙发生器对应产生一个气墙，通过调节不同气墙发生器的出气道的倾斜角来产生一个或多个气墙。当第一输出段设置有多个气墙发生器时，多个气墙发生器以由外延的气墙发生器包绕内部的气墙发生器的顺序排列设置。

多个气墙发生器可产生同一个气墙，也可以对应产生多个气墙。当多个气墙发生器产生同一个气墙时，意味着从多个气墙发生器的出气道流出的冷却气体汇聚相交于同一个焦点。因此，多个气墙发生器的出气道的倾斜角由外向内依次递减，且多个气墙发生器的出气道的轴线的延长线相交于同一个点。当多个气墙发生器对应产生多个气墙时，意味着从不同气墙发生器的出气道流出的冷却气体汇聚相交于不同的焦点。因此，多个气墙发生器的出气道的倾斜角相等或由外向内依次递增，越靠近通光通道轴线的气墙发生器，其出气道轴线延长线的焦点就越靠近第一输出段。

例如，如图10或图11所示，第一输出段设置有两个气墙发生器，分别命名为第一气墙发生器901及第二气墙发生器902，第一气墙发生器901包绕在第二气墙发生器902的外部。此时，若想实现两个气墙发生器产生同一个气墙，则第二气墙发生器902的出气道的倾斜角小于第一气墙发生器901的出气道的倾斜角。这样在计算好第一气墙发生器901及第二气墙发生器902的出气道的倾斜角后，才有可能实现第一气墙发生器901及第二气墙发生器902的出气道轴线延长线相交于同一焦点，从而使第一气墙发生器901及第二气墙发生器902的出气道流出的气流汇聚相交于同一个焦点，并在焦点前方形成一个气墙。

相应的，若想实现两个气墙发生器产生两个不同的气墙，则第二气墙发生器902的出气道的倾斜角等于或大于第一气墙发生器901的出气道的倾斜角。这样在计算好第一气墙发生器901及第二气墙发生器902的出气道的倾斜角后，才有可能实现第一气墙发生器901及第二气墙发生器902的出气道轴线延长线相交于不同的焦点，且第二气墙发生器902的出气道轴线延长线的焦点比第一气墙发生器901的出气道轴线延长线的焦点更靠近第一输出段，从而使第一气墙发生器901及第二气墙发生器902的出气道流出的气流汇聚相交于两个不同的焦点，并分别在两个焦点前方各对应形成一个气墙。

其他数量的气墙发生器产生不同数量的气墙的原理与上述数量为两个气墙发生器产生气墙的实施例原理相同，此处不再赘述。

返回图9所示，具体的，在保护镜模组41的前方设置有气墙环9，该气墙环9密封的安装在基座1的腔体内，该气墙环9包括通光孔92、储气部93及上述的气墙发生器90。通光孔92与基座1的腔体连通，形成通光通道的一部分，储气部93为开设在气墙环9侧壁上的环形凹槽，环形凹槽与基座1的腔体内壁密封连接形成一个储气室，气墙发生器90的出气道91将该储气室与通光通道连通。

第一输出段614包括第三进气口、储气室及气墙发生器90，第二冷却段613的第二出气口通过第二输送段616与第三进气口连接，以将第二冷却段613流出的冷却气体引入到储气室内。第二输送段616为沿轴线开设在基座1侧壁内的一段输气段，第二输送段616的前端沿基座径向开设有第五通孔，该第五通孔即为第三进气口，第五通孔将第二输送段与储气室连通。

第二冷却段613流出的冷却气体经第二输送段616从第三进气口输入到储气室内，再经过气墙发生器90的出气道91流出到通光通道内，以在通光通道内形成气墙10。

可以在气墙环9上设置一个或多个气墙发生器，以在通光通道内产生一个或多个气墙，气墙发生器的出气道可以是设置在环形凹槽的底壁上的倾斜孔，也可以是设置在环形凹槽前端的端壁上的倾斜孔，倾斜孔的设置方式与上面实施例中介绍的气墙发生器的出气道的设置方式相同，在此不做赘述。

返回图8所示，上文提到第一安装结构的活动安装件442上设置有冷却道440，设置冷却道440的目的是用于对光学模组的光学镜片进行冷却。因此，第二冷却段613可以是单独的由冷却道440形成，也可以是由上文提及的环绕式风道与冷却道的组合形成。

具体的，当第二冷却段613为单独由冷却道440形成的情况时，从第一冷却段612输出的冷却气体通过第一输送段615输送到冷却道440内。冷却气体在冷却道440内沿着光学镜片的外周绕行，以对光学镜片进行冷却，然后再进入下一个光学模组的冷却道，依次类推，最终从最后一个光学模组的冷却道的对接孔流回到第一输出段614内。

例如，从第一输送段输送的冷却气体，首先进入到聚焦镜模组42的活动安装件的冷却道内，沿着聚焦镜外周绕行，以对聚焦镜进行冷却。然后从聚焦镜模组的冷却道内出来的冷却气体，再进入到保护镜模组的活动安装件的冷却道内，沿着保护镜外周绕行，以对保护镜进行冷却。最后，从保护镜模组的冷却道内出来的冷却气体，经第二输送段输送到前端的气墙环。

当第二冷却段613由环绕式风道80与冷却道440的组合形成时，由上文实施例的描述可知，环绕式风道80可以设置在聚焦镜模组42的后方或前方，也可均设置在聚焦镜模组的后方和前方。因此，第二冷却段由环绕式风道与冷却道的组合形成时，其组合形式包括以下几种：

第一种，结合图5及图8所示，冷却气体通过第一输送段首先输送至环绕式风道80内，在环绕式风道80内绕行后出来，再进入到聚焦镜模组42的冷却道440内，冷却气体在冷却道440内沿着聚焦镜的外周绕行，以对聚焦镜进行冷却。然后再进入保护镜模组的冷却道，冷却气体在冷却道内沿着保护镜的外周绕行，以对保护镜进行冷却，最后从保护镜模组的冷却道的对接孔流回到第一输出段内。

第二种，冷却气体通过第一输送段首先输送至聚焦镜模组的冷却道内，冷却气体在冷却道内沿着聚焦镜的外周绕行，以对聚焦镜进行冷却，从冷却道内出来的冷却气体进入环绕式风道内，在环绕式风道内绕行后出来，再进入到保护镜模组的冷却道，冷却气体在冷却道内沿着保护镜的外周绕行，以对保护镜进行冷却，最后从保护镜模组的冷却道的对接孔流回到第一输出段内。

第三种，冷却气体通过第一输送段首先输送至环绕式风道内，在环绕式风道内绕行后出来，再进入到聚焦镜模组的冷却道内，冷却气体在冷却道内沿着聚焦镜的外周绕行，以对聚焦镜进行冷却。从冷却道内出来的冷却气体再进入环绕式风道内，在环绕式风道内绕行后出来，再进入到保护镜模组的冷却道，冷却气体在冷却道内沿着保护镜的外周绕行，以对保护镜进行冷却，最后从保护镜模组的冷却道的对接孔流回到第一输出段内。

以上三种方式中提到的环绕式风道，其具体的结构形式可采用上文提到的风墙环等来实现，此处不再赘述。

此外，各光学模组的安装位置处还设有温度传感器，温度传感器用于实时监测光学模组的工作温度，当监测到温度异常时，及时反馈异常信息，作为异常报警信号，以提醒操作员停止使用。

返回图4所示，保护气路62包括第二进气段621、第三输送段622以及第二输入段623。其中，第二进气段621位于保护气路62的前端，第二输入段623位于保护气路62的末端，第二进气段621用于与外部气源管路连接，以便将气体接入保护气路中。第二进气段621可以是气管，气管的后端与外部气源的阀体60连接，第二进气段621可以与第一进气段611共用同一个外部气源。

例如，阀体60为三通阀，外部气源通过该三通阀分别与第一进气段611及第二进气段621连接。第二进气段621与设置在基座1上的第四进气口连接。第四进气口可以是在基座1后端的侧壁上开设的第七通孔，该第七通孔贯穿基座1的侧壁与第三输送段622连通，第二进气段621通过密封转接头与第七通孔连接，以实现第二进气段621与第四进气口连接的目的。

第三输送段622可以是在基座1的侧壁上沿轴线由后往前开设的输气道，也可以是设置在基座1的侧壁外的一段管路。在基座1的侧壁上开设输气道可以简化保护气路的结构，并且具有较好的气密性，使激光焊枪的外观也比较美观，但是加工工艺稍显复杂。在基座1的侧壁外设置管路，可以降低加工工艺的复杂度，但是会增加保护气路的结构复杂性。

第二输入段623的一端与喷管组件2的第三通道24连通，另一端与第三输送段622连接，第二输入段623可以将第三输送段622的保护气体引入到喷管组件2的第三通道24内。

具体地，如图12所示，喷管组件2包括依次同轴连接设置的喷嘴23、枪管22及枪管座21，并且喷嘴23、枪管22及枪管座21均沿着轴线设置成内部中空的结构，三者中空的部分连通起来形成一条贯穿整个喷管组件2的第三通道24。该第三通道24可供气体输送气路系统输出的气体通过，并由喷嘴23喷出，作用于被焊物体上。同时，该第三通道24也可供从光学镜片组件输出的激光通过，并由喷嘴23射出，作用于被焊物体上。

在枪管座21上设置有至少一个进气道25，该进气道25的一端与所述第三输送段622连通，进气道25的另一端与第三通道24连通，所述第二输入段623包括所述进气道25。

为了有效防止焊枪外部的烟尘、飞溅物等颗粒沿着第三通道24进入到基座1的内腔，而污染到光学镜片，导致镜片被烧坏，所述进气道25由枪管座21外端向轴线倾斜设置。从第三输送段622输入的保护气体经过倾斜的进气道25进入到第三通道24时，在进气道25的作用下改变了流动方向，从而使气流在进入第三通道24内后，以螺旋形态往喷嘴23方向流动。

由于气体在第三通道24内呈螺旋形态流动，在第三通道24内受到内壁带来的流动阻力较小，使得气流无论在第三通道24的边缘还是中心处都能获得较为一致的流动速度，保证气流整体等速往喷嘴23处流动，从而增加了烟尘、飞溅物等颗粒沿着第三通道24往光学镜片组件方向移动的阻力，有效阻止烟尘、飞溅物等颗粒与光学镜片组件的镜片接触，以达到防止光学镜片被污染，导致镜片被烧坏的目的。此外，还可以防止喷嘴23处的高温持续向喷管组件2的后端传递，对喷管组件2起冷却作用。

进气道25的倾斜形式可以是平面倾斜，也可以是三维空间倾斜，当进气道为平面倾斜时，进气道的轴线与第三通道24的轴线共面，保护气体通过进气道25流入到第三通道24后，通过气体与第三通道24内壁的多次撞击以搅动第三通道24的气流，使气流在第三通道24内往前逐渐形成螺旋形态。

如图14所示，当进气道25是三维空间倾斜时，以枪管座21中空部分的中心为基点，建立一个XYZ三维空间坐标系，其中，X轴与枪管座21的轴线重合，从而可以更直观地将进气道25的倾斜角度表述出来。具体为，所述进气道25与XY面、YZ面及XZ面均设有倾斜角，从而能够保证从进气道25流入到第三通道24的保护气体获得一个在XYZ三维空间坐标系内倾斜的初始方向。使保护气体从进气道25进入到第三通道24内时，在第三通道24的切线方向具有一个分速度，该分速度有利于气流在第三通道24内形成螺旋形态，使得气体在进入到第三通道24内后即可获得螺旋形态的气流，以达到保护气体在第三通道24内形成螺旋形态流动的目的。

当进气道25设置为多个时，进气道25沿着枪管座21的外周间隔设置，可以将每个进气道25设置成相同的倾斜姿态，保证每个进气道21的倾斜角度均相同，从而使得从每个进气道25流入到第三通道24的保护气体获得相同的初始方向。这样设置的好处是，能够保证从每个进气道25流入到第三通道24的气体均形成一个相同的螺旋形态的气流，由于每股气流的螺旋形态相同，步调一致，相互之间不会产生干扰，保证了第三通道24的内的流动的螺旋气流更加稳定均匀，没有紊乱的气流干扰，从而能够获得一个对烟尘、飞溅物等颗粒更有效的阻止效果。

当进气道25为平面倾斜时，进气道25轴线与第三通道24轴线的夹角可以在可在20°到80°的范围内选择。例如，可以将进气道25轴线与第三通道24轴线的夹角设置成30°、45°或60°等，以这些角度作为初始方向流入到第三通道24的气体，可以获得一个较好的螺旋形态的气流。

当进气道25为空间倾斜时，在XYZ空间坐标系中，进气道25与XY面的夹角、与XZ面的夹角及与YZ面的夹角相等，进气道25与这三个面的夹角可在20°到80°的范围内选择。例如，可以将进气道25与XY面的夹角、与XZ面的夹角及与YZ面的夹角均设置成30°、45°或60°等，以这些角度作为初始方向流入到内部通道的气体，可以获得一个较好的螺旋形态的气流。

当然，枪管座21上的进气道25也可以设置成绕着第三通道24轴线设置的螺旋状，使保护气体在进气道25内即可获得一个预螺旋形态。当保护气体从进气道25内流入到第三通道24后，保护气体保留了进气道24内的预螺旋形态的初始形态，使保护气体在第三通道24内更容易获得螺旋形态的气流，以达到保护气体在第三通道内形成螺旋形态流动的目的。

或者，枪管座21上的进气道25也可设置成弧状(例如圆弧或椭圆弧)，同样可使保护气体从进气道25进入到第三通道24内时，在第三通道24的切线方向具有一个分速度，该分速度有利于气流在第三通道24内形成螺旋形态，使得保护气体在进入到第三通道24内后即可获得螺旋形态的气流，以达到保护气体在第三通道24内形成螺旋形态流动的目的。

如图13所示，将枪管座21中空的部分设置成第一通路210，枪管22中空的部分设置成第二通路220，喷嘴23中空的部分设置成第三通路230，第一通路210、第二通路220及第三通路230依次连通，形成一条完整的第三通道24。保护气路中的保护气体经过进气道25流入到第一通路210内，在第一通路210内开始形成螺旋气流20，螺旋气流20逐渐流经第二通路220及第三通路230，最终从第三通路230流出。

其中，第二通路220包括加速腔221及缓冲腔222，加速腔221设置有大端及小端，加速腔221的横截面从加速腔221的大端向小端逐渐减小，缓冲腔222的横截面大于加速腔221的小端的横截面，横截面定义为与加速腔221轴线垂直的截面。加速腔221的横截面可以是圆形、椭圆形，或者长方形、正方形、梯形等多边形。缓冲腔222的横截面可以是圆形、椭圆形，或者长方形、正方形、梯形等多边形。

例如，加速腔221形状呈圆锥形，缓冲腔222的形状呈圆柱形，加速腔221的大端与第一通路210连通，加速腔221的小端与缓冲腔222的后端连通。缓冲腔222的直径大于加速腔小端的直径，缓冲腔222的前端与第三通路230连通，缓冲腔222的直径大于第三通路230的直径。螺旋气流流过第二通路220时，首先从加速腔221的大端往小端方向流动，由于加速腔221呈圆锥形，螺旋气流在往加速腔221小端方向流动的过程中，不断被加速，速度越来越快，加速的目的是能够有效阻挡烟尘、飞溅物等颗粒进入加速腔221内。被加速的螺旋气流最终从加速腔221的小端流入到缓冲腔222中，由于缓冲腔222的直径大于加速腔221小端的直径，当螺旋气流进入到缓冲腔222内后，流动速度会突然降低，并且流动形态也会发生改变，使得螺旋气流的形态在缓冲腔222内消失，气流在缓冲腔222内往前流动时逐渐形成直线流动形态。接着气流往前流动进入到第三通路230，由于第三通路230的直径小于缓冲腔222的直径，气流流经第三通路230时将被再次加速，气流的直线形态流动得到进一步稳定，直线形态的气流最终从第三通路230的前端流出喷嘴23，作用于被焊工件表面。

其中，第三通道24的气体流量为15-20L/min，低于此流量范围将会导致第三通道内24内的气流速度达不到要求，不能更好的阻挡烟尘、飞溅物等颗粒，也不能快速吹掉焊接时在工件表面产生的烟尘、飞溅物等颗粒物，高于此流量范围，将会导致气源的成本增加。

缓冲腔222的长度为缓冲腔的直径的1.2-1.5倍，从而可以达到更好的气流缓冲效果，以使气流在缓冲腔222速度能够降低要求的理想范围，以获得较好的阻挡烟尘、飞溅物等颗粒物的效果，同时螺旋状的气流形态也能够在缓冲腔222内完全改变。

加速腔221的锥度为3-5度，加速腔221的长度为缓冲腔222的长度的2.5-3倍，因而可以在有限的体积空间结构内获得较好的加速效果，使气流在经过加速腔221加速后，达到较好的速度范围，使气流对烟尘、飞溅物等颗粒物获得较好的阻碍作用。并且使气流在经过缓冲腔222减速后，获得一个较佳初始速度范围，有利于第三通路230对气流再次加速后，从喷嘴23喷出后能够快速吹掉焊接时在工件表面产生的烟尘、飞溅物等颗粒物。

综上，从保护气路中流入到喷管组件2第三通道24的气流，首先在倾斜的进气道25的作用下在第一通路210内形成螺旋气流。螺旋气流进入第二通路220，被加速腔221加速后，进入到缓冲腔222，在缓冲腔222内螺旋气流的速度降低，流动形态也发生改变，逐渐往前形成直线形态，接着气流流经第三通路230时被再次加速，形成稳定直线形态流动的气流，最终从第三通路230的前端流出喷嘴23，作用于被焊工件表面。

由于气流经过第三通路230加速后，使得气流从喷嘴23喷出时气流的速度最大，气流的流速最快，使气流能够快速吹掉焊接时产生的烟尘、飞溅物等颗粒物，因此大部分的烟尘、飞溅物等颗粒物被阻挡在喷嘴外，无法进入到第三通路230内，从而形成第一道防护。

余下的烟尘、飞溅物等颗粒物进入到第二通路220内，在缓冲腔222的作用下，烟尘、飞溅物等颗粒的速度随同气流同步降低，而缓冲腔222后端加速腔221小端的气流流速突然加大，从而将余下的烟尘、飞溅物等颗粒物阻挡在缓冲腔222内，形成第二道防护。

再者，第一通路210及加速腔221内的螺旋气流，同样可以有效烟尘、飞溅物等颗粒物入侵到第一通路的后端，形成第三道防护，在这三道防护的共同作用下，对光学镜片组件的光学镜片进行层层防护，有效避免了光学镜片被污染的现象，提高了光学镜片的使用寿命。

虽然螺旋气流在第三通道24内能够阻挡住烟尘、飞溅物等颗粒入侵，但是，假如气流以螺旋形态从喷嘴喷出，作用于被焊工件表面，由于螺旋形态的气流的形态特性，将会使得作用到被焊工件表面的气流不能够完全覆盖或均匀覆盖激光光斑的加工区域，从而会在很大程度上不能阻断空气与被焊工件的焊接表面接触，从而引起焊接表面材料而被氧化。因此必须先将螺旋形态的气流改变形态，以形成均匀的直线气流形态，再从喷嘴喷出，才能保证作用于被焊工件表面，能够完全覆盖激光光斑的加工区域。

因此，有必要在第二通路220的前段设置缓冲腔222，这是因为进入到缓冲腔222内的螺旋气流，经过缓冲腔222的作用，气流的流动形态将由螺旋形态改变成直线形态流动。接着气流流经第三通路230时被再次加速，形成稳定直线形态流动的气流，使得气流从喷嘴23内以直线形态喷出，作用在被焊工件表面，直线形态的气流能够完全且均匀覆盖激光光斑的加工区域，有效阻止空气中的氧气接触被焊工件的焊接表面，能够有效避免因焊接引起的材料表面氧化发黑等现象产生。

或者，将枪管座21上的进气道25设置为直通式，即进气道25沿着枪管座21的径向设置为直线形式，此时，从第三输送段622输入的保护气体，经进气道25流入到第三通道24时，不会在第三通道24内产生螺旋形态的气流，而是以直线形态的气流往前流动，使得气流从喷嘴23内以直线形态喷出，作用在被焊工件表面。直线形态的气流能够完全且均匀覆盖激光光斑的加工区域，有效阻止空气中的氧气接触被焊工件的焊接表面，能够有效避免因焊接引起的材料表面氧化发黑等现象产生。

结合图12及图14所示，作为优选，喷管组件2的喷嘴23、枪管22及枪管座21三个部分为分体连接设置，便于喷嘴23、枪管22及枪管座21单独的更换及维护，当然三者也可一体设置。其中，枪管座21包括座体211及连接管212，第一通路210沿轴向贯穿座体211及连接管212，进气道25设置在座体211上，并与第一通路210连通。进气道25为多个时，多个进气道25围绕着第一通路210的外围设置，座体211上还设置有用于与基座1连接的法兰盘26。枪管22及喷嘴23均为管状结构，枪管22及喷嘴23各自的管状结构，分别构成了第二通路220及第三通路230。枪管22与连接管212通过管螺纹连接，喷嘴23及枪管22同样通过管螺纹连接，必要时在螺纹结合处设置密封环，提高两者连接的密封性。

此外，在一些场合下，被焊工件的焊缝的宽度较大时，需要增加焊丝作为填充焊缝的材料来完成焊接，这时就需要在激光焊枪上加装送丝组件，以实现自动输送焊丝的目的，以提高送丝的准确性及焊接效率。

具体的，如图15所示，送丝组件10包括依次连接的丝嘴101、对接管102及送丝管103。对接管102通过固定调节装置104与喷管组件2可拆卸连接，送丝管103通过连接件105与保护壳的后端可拆卸连接，由此形成两个固定连接位置，将送丝组件10与激光焊枪可靠的连接为一体。

其中，丝嘴101的出丝口对准喷管组件2的喷嘴23的出口，以实现从丝嘴101中送出的焊丝与喷嘴23输出的激光的中心重合，以确保焊丝完全位于激光加热区内，使加热高温充分熔化焊丝，实现填料焊接，以提高焊接质量。

固定调节装置104包括固定座1041及角度调节件1042，固定座1041套接在喷管组件2上，角度调节件1042连接送丝组件10的对接管102。具体的，角度调节件1042包括调节座及锁紧轴，调节座的一端通过锁紧轴与固定座1041转动连接，调节座的另一端与对接管102套接固定，通过拨动调节座绕锁紧轴转动，可以调节丝嘴的俯仰角度，以确保送丝组件匹配不同的喷管组件2时，丝嘴101的出丝口都能对准喷管组件2的喷嘴23的出口。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；在本实用新型的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本实用新型的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种激光加工装置，其特征在于，包括喷管组件、基座、连接座、光学镜片组件、激光输出头组件及气体输送气路系统，其中，所述喷管组件安装在所述基座的前端，所述光学镜片组件安装在所述基座及连接座内，所述激光输出头组件通过所述连接座安装在基座的后端；

所述气体输送气路系统包括冷却气路及保护气路；

所述冷却气路包括环绕所述激光输出头组件外周设置第一冷却段及在所述光学镜片组件附近环绕所述基座的通光通道设置的第二冷却段，以分别对激光输出头及光学镜片进行冷却，所述冷却气路从所述激光输出头组件的后端引入，并在所述基座前端与所述喷管组件的内部连通；所述保护气路与喷管组件内部连通。

2.根据权利要求1所述激光加工装置，其特征在于，所述喷管组件上设置有至少一个进气道，所述保护气路通过所述进气道与所述喷管组件的内部连通，保护气体通过所述进气道流入到所述喷管组件内时，在所述进气道作用下，在所述喷管组件内产生螺旋气流。

3.根据权利要求1所述的激光加工装置，其特征在于，所述光学镜片组件包括保护镜模组、聚焦镜模组、反射镜模组及准直镜模组，所述保护镜模组、聚焦镜模组及准直镜模组均通过第一安装结构可拆卸的安装在所述激光加工装置内，所述反射镜模组通过第二安装结构可拆卸的安装在连接座的腔体内。

4.根据权利要求3所述的激光加工装置，其特征在于，所述第一安装结构包括导向固定部及与所述导向固定部滑动卡接配合的活动安装件，所述导向固定部设置在所述基座及连接座的腔体内，所述活动安装件用于分别对应的安装保护镜模组、聚焦镜模组及准直镜模组的光学镜片；

第一安装结构还包括第一开口部及与第一开口部相配合的第一封盖，第一开口部设置在基座上，并分别位于聚焦镜模组及保护镜模组安装位置的上方。

5.根据权利要求3所述的激光加工装置，其特征在于，所述第二安装结构包括设置在所述连接座内的反射镜模组容纳腔，所述反射镜模组容纳腔包括反射镜容纳部及振镜电机容纳部，所述反射镜容纳部与所述连接座的通光通道连通，所述振镜电机容纳部的形状与所述反射镜模组的振镜电机外形轮廓相适配，所述反射镜模组通过振镜电机与所述振镜电机容纳部活动套接配合；

所述第二安装结构还包括第二开口部及与所述第二开口部相配合的第二封盖，所述第二开口部设置在所述连接座上，并位于所述反射镜模组容纳腔的上方。

6.根据权利要求1所述的激光加工装置，其特征在于，所述连接座及激光输出头组件的外围还设有保护壳，所述保护壳将连接座及激光输出头组件整体包裹；

所述保护壳包括上壳体以及相对设置的左壳体及右壳体，所述左壳体及右壳体均包括第一包覆段及第二包覆段，所述左壳体及右壳体的所述第一包覆段分别从左侧及右侧将所述连接座的下侧及左、右两侧包裹住，所述上壳体的左、右两侧分别与左壳体及右壳体的所述第一包覆段连接，以将所述连接座的上侧包裹，所述左壳体及右壳体的所述第二包覆段连接配合将所述激光输出头组件整体包裹。

7.根据权利要求1所述的激光加工装置，其特征在于，所述喷管组件的内部设有形状呈圆锥形的加速腔及形状呈圆柱形的缓冲腔，所缓冲腔的直径大于所述加速腔小端的直径。

8.根据权利要求7所述的激光加工装置，其特征在于，所述喷管组件包括依次同轴连接设置的喷嘴、枪管及枪管座，所述枪管座中空的部分设置成第一通路，所述枪管中空的部分设置成第二通路，所述喷嘴中空的部分设置成第三通路，所述第一通路、第二通路及第三通路依次连通；

所述第二通路包括所述加速腔及所述缓冲腔，所述第三通路的直径小于所述缓冲腔的直径。

9.根据权利要求1所述的激光加工装置，其特征在于，所述激光输出头组件包括外壳、密封安装于外壳内的内壳，以及设置在内壳内的石英端帽及传能光纤，所述石英端帽设置在内壳的前端，传能光纤沿着内壳轴向设置，传能光纤的一端与石英端帽连接，另一端从内壳伸出；所述第一冷却段包括设置在所述内壳侧壁上的第一环绕结构。

10.根据权利要求9所述的激光加工装置，其特征在于，所述外壳的前端设置有第三连接组件，所述激光输出头组件通过所述第三连接组件连接在所述连接座上；所述第三连接组件包括第三法兰、密封垫及第三螺栓，所述第三法兰设置在所述外壳上，第三螺栓穿过第三法兰及密封垫与设置在连接后端端面的第三螺纹孔配合，形成紧固连接。

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