CN217433338U - 一种迷你双摆控制激光焊接头 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种迷你双摆控制激光焊接头，包括支撑底座，支撑底座上设有准直模块，准直模块用于外接激光器，并将发散的激光转换为平行光束向外发射；支撑底座上沿准直模块的出光方向依次设有振镜组、合束镜组和聚焦镜组，振镜组用于将准直模块发出的平行光束反射到合束镜组，合束镜组用于将振镜组发出的平行光束反射到聚焦镜组，聚焦镜组用于将合束镜组发出的平行光束进行聚焦，并将聚焦后的激光向焊接点发射；支撑底座上设有控制机构，控制机构与振镜组相连，控制机构能够控制振镜组运动。本申请无需外接控制结构即可实现调节光斑大小或形状的功能，使其能够适用于一些加工环境恶劣的场所使用，同时也避免了线缆缠绕而造成设备故障的风险。

Description

一种迷你双摆控制激光焊接头

技术领域

本申请属于激光焊接设备技术领域，更具体地，涉及一种迷你双摆控制激光焊接头。

背景技术

激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源将两个或多个部件组合到一起的一种高效精密焊接方法。

现有的激光焊接设备通常是将激光焊接头固定安装到机械手的执行末端，通过控制机械手的运动，从而驱使激光焊接头移动到不同的焊接位。目前的激光焊接头上没有控制机构，往往都需要外接电脑作为控制机构；当需要调节光斑大小或形状时，必须通过操作控制电脑来实现。而在一些加工环境恶劣的场所不适合摆放电脑，导致激光焊接头的使用场所受限；另一方面，控制电脑与激光焊接头都是通过线缆相连，当机械手带动激光焊接头运动的过程中，容易与连接线缆发生缠绕，甚至扯断连接线缆，造成设备故障。

实用新型内容

为了解决上述现有技术的问题，本申请提供一种迷你双摆控制激光焊接头，包括支撑底座，所述支撑底座上设有准直模块，所述准直模块用于外接激光器，并将发散的激光转换为平行光束向外发射；所述支撑底座上沿所述准直模块的出光方向依次设有振镜组、合束镜组和聚焦镜组，所述振镜组用于将所述准直模块发出的平行光束反射到所述合束镜组，所述合束镜组用于将所述振镜组发出的平行光束反射到所述聚焦镜组，所述聚焦镜组用于将所述合束镜组发出的平行光束进行聚焦，并将聚焦后的激光向焊接点发射；所述支撑底座上设有控制机构，所述控制机构与所述振镜组相连，所述控制机构能够控制所述振镜组运动。

作为本申请的进一步改进，所述控制机构包括触控显示屏，所述触控显示屏与所述支撑底座连接。

作为本申请的进一步改进，所述振镜组包括X轴振镜、第一驱动电机、Y轴振镜和第二驱动电机，所述第一驱动电机和第二驱动电机分别与所述支撑底座连接，所述第一驱动电机和第二驱动电机分别与所述触控显示屏电性连接，所述第一驱动电机的输出端与所述X轴振镜连接，所述第二驱动电机的输出端与所述Y轴振镜连接，所述X轴振镜用于接收所述准直模块发射的平行光束，并将平行光束反射到所述Y轴振镜，所述Y轴振镜用于将平行光束反射到所述合束镜组。

作为本申请的进一步改进，还包括镜片保护机构，所述镜片保护机构设置在所述聚焦镜组的下方，所述镜片保护机构包括风管、吹嘴和气管接头，所述风管的一端与所述聚焦镜组连接，另一端与所述吹嘴连接；所述气管接头用于外接气源，所述风管内设有气道，所述气道分别与所述气管接头和吹嘴连通，所述聚焦镜组发出的激光能够依次穿过所述气道和吹嘴。

作为本申请的进一步改进，所述风管上设有调节机构，所述调节机构分别与所述风管和所述吹嘴连接，所述调节机构用于调节所述吹嘴到焊接点之间的距离。

作为本申请的进一步改进，所述调节机构包括调节管，所述调节管的一端与所述吹嘴连接，所述调节管的另一端与所述风管可伸缩限位连接。

作为本申请的进一步改进，所述调节管远离所述吹嘴的一端伸入所述风管内，且所述调节管与所述风管螺纹连接。

作为本申请的进一步改进，所述调节管的外壁设有多条防滑槽，多条所述防滑槽成圆周阵列分布。

作为本申请的进一步改进，还包括视觉检测相机，所述视觉检测相机与所述控制机构相连，所述视觉检测相机与所述合束镜组连接，所述视觉检测相机位于所述聚焦镜组的正上方，所述视觉检测相机用于拍摄焊接点的图像。

作为本申请的进一步改进，所述支撑底座的一侧设有连接板，所述连接板与所述支撑底座连接，所述连接板上设有多个连接孔。

与现有技术相比，本申请的有益效果为：

本申请中将控制机构设置在支撑底座上，通过操作控制机构即可控制振镜组运动，从而实现调节光斑大小或形状的功能，无需外接控制电脑，使得本申请能够适用于一些加工环境恶劣的场所使用，同时也避免了线缆缠绕而造成设备故障的风险；另一方面，本申请整体结构紧凑，降低了激光焊接头的重量，可适用于较小负荷的机械手上面安装使用。

附图说明

为了更清楚地说明本申请或现有技术中的方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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的附图。

图1是本申请实施例整体结构示意图；

图2是本申请实施例另一视角结构示意图；

图3是本申请实施例侧视结构示意图；

图4是图3中A-A剖面结构示意图；

图5是本申请实施例中激光光路结构示意图。

具体实施方式

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在申请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，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1-5所示，一种迷你双摆控制激光焊接头，包括支撑底座1，支撑底座1上安装有准直模块2，准直模块2内设置有准直镜片21，且准直镜片与准直模块2可拆卸连接，便于更换准直镜片21；准直模块2用于外接激光器，并通过准直镜片21将激光器发出的发散激光转换成平行光束向外发射。支撑底座1上沿准直模块2的出光方向依次设有振镜组3、合束镜组4和聚焦镜组5，振镜组3用于将准直模块2发生的平行光束反射到合束镜组4，合束镜组4用于将振镜组3发出的平行光束反射到聚焦镜组5，聚焦镜组5用于将合束镜组4发出的平行光束进行聚焦，并将聚焦后的激光向焊接点发射。支撑底座1上安装有控制机构6，控制机构6与振镜组3相连，且控制机构6能够控制振镜组3运动，从而使得该迷你双摆控制激光焊接头能够形成不同大小和形状的光斑。

具体工作时，激光器发出发散的激光照射到准直镜片2上，准直镜片21将发散的激光转换成平行光束照射到振镜组3上，振镜组3将平行光束反射到合束镜组4，合束镜组4将平行光束反射到聚焦镜组5，聚焦镜组5将平行光束聚焦后发射到焊接点上，对工件进行焊接。当需要改变光斑的大小和形状时，用户可通过操作控制机构6，控制机构6控制振镜组3运动，从而改变光路的方向，使得到达聚焦镜组5上的激光大小和位置发生改变，使得聚焦镜组5能够聚焦出不同形状和大小的焊接光斑，满足不同工件和部位的焊接需求。该迷你双摆控制激光焊接头工作时无需外接控制电脑，能够适用于一些加工环境恶劣的场所使用，同时也避免了线缆缠绕而造成设备故障的风险。

控制机构6包括触控显示屏61，触控显示屏61通过螺丝与支撑底座1固定连接，触控显示屏61与振镜组3电性连接。

振镜组3包括X轴振镜31、第一驱动电机32、Y轴振镜33和第二驱动电机34，第一驱动电机32和第二驱动电机34分别固定安装在支撑底座1上，且第一驱动电机32的输出轴与第二驱动电机34的输出轴呈垂直分布；第一驱动电机32和第二驱动电机34分别与触控显示屏61电性连接，第一驱动电机32的输出端与X轴振镜31连接，第二驱动电机34的输出端与Y轴振镜33连接，X轴振镜31用于接收准直模块2发射的平行光束，并将平行光束反射到Y轴振镜33，Y轴振镜33用于将平行光束反射到合束镜组4。通过操作触控显示屏61能够控制第一驱动电机32和/或第二驱动电机34转动，进而带动X轴振镜31和/或Y轴振镜33转动，不论是X轴振镜31还是Y轴振镜33转动，又或者两者都转动，均会改变该迷你双摆控制激光焊接头内部的光路走向，使得反射到聚焦镜组5上的激光大小和位置发生改变，使得聚焦镜组5能够聚焦出不同形状和大小的焊接光斑，满足不同工件和部位的焊接需求。

支撑底座1的一侧设有连接板7，连接板7与支撑底座1通过螺丝固定连接，连接板7上设有4个连接孔71,4个连接孔71呈矩形分布在连接板7的4个角上。连接板7用于将该迷你双摆控制激光焊接头固定安装到机械手上，通过在连接孔71上安装固定螺丝，从而使得该迷你双摆控制激光焊接头与机械手安装固定住。

合束镜组4的上方安装有视觉检测相机8，视觉检测相机8与触控显示屏61电性相连，视觉检测相机8安装在聚焦镜组5的正上方，视觉检测相机8用于拍摄焊接点的图像，便于用户观察焊接情况。该迷你双摆控制激光焊接头工作时，焊接区域一般会设置有用于照明的蓝光或红光；在进行焊接时，焊接区域的可见光线会穿过聚焦镜组5和合束镜组4，最后照射到视觉检测相机5上，使得视觉检测相机5能够拍摄到焊接区域的图像，并将拍摄的图像发送给触控显示屏61，用户通过触控显示屏61查看拍摄的图像。通过设置视觉检测相机8能够对焊接质量进行监控，也便于操作人员实时观察焊接情况，必要时可通过触控显示屏8对焊接质量进行相应的调整和修改。

聚焦镜组5的下方安装有镜片保护机构9，镜片保护机构9用于保护该迷你双摆控制激光焊接头内的各种镜片，防止焊接产生的飞溅物进入该迷你双摆控制激光焊接头内。镜片保护机构9包括风管91、吹嘴92和气管接头93，风管91的一端与聚焦镜组5固定连接，另一端与吹嘴93连接；气管接头93用于外接气源，风管91内设有气道94，气道94分别与气管接头93和吹嘴92连通，聚焦镜组5发出的激光能够依次穿过气道94和吹嘴92。工作时，经过聚焦镜组5聚焦完成后的激光依次穿过气道94和吹嘴92向下发射，对工件进行焊接；气管接头93外接气源，气体从气管接头93流入到气道94内，再有气道94流入到吹嘴92，最后从吹嘴92吹出到焊接区域，使得焊接区域内的飞溅物无法通过吹嘴92进入到该迷你双摆控制激光焊接头内部。

本实施例中，吹嘴92的形状呈漏斗形状，设置呈漏打形状能够提高吹嘴92出风口的风速，进一步提高镜片保护机构9的防护效果，降低焊接飞溅物进入到该迷你双摆控制激光焊接头内部的可能性。

风管91上设有调节机构，调节机构分别与风管91和吹嘴92连接，调节机构用于调节吹嘴92到焊接点之间的距离。调节机构包括调节管95，调节管95的一端与吹嘴92固定连接，调节管95的另一端与风管91可伸缩限位连接。具体地，调节管95远离吹嘴92的一端伸入风管91内，且调节管95与风管91螺纹连接。正常情况下，调节管95的一端与吹嘴92固定连接，另一端伸入风管91内，且与风管91螺纹连接；当需要扩大吹嘴92到焊接点之间的距离时，用户可通过转动调节管95，将调节管95旋入风管内，使得调节管95伸入风管91内的距离变长，则调节管95带着吹嘴92上升，使得吹嘴92远离焊接点；反之，若要缩短吹嘴92到焊接点之间的距离时，用户可通过反向转动调节管95，将调节管95伸出风管91，使得调节管95伸入风管91内的距离变短，则调节管95带着吹嘴92下降，使得吹嘴92靠近焊接点。吹嘴92离焊接点的距离越短，则吹嘴92上的风力也就越强，反之亦然；通过调节吹嘴92与焊接点之间的距离，一方面能够便于装卸待焊接的产品，另一方面，也使得该迷你双摆控制激光焊接头能够满足不同产品的焊接需求。

为了便于用户转动调节管95，在调节管95靠近吹嘴92这一端的外壁上设有多条竖向设置的防滑槽96，且防滑槽96成圆周阵列分别在调节管95的外壁上。设置防滑槽96便于用户握住调节管95转动，防止调节管95转动时打滑。

工作原理：

先将该迷你双摆控制激光焊接头安装到机械手上，在连接板7的连接孔71上分别穿设螺丝，且将螺丝分别与机械手拧紧，使得将该迷你双摆控制激光焊接头与机械手安装固定。

根据实际需要，调节吹嘴92到焊接点之间的距离，用户可握住调节管95外壁上的防滑槽96，通过转动调节管95，使其伸入或旋出风管91，当吹嘴92与焊接点之间的距离合适后，松开调节管95即可，之后将气管接头93与外接气源连接固定。

将准直模块2的一端与激光器连接，工作时，激光器发生激光照射到准直模块2上，准直模块2将发散的激光转换成平行光束照射到X轴振镜31上，之后X轴振镜31将平行光束反射到Y轴振镜33上，Y轴振镜33再将平行激光反射到合束镜组4，合束镜组4将平行光束反射到聚焦镜组5，聚焦镜组5将平行光束聚焦，并将聚焦后的激光依次穿过气道94和吹嘴92，最后将激光照射到焊接工件上，对其进行焊接操作。

在焊接的过程中，外接气源吹气经过气管接头93进入到气道94，再通过气道94流入吹嘴92，最后从吹嘴92吹出到焊接区域，能够有效防止焊接时产生的飞溅物进入到该迷你双摆控制激光焊接头内部。

同时在焊接的过程中，视觉检测相机8会实时拍摄焊接区域内的图像，用户可通过查看触控显示屏61观察焊接的情况；当需要调整焊接光斑的大小和形状时，通过操作触控显示屏61，控制第一驱动电机32和/或第二驱动电机34转动，进而带动X轴振镜31和/或Y轴振镜33转动，使得Y轴振镜33反射到聚焦镜组5上的激光大小和位置发生改变，促使聚焦镜组5聚焦出不同形状和大小的焊接光斑。该迷你双摆控制激光焊接头无需外接控制电脑即可实现调整光斑大小和形状的功能，能够适用于一些加工环境恶劣的场所使用，同时也避免了线缆缠绕而造成设备故障的风险。

显然，以上所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例，附图中给出了本申请的较佳实施例，但并不限制本申请的专利范围。本申请可以有许多不同的形式来实现，相反地，提供这些实施例的目的在于对本申请公开内容的理解更加透彻全面。尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式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效替换。凡是利用本申请说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本申请专利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种迷你双摆控制激光焊接头，其特征在于，包括支撑底座，所述支撑底座上设有准直模块，所述准直模块用于外接激光器，并将发散的激光转换为平行光束向外发射；

所述支撑底座上沿所述准直模块的出光方向依次设有振镜组、合束镜组和聚焦镜组，所述振镜组用于将所述准直模块发出的平行光束反射到所述合束镜组，所述合束镜组用于将所述振镜组发出的平行光束反射到所述聚焦镜组，所述聚焦镜组用于将所述合束镜组发出的平行光束进行聚焦，并将聚焦后的激光向焊接点发射；

所述支撑底座上设有控制机构，所述控制机构与所述振镜组相连，所述控制机构能够控制所述振镜组运动。

2.根据权利要求1所述的迷你双摆控制激光焊接头，其特征在于，所述控制机构包括触控显示屏，所述触控显示屏与所述支撑底座连接。

3.根据权利要求2所述的迷你双摆控制激光焊接头，其特征在于，所述振镜组包括X轴振镜、第一驱动电机、Y轴振镜和第二驱动电机，所述第一驱动电机和第二驱动电机分别与所述支撑底座连接，所述第一驱动电机和第二驱动电机分别与所述触控显示屏电性连接，所述第一驱动电机的输出端与所述X轴振镜连接，所述第二驱动电机的输出端与所述Y轴振镜连接，所述X轴振镜用于接收所述准直模块发射的平行光束，并将平行光束反射到所述Y轴振镜，所述Y轴振镜用于将平行光束反射到所述合束镜组。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的迷你双摆控制激光焊接头，其特征在于，还包括镜片保护机构，所述镜片保护机构设置在所述聚焦镜组的下方，所述镜片保护机构包括风管、吹嘴和气管接头，所述风管的一端与所述聚焦镜组连接，另一端与所述吹嘴连接；

所述气管接头用于外接气源，所述风管内设有气道，所述气道分别与所述气管接头和吹嘴连通，所述聚焦镜组发出的激光能够依次穿过所述气道和吹嘴。

5.根据权利要求4所述的迷你双摆控制激光焊接头，其特征在于，所述风管上设有调节机构，所述调节机构分别与所述风管和所述吹嘴连接，所述调节机构用于调节所述吹嘴到焊接点之间的距离。

6.根据权利要求5所述的迷你双摆控制激光焊接头，其特征在于，所述调节机构包括调节管，所述调节管的一端与所述吹嘴连接，所述调节管的另一端与所述风管可伸缩限位连接。

7.根据权利要求6所述的迷你双摆控制激光焊接头，其特征在于，所述调节管远离所述吹嘴的一端伸入所述风管内，且所述调节管与所述风管螺纹连接。

8.根据权利要求7所述的迷你双摆控制激光焊接头，其特征在于，所述调节管的外壁设有多条防滑槽，多条所述防滑槽成圆周阵列分布。

9.根据权利要求1-3或5-8中任一项所述的迷你双摆控制激光焊接头，其特征在于，还包括视觉检测相机，所述视觉检测相机与所述控制机构相连，所述视觉检测相机与所述合束镜组连接，所述视觉检测相机位于所述聚焦镜组的正上方，所述视觉检测相机用于拍摄焊接点的图像。

10.根据权利要求1-3或5-8中任一项所述的迷你双摆控制激光焊接头，其特征在于，所述支撑底座的一侧设有连接板，所述连接板与所述支撑底座连接，所述连接板上设有多个连接孔。

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