CN110653487A - 激光焊接装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种激光焊接装置，激光焊接装置包括安装组件、光纤接头、单轴振镜、聚焦镜组及驱动件，安装组件包括固定座及与固定座转动连接的活动座，光纤接头设于固定座上，单轴振镜包括振镜镜片及驱动振镜镜片摆动的动力件，振镜镜片位于活动座内，动力件安装在活动座上。聚焦镜组设于活动座内，激光束先后经过振镜镜片与聚焦镜组。驱动件与活动座连接，并能驱动活动座相对于固定座旋转。该激光焊接装置通过动力件带动振镜镜片摆动的方式能够使得激光焦点实现线性运动，从而满足大焊缝的焊接要求。同时，驱动件能够带动设置在活动座上的单轴振镜及聚焦镜组旋转，从而能够实现换向焊接，满足各种形状的焊缝的焊接要求。

Description

激光焊接装置

技术领域

本发明涉及激光焊接技术领域，尤其涉及一种激光焊接装置。

背景技术

激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法，具有热输入量小，焊缝深宽比大，易于自动化控制等优点。但现在的激光焊接装置焊接出来的焊缝通常都是线性的，当需要焊接出T形、Y形等形状的焊缝时，往往是通过调整工件的位置来实现焊缝的转向，这就导致焊接过程费时费力，还会影响激光焊接精度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种激光焊接装置，旨在解决传统的激光焊接装置无法实现转向焊接的问题。

一种激光焊接装置，包括：

安装组件，包括固定座及与所述固定座转动连接的活动座；

光纤接头，设于所述固定座上；

单轴振镜，包括振镜镜片及驱动所述振镜镜片摆动的动力件，所述振镜镜片位于所述活动座内，所述动力件安装在所述活动座上；

聚焦镜组，设于所述活动座内，激光束先后经过所述振镜镜片与所述聚焦镜组；以及

驱动件，与所述活动座连接，并能驱动所述活动座相对于所述固定座旋转。

在其中一个实施例中，还包括反射镜，所述反射镜设于所述活动座内，并用于将经所述振镜镜片反射过来的激光束反射至所述聚焦镜组。

在其中一个实施例中，所述活动座包括第一安装部及第二安装部，所述第一安装部的一侧与所述活动座转动连接，所述第一安装部的另一侧与所述第二安装部固定连接，所述振镜镜片及所述反射镜均设于所述第一安装部内，且所述振镜镜片靠近所述固定座，所述反射镜靠近所述第二安装部，所述聚焦镜组设于所述第二安装部内。

在其中一个实施例中，还包括准直镜组，所述准直镜组设于所述固定座内，且位于所述光纤接头与所述振镜镜片之间。

在其中一个实施例中，所述准直镜组的光轴平行于所述聚焦镜组的光轴。

在其中一个实施例中，还包括保护镜，所述保护镜设于所述活动座内，并位于所述聚焦镜组的出光侧。

在其中一个实施例中，所述安装组件还包括连接法兰，所述连接法兰设于所述固定座上，并用于连接外部结构。

在其中一个实施例中，还包括转接件，所述转接件的一端与所述固定座连接，另一端与所述驱动件连接。

在其中一个实施例中，所述转接件包括第一连接部及第二连接部，所述第一连接部与所述驱动件连接，所述第二连接部自所述第一连接部弯折延伸，并与所述固定座连接。

在其中一个实施例中，所述转接件还包括垫块，所述垫块连接在所述固定座与所述第二连接部之间，以使所述固定座与所述第二连接部间隔。

实施本发明实施例，将具有如下有益效果：

上述的激光焊接装置，采用了单轴振镜，通过动力件带动振镜镜片摆动的方式能够使得激光焦点实现线性运动，从而满足大焊缝的焊接要求。同时，驱动件能够带动活动座相对于固定座旋转，也即能带动设置在活动座上的单轴振镜及聚焦镜组旋转，从而能够实现换向焊接，满足各种形状的焊缝的焊接要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。

其中：

图1为一实施方式的激光焊接装置的结构示意图；

图2为图1所示的激光焊接装置的右视图；

图3为图1所示的激光焊接装置的后视图；

图4为图1所示的激光焊接装置的局部结构的剖视图；

图5为图1所示的激光焊接装置的局部结构的另一视角的剖视图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以容许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

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发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明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，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/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。

请参考图1、图4及图5，一实施方式的激光焊接装置包括安装组件100以及设置在安装组件100上的光纤接头200、准直镜组300、单轴振镜400、反射镜500、聚焦镜组600及驱动件700，而且，光纤接头200、准直镜组300、单轴振镜400、反射镜500及聚焦镜组600沿激光束的传播方向依次设置。

具体地，请一并结合图2，安装组件100包括固定座110及与固定座110转动连接的活动座120，其中，固定座110内设有第一空腔112，活动座120呈L形，包括第一安装部122及第二安装部124，第一安装部122的一侧与活动座120转动连接，且第一安装部122与活动座120连接成L形结构，第一安装部122的另一侧与第二安装部124固定连接。第一安装部122内设有第二空腔1222，第二安装部124内设有第三空腔1242，第一空腔112、第二空腔1222及第三空腔1242三者之间相互连通。

光纤接头200设于固定座110远离第一安装部122的一端，光纤接头200用于连接光源的光纤插头，并与光纤插头可拆卸连接。

准直镜组300设于第一空腔112内，也即设于固定座110内。本实施方式的准直镜组300为透射式结构，激光束经过准直镜组300后会变为平行光射出。且在本实施方式中，准直镜组300包括两个组合使用的凸透镜，可以理解的是，准直镜组300所包含的凸透镜的数量并不限于两个，可以根据实际情况进行调整。

如图4和图5所示，单轴振镜400包括振镜镜片410及动力件420，振镜镜片410位于第二空腔1222内，也即位于第一安装部122内。动力件420安装在第一安装部122上，动力件420与振镜镜片410连接，并能驱动振镜镜片410摆动。具体到本实施例中，振镜镜片410靠近固定座110，并设置在第一空腔112的出光口处，结合图2和图4，可以看出，准直镜组300位于光纤接头200与振镜镜片410之间。激光束经过准直镜组300后，会入射至振镜镜片410上，再被振镜镜片410反射。动力件420带动振镜镜片410摆动时，振镜镜片410会改变激光束的传播方向。

进一步，在本实施方式中，动力件420延伸至第一安装部122外部，以此减小第一安装部122的体积，进而减少激光焊接装置所占用的空间。

反射镜500设于第二空腔1222内，也即位于第一安装部122内，反射镜500靠近第二安装部124，并设置在第三空腔1242的入光口处。反射镜500主要用于改变激光束的传播方向，能够将经振镜镜片410反射过来的激光束反射至聚焦镜组600。

不难理解的是，振镜镜片410和反射镜500分别设置在第一安装部122的两端，在其他实施方式中，振镜镜片410和反射镜500的位置还可以互换，也就是说，还可以将反射镜500设置在第一空腔112的出光口处，振镜镜片410设置在第三空腔1242的入光口处，激光束经过准直镜组300后，先射至反射镜500上，再由反射镜500反射至振镜镜片410上。

聚焦镜组600设于第三空腔1242内，也即位于第二安装部124内。反射镜500射出的激光束经过聚焦镜组600的聚焦作用后最终会发射到工件上，以进行焊接操作。本实施方式的聚焦镜组600包括两个组合使用的凸透镜，可以理解的是，聚焦镜组600所包含的凸透镜的数量并不限于两个，可以根据实际情况进行调整。

在本实施方式中，聚焦镜组600的光轴与准直镜组300的光轴平行。在其他实施方式中，聚焦镜组600的光轴还可以与准直镜组300的光轴垂直设置。此时，可以将聚焦镜组600设置在第一安装部122内，第二安装部124和反射镜500都可以省略。

聚焦镜组600通常由硒化锌或锌化砷材料制成，比较脆，易碎，焊接时产生的碎屑若飞溅至聚焦镜组600上容易损坏聚焦镜组600，因此，为保护聚焦镜组600，本实施方式的激光焊接装置还包括保护镜800，保护镜800设于第三空腔1242内，也即位于第二安装部124内，并设置在聚焦镜组600的出光侧，保护镜800能够避免焊接时产生的碎屑飞溅至聚焦镜组600上。

驱动件700与第一安装部122连接，并能驱动第一安装部122相对于固定座110旋转，也即，驱动件700能驱动活动座120相对于固定座110旋转，而单轴振镜400、反射镜500、聚焦镜组600均设置在活动座120上，从而驱动件700带动活动座120旋转的同时，也在带动单轴振镜400、反射镜500和聚焦镜组600一起旋转。而且，在本实施方式中，驱动件700能驱动活动座120相对于固定座110旋转0°-90°。

对于本实施方式的激光焊接装置来说，动力件420带动振镜镜片410摆动的方式能够使得激光焦点实现线性运动，从而满足1mm以上大焊缝的焊接要求。同时，驱动件700带动单轴振镜400、反射镜500和聚焦镜组600一起旋转，还能实现激光焊接方向的偏转，从而满足T形、Y形等各种形状的焊缝的焊接要求。

如图3及图5所示，激光焊接装置还包括转接件900，转接件900的一端与固定座110连接，另一端与驱动件700连接。具体地，转接件900包括第一连接部910、第二连接部920及垫块930，第一连接部910与驱动件700连接，第二连接部920自第一连接部910弯折延伸，并与固定座110连接。垫块930连接在固定座110与第二连接部920之间，以使固定座110与第二连接部920间隔，从而能够避免活动座120旋转时与转接件900发生干涉现象。可以理解的是，在其他实施方式中，也可以将驱动件700安装在其他外部结构上。

如图1所示，在本实施方式中，安装组件100还包括连接法兰130，连接法兰130设于固定座110上，并用于连接外部结构。这里所说的外部结构可以是固定的结构，也可以是移动机构，当连接法兰130与移动机构连接时，移动机构可以带动激光焊接装置移动，以改变激光焊接装置相对于工件的位置。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种激光焊接装置，其特征在于，包括：

安装组件，包括固定座及与所述固定座转动连接的活动座；

光纤接头，设于所述固定座上；

单轴振镜，包括振镜镜片及驱动所述振镜镜片摆动的动力件，所述振镜镜片位于所述活动座内，所述动力件安装在所述活动座上；

聚焦镜组，设于所述活动座内，激光束先后经过所述振镜镜片与所述聚焦镜组；以及

驱动件，与所述活动座连接，并能驱动所述活动座相对于所述固定座旋转。

2.根据权利要求1所述的激光焊接装置，其特征在于，还包括反射镜，所述反射镜设于所述活动座内，并用于将经所述振镜镜片反射过来的激光束反射至所述聚焦镜组。

3.根据权利要求2所述的激光焊接装置，其特征在于，所述活动座包括第一安装部及第二安装部，所述第一安装部的一侧与所述活动座转动连接，所述第一安装部的另一侧与所述第二安装部固定连接，所述振镜镜片及所述反射镜均设于所述第一安装部内，且所述振镜镜片靠近所述固定座，所述反射镜靠近所述第二安装部，所述聚焦镜组设于所述第二安装部内。

4.根据权利要求1所述的激光焊接装置，其特征在于，还包括准直镜组，所述准直镜组设于所述固定座内，且位于所述光纤接头与所述振镜镜片之间。

5.根据权利要求4所述的激光焊接装置，其特征在于，所述准直镜组的光轴平行于所述聚焦镜组的光轴。

6.根据权利要求1所述的激光焊接装置，其特征在于，还包括保护镜，所述保护镜设于所述活动座内，并位于所述聚焦镜组的出光侧。

7.根据权利要求1所述的激光焊接装置，其特征在于，所述安装组件还包括连接法兰，所述连接法兰设于所述固定座上，并用于连接外部结构。

8.根据权利要求1所述的激光焊接装置，其特征在于，还包括转接件，所述转接件的一端与所述固定座连接，另一端与所述驱动件连接。

9.根据权利要求8所述的激光焊接装置，其特征在于，所述转接件包括第一连接部及第二连接部，所述第一连接部与所述驱动件连接，所述第二连接部自所述第一连接部弯折延伸，并与所述固定座连接。

10.根据权利要求9所述的激光焊接装置，其特征在于，所述转接件还包括垫块，所述垫块连接在所述固定座与所述第二连接部之间，以使所述固定座与所述第二连接部间隔。

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