CN220217106U - 一种激光焊枪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种激光焊枪，包括焊枪主体，所述焊枪主体内设置有激光传导光路组件，所述激光传导光路组件包括准直端帽，引入焊枪主体的光纤与准直端帽熔接。本实用新型所述的激光焊枪利用准直端帽对激光直接进行扩束并准直，准直端帽结构简单、紧凑，占用体积小，能有效减小激光焊枪的体积以及重量，提高操作便捷性，降低操作疲劳度，无需进行传统端帽与准直镜之间的光路调校，能保障激光传导的精确性，保障产品性能的稳定性和一致性，提高设备生产装配效率。

Description

一种激光焊枪

技术领域

本实用新型涉及激光焊接设备技术领域，尤其涉及一种激光焊枪。

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。手持式激光焊枪需要操作人员手持设备以进行作业，激光焊枪的重量以及体积大小则影响着操作的便捷性、精确性以及使用疲劳度。传统的手持式激光焊枪通常采用分离式结构，焊枪主体内设置有准直镜、反射镜以及聚焦镜等，焊枪主体的尾部设置有接口，包含有激光铠缆、冷却管以及控制线束的管线设置有插接头，插接头可拆卸的连接在焊枪主体尾部的接口上，插接头与接口的配合结构占用空间大，增加了焊枪体积以及重量，影响使用便捷性，焊枪主体内的准直镜与激光铠缆输出端连接的端帽之间具有一定距离，会增加了焊枪长度，影响使用便捷性，并且由于加工及安装误差，准直镜与激光铠缆输出端难以精确配合，影响激光的有效精确传输，进而影响焊接作业。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术进行改进，提供一种激光焊枪，解决目前技术中激光焊枪结构繁杂，体积大、重量大，影响使用便捷性的问题。

为解决以上技术问题，本实用新型的技术方案是：

一种激光焊枪，包括焊枪主体，所述焊枪主体内设置有激光传导光路组件，所述激光传导光路组件包括准直端帽，引入焊枪主体的光纤与准直端帽熔接。本实用新型所述的激光焊枪利用准直端帽对从光纤出射的激光进行扩束并进行准直，准直端帽将传统的端帽与准直镜片集成为一体，结构紧凑、占用体积小，无需调校光路，能保障激光精确的进行扩束和准直并向激光传导光路组件的后续器件传导，能有效减小焊枪主体的体积和重量，提高使用激光焊枪时的操作轻便性，并且在组装生产激光焊枪时使激光传导光路组件的整体调校更加简单，能提高产品生产效率以及产品性能的稳定性和一致性。

进一步的，所述准直端帽包括整体呈柱状的主体部，所述主体部的一端与光纤连接，所述主体部的另一端呈凸面以构成用于准直整形的透镜部。结构简单、紧凑，一体成型结构，易于加工。

进一步的，所述透镜部呈球面或非球面，保障可靠的准直整形效果，确保激光能够准直出射。

进一步的，所述准直端帽的外部套设有端帽外壳，所述端帽外壳安装连接在焊枪主体内，准直端帽通常采用石英材质制成，容易受损，利用端帽外壳罩住准直端帽，有效保护准直端帽，并且利用端帽外壳能有效定位准直端帽，在装配时通过调节端帽外壳来调节准直端帽，精确调校激光输出的光路。

进一步的，所述焊枪主体内设置有延伸至所述焊枪主体的工作端的通气道，所述焊枪主体连接有连通至通气道的气管，气管供给的气体从焊枪主体的工作端喷出，能够实现在焊接过程中对焊缝进行吹气保护，保障焊接质量。

进一步的，所述激光传导光路组件的各器件沿着通气道依次设置，气体沿着通气道流动时对激光传导光路组件的各器件起到冷却的作用，激光传导光路组件的各器件在工作时的热量通过气流导出，保障激光焊枪长效稳定性工作。

进一步的，光纤和气管集成设置在套管内，光纤和气管从焊枪主体的手柄尾部开设的所述通气道的入口引入到所述焊枪主体内，套管与入口固定密封连接为一体。

进一步的，所述激光传导光路组件还包括在准直端帽的出射光路上依次设置的反射组件和聚焦组件，通过准直端帽扩束准直后出射的激光由反射组件引导至聚焦组件进行聚焦输出。结构简单，易于进行调校，聚焦组件将激光聚焦为一个微米级的光斑进行焊接，保障焊接精度。

进一步的，所述焊枪主体上还设置有温度传感器，在激光焊枪工作过程中存在反射组件脱落的风险，激光会直接打在焊枪主体上而出现危险状况，利用传感器监测温度并进行报警，使激光能及时停止，保障使用安全性。

进一步的，所述焊枪主体上还设置有可见光光源，所述可见光光源发出的光与激光合光后同轴出射，用于焊接的激光的波长范围在不可见光范围，利用可见光光源指示激光聚焦位置，便于精确的进行焊机操作。

进一步的，所述反射组件反射激光而透射可见光光源发出的光，所述可见光光源发出的光和激光分别从所述反射组件的不同侧入射以合光同轴出射。结构简单、紧凑，易于实施，装配方便。

与现有技术相比，本实用新型优点在于：

本实用新型所述的激光焊枪利用准直端帽对激光直接进行扩束并准直，准直端帽结构简单、紧凑，占用体积小，能有效减小激光焊枪的体积以及重量，提高操作便捷性，降低操作疲劳度，无需进行传统端帽与准直镜之间的光路调校，能保障激光传导的精确性，保障产品性能的稳定性和一致性，提高设备生产装配效率。

附图说明

图1为本实用新型激光焊***解结构示意图；

图2为光纤与准直端帽连接的结构示意图；

图3为本实用新型激光焊枪的局部剖面结构示意图；

图4为套管的结构示意图。

图中：

焊枪主体1、准直端帽2、主体部21、透镜部22、反射组件3、聚焦组件4、温度传感器5、可见光光源6、端帽外壳7、通气道11、气管8、套管9、光纤10。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例，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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

本实用新型实施例公开的一种激光焊枪，结构简单、集成度高，激光输出稳定性，工作可靠性高，能够有效减小体积和重量，操作更加轻便、省力，减小操作疲劳度。

如图1至图4所示，一种激光焊枪，主要包括焊枪主体1，所述焊枪主体1内设置有激光传导光路组件，所述激光传导光路组件包括准直端帽2，引入焊枪主体1的光纤10与准直端帽2熔接，本实施例所述的激光焊枪将传统的端帽与准直镜集成为一体，准直端帽2直接对从光纤10出射的激光进行扩散和准直，相比于传统的端帽与准直镜之间具有一定的间距而言，准直端帽2结构简单、紧凑，占用空间小，从而能有效减小焊枪主体1的体积和重量，使得操作使用更加轻便，减少使用疲劳度。

具体的，本实施例所述的准直端帽2包括整体呈圆柱状的主体部21，所述主体部21的一端与光纤10连接，所述主体部21的另一端呈凸面以构成用于准直整形的透镜部22，所述主体部21主要用于将光纤输出的激光进行扩束，准直端帽2采用石英材料制成，通过熔接技术将光纤10与准直端帽2的主体部21连接，准直端帽2的主体部21可将原本从光纤10输出的小光斑扩大几十倍，避免由于光纤端面功率密度过大导致光纤端面烧毁和端面反射功率过高，透镜部22在主体部21上一体成型而成，透镜部22则用于将发散扩束后的激光整形为准直光以出射，具体的，所述透镜部22呈球面或非球面，即呈圆柱状的主体部21的端部呈球面或非球面的凸面以构成所述的透镜部22，结构简单，易于加工，将传统的端帽与准直镜有效集成为一体，缩小体积，提高集成度，无需进行光路调校，能得到稳定的准直光，能够提高装配效率。

在本实施例中，所述激光传导光路组件还包括反射组件3和聚焦组件4，所述反射组件3和聚焦组件4在准直端帽2的出射光路上依次设置，通过准直端帽2扩束准直后出射的激光射向反射组件3，然后激光由反射组件3引导至聚焦组件4进行会聚后出射，具体的，聚焦组件4将激光会聚为一个微米级的光斑以进行焊接。

进一步的，如图3所示，所述反射组件3为振镜结构，其包括镜片和振镜电机，镜片采用胶连接的方式固定在振镜电机上，从准直端帽2出射的激光打在镜片上，镜片将激光反射引导至聚焦组件4，在激光焊枪工作时，镜片的温度较高并且处于高频振动状态，存在镜片脱落的风险，从而从准直端帽2出射的激光会直接打在焊枪主体1上，会导致焊枪主体1发热高温甚至击穿焊枪主体1，存在安全隐患，因此在所述焊枪主体1上还设置有用于温度传感器5，实时检测温度，当温度过高时及时报警，并将激光停止工作，提高使用安全性。

用于焊接的激光的波长范围在不可见光范围，不便于人工进行精确焊接操作，所述焊枪主体1上还设置有可见光光源6，所述可见光光源6发出的光与激光合光后同轴出射，利用可见光光源进行指示，便于精确的进行焊机操作，在本实施例中，所述反射组件3的镜片反射激光而透射可见光光源6发出的光，所述可见光光源6发出的光和激光分别从所述反射组件3的不同侧入射，激光从所述反射组件3的前侧入射，而所述可见光光源6发出的光从反射组件3的后侧入射，激光和所述可见光光源6发出的光分别都倾斜于所述反射组件3的镜片入射，激光和所述可见光光源6发出的光打在所述反射组件3的镜片的同一位置，激光的反射光路与可见光光源6发出的光的透射光路沿着同一方向并且同轴出射以实现合光，从而有效实现利用可见光光源6进行指示，能够精确获知激光聚焦所在位置，便于操作人员精确的进行焊接作业。

在本实施例中，由于准直端帽2采用石英材料制成，在碰撞、挤压时容易受损，在所述准直端帽2的外部套设有端帽外壳7，能有效保护准直端帽2，具体的，所述端帽外壳7设置在准直端帽2与光纤10连接的一端，所述端帽外壳7内设置有台阶以定位准直端帽2，所述端帽外壳7安装连接在焊枪主体1内，通过调节端帽外壳7即可调节准直端帽2，使得从准直端帽2出射的激光能精确的按照需要的光路进行传导，保障激光焊接性能的稳定和一致性。

在本实施例中，所述焊枪主体1内设置有延伸至所述焊枪主体1的工作端的通气道11，所述焊枪主体1连接有连通至通气道11的气管8，气管8供给的气体从焊枪主体的工作端喷出，能够实现保护焊以及吹扫，保障焊接质量，优选的是，所述激光传导光路组件的各器件沿着通气道11依次设置，气体沿着通气道流动时对激光传导光路组件的各器件起到冷却的作用，激光传导光路组件的各器件在工作时的热量通过气流导出，保障激光焊枪长效稳定性工作，具体的，所述通气道11从所述焊枪主体1的手柄尾部延伸至所述焊枪主体1的工作端，所述准直端帽2、反射组件3和聚焦组件4则是沿着通气道11依次设置，激光的传导路径则也就是沿着通气道11的路径；

具体的，所述焊枪主体1的手柄尾部开设所述通气道11的入口，光纤10和气管8都从该入口引入到所述焊枪主体1内，如图4所示，光纤10和气管8集成设置在套管9内，所述套管9内还设置有用于与焊枪主体1连接的信号供电线束，集成度高，外表整洁、美观性好，所述通气道11的入口设置为接口，套管9上设置有接头以与接口连接，并且采用固定式的密封集成接口，不可拆卸，避免了客户拆卸操作导致的端帽污染及铠缆损伤，进一步的，准直端帽与反射组件3组合构成一体式结构，不可拆卸，准直端帽2直接设置在焊枪主体1内，去掉传统的QBH接头结构，大大降低焊枪的重量，提高操作便捷性。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种激光焊枪，其特征在于，包括焊枪主体(1)，所述焊枪主体(1)内设置有激光传导光路组件，所述激光传导光路组件包括准直端帽(2)，引入焊枪主体(1)的光纤(10)与准直端帽(2)熔接，所述焊枪主体(1)内设置有延伸至所述焊枪主体(1)的工作端的通气道(11)，所述焊枪主体(1)连接有连通至通气道(11)的气管(8)。

2.根据权利要求1所述的激光焊枪，其特征在于，所述准直端帽(2)包括整体呈柱状的主体部(21)，所述主体部(21)的一端与光纤(10)连接，所述主体部(21)的另一端呈凸面以构成用于准直整形的透镜部(22)。

3.根据权利要求2所述的激光焊枪，其特征在于，所述透镜部(22)呈球面或非球面。

4.根据权利要求1所述的激光焊枪，其特征在于，所述准直端帽(2)的外部套设有端帽外壳(7)，所述端帽外壳(7)安装连接在焊枪主体(1)内。

5.根据权利要求1所述的激光焊枪，其特征在于，所述激光传导光路组件的各器件沿着通气道(11)依次设置。

6.根据权利要求1所述的激光焊枪，其特征在于，光纤(10)和气管(8)集成设置在套管(9)内，光纤(10)和气管(8)从焊枪主体(1)的手柄尾部开设的所述通气道(11)的入口引入到所述焊枪主体(1)内，套管(9)与入口固定密封连接为一体。

7.根据权利要求1所述的激光焊枪，其特征在于，所述激光传导光路组件还包括在准直端帽(2)的出射光路上依次设置的反射组件(3)和聚焦组件(4)，通过准直端帽(2)扩束准直后出射的激光由反射组件(3)引导至聚焦组件(4)进行聚焦输出。

8.根据权利要求7所述的激光焊枪，其特征在于，所述焊枪主体(1)上还设置有温度传感器(5)。

9.根据权利要求7所述的激光焊枪，其特征在于，所述焊枪主体(1)上还设置有可见光光源(6)，所述可见光光源(6)发出的光与激光合光后同轴出射。

10.根据权利要求9所述的激光焊枪，其特征在于，所述反射组件(3)反射激光而透射可见光光源(6)发出的光，所述可见光光源(6)发出的光和激光分别从所述反射组件(3)的不同侧入射以合光同轴出射。