專利名稱：焦點可調式激光焊接頭的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及激光加工裝置，尤其涉及一種可以調節焦點位置的激光焊接頭。
背景技術：
激光焊接作為一種新型的焊接技術，具有熱輸入量小、深寬比大等特點，在加工時，對焊接件的熱影響區較小，焊縫窄且強度高，使得激光焊接應用范圍越來越廣泛。激光焊接頭作為激光焊接中的主要部件，對激光焊接的質量具有重要影響。在焊接時，因為聚焦鏡的精密度或焊接頭安裝的問題，會對激光的焦點位置產生偏移，影響焊接質量。

實用新型內容本實用新型的目的在于克服現有技術之缺陷，提供了一種可以調節激光焦點，提高焊接質量的激光焊接頭。為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是:提供一種焦點可調式激光焊接頭，包括激光發射器、用于輸送激光束的導光管以及用于聚焦激光束的聚焦鏡，所述聚焦鏡內置于所述導光管的出光口，所述導光管上設有用于調節所述聚焦鏡焦點位移的調節機構。進一步地，所述導光管包括彎折結構，所述彎折結構內設有若干平行且傾斜設置的用于將激光束傳遞給所述聚焦鏡的第一反射鏡。更進一步地，還包括用于驅使所述導光管旋轉的驅動裝置。具體地，所述驅動裝置為與所述導光管連接的DD馬達或旋轉氣缸。具體地，各所述反射鏡的傾斜夾角為45度。進一步地，還包括用于向導光管內吹氣的吹氣裝置，且在所述聚焦鏡的邊緣設有若干用于透氣的氣孔。具體地，所述調節機構包括用于下壓所述聚焦鏡的千分尺旋鈕以及與所述聚焦鏡連接的彈簧。具體地，所述調節機構包括設在導光管上的調節螺母、與所述調節螺母配合連接且與所述聚焦鏡連接的調節螺桿以及貼設在所述導光管上用于配合所述調節螺母調節的刻度尺。進一步地，所述聚焦鏡正下方傾斜設有第二反射鏡。進一步地，所述導光管位于所述聚焦鏡上方內設有準直鏡。本實用新型具有下列技術效果:本實用新型在導光管上設有調節機構，這樣在對調節機構進行調節時，可以在導光管內改變聚焦鏡的位置。激光焊接頭在安裝的過程中一般會存在一定的偏差，而且聚焦鏡也會受材質的限制，從而導致激光在經過聚焦鏡時產生的實際焦點位置與理論位置存在偏差，通過對調節機構的調節后，改變聚焦鏡的位置，使得激光焦點位置位于原理論位置上，這樣可以大大加強激光焊接的加工效率，提高焊接質量。
圖1為本實用新型較佳實施例主視圖；圖2為圖1中A向的結構示意圖；圖3為本實用新型實施例側視圖；圖4為本實用新型增設第二反射鏡實施例主視圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，
以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。 參見圖1，本實用新型實施例提供了 一種焦點可調式激光焊接頭，包括激光發射器
1、導光管2以及聚焦鏡3，導光管2主要是用于輸送由激光發射器I發出的激光束11，聚焦鏡3則設在導光管2的出光口，并且在導光管2上還設有一個調節機構21，通過調節機構21能夠改變聚焦鏡3的位置，從而調節激光束11的焦點111位置。在實際生產過程中，焊接頭一般都會有安裝誤差，而聚焦鏡3的也會受到材質的影響，這樣在激光束11經過聚焦鏡3聚焦時，焦點111的實際位置與理論位置會存在偏差，從而影響焊接效果。而通過調節機構21的作用，調整聚焦鏡3的位置，使得激光束11聚焦后的焦點111位置落在原理論位置上，使得激光焊接時，焊接件(圖中未示出)的焊縫窄，熱影響區域小，焊接質量更好。進一步地，導光管2中存在一個彎折結構22，在彎折結構22內設有若干第一反射鏡4，且各第一反射鏡4平行傾斜設置，激光束11在各第一反射鏡4的作用下傳遞給聚焦鏡3聚焦，在彎折結構22以及各第一反射鏡4的作用下，改變了激光束111的光路，激光束111不再是以原光路直線傳播。更進一步地，焊接頭還包括了一個驅動裝置5，驅動裝置5可以驅使導光管2繞軸線旋轉。在通常情況，焊接件上的焊縫一般由直線和圓弧構成，傳統的焊接頭在加工焊接件時是通過工作臺或者機械手的移動來實現對焊接件位置的移動，而當焊縫從直線焊縫向圓弧焊縫過渡時，普通的工作臺或機械手移動速度不夠快，存在一個插補過程，使得焊斑不夠均勻。而本焊接頭在驅動裝置5與彎折結構22的作用下，可以實現圓弧焊縫的焊接，并且焊接頭的旋轉可以做到反應速度快，速度可以勻速變化，進而可以使得焊斑的質量均勻，焊接效果好，而且對于其他一些不規則形狀的焊縫過渡焊接，也能夠做到焊斑質量均勻。具體地，驅動裝置5可以為與導光管2連接的DD馬達、旋轉氣缸以及旋轉電磁鐵等，其扭矩都比較大,響應時間快。具體地，在導光管2內的各第一反射鏡4呈45度設置，這樣導光管2的彎折結構22更容易加工。進一步地參見圖1和圖2，在驅動裝置5與激光發射器I的連接處設有吹氣裝置6，吹氣裝置6噴出的氣體進入導光管2內，并且在聚焦鏡3的邊緣設有若干氣孔(圖中未示出)。在焊接過程中，吹氣裝置6對導光管2內釋放保護氣體，并且由聚焦鏡3上的氣孔透出，可以對焊接件形成一種保護，而且由于激光束11在導光管2內產生大量的熱量，容易對導光2管內的各第一反射鏡4以及聚焦鏡3等產生影響，保護氣體在穿過導光管2的過程中能夠對各鏡片形成冷卻作用，避免其因過熱而斷裂，一般地保護氣體可以為各種惰性氣體，也可以為壓縮空氣。具體地參見圖1和圖3，調節機構21包括千分尺旋鈕211以及彈簧212，千分尺旋鈕211與聚焦鏡3之間還連接一橫板213，可以對聚焦鏡3形成下壓作用，在旋轉千分尺旋鈕211后，聚焦鏡3可以向下移動，而在反向旋轉千分尺旋鈕211后，因彈簧212作用，聚焦鏡3可以向上移動，彈簧212可以為壓縮彈簧或拉伸彈簧，且當為壓縮彈簧時，彈簧212位于聚焦鏡3的下方，而為拉伸彈簧時，則將其設于聚焦鏡3的上方。當然調節機構21還可以為另一種結構，包括設在導光管2上的調節螺母(圖中未示出)、調節螺桿(圖中未示出)以及刻度尺(圖中未示出)，調節螺桿與調節螺母配合連接且與聚焦鏡3連接固定，在旋轉調節螺母后，聚焦鏡3可以上下移動，而刻度尺則貼設在導光管2上，能夠標記聚焦鏡3的移動距離。這兩種結構都可以實現對聚焦鏡3位置的調節，使得焦點111的實際位置位于原理論位置上，加強激光焊接效果，而且結構都比較簡單，一般地聚焦鏡33的移動范圍為上下各5毫米。參見圖4，進一步地，在聚焦鏡3的正下方還可以增設一個傾斜設置的第二反射鏡7，可以改變聚焦后的光路方向，使得焦點111位置不在原光路上，可以方便對焊接件中豎直焊接不方便的焊縫。具體地，在導光管2內還設有一個準直鏡8，準直鏡8位于聚焦鏡3的上方。一般地激光發射器I發出的激光束11為發散光束，而在經過準直鏡7的作用下，發散光束變為平行光束，方向性更好，能量更集中。進一步地，在制作焊接頭時，還可以在導光管2的出光口處連接一個具有開口 92的錐形罩9，并且在錐形罩9上開設有用于排出保護氣體的直吹氣嘴91。啟動激光發射器I后，激光束11剛好由錐形罩9的開口 92透射出來，而且在焊接加工時，有可能會出現外物進入導光管2內，而錐形罩9則有效地防止了此種情況的發生，可以對導光管2內的各鏡片起到一定的保護作用。當然在實際加工生產中，對于本實施例中的焊接頭，不僅僅只應用在激光焊接上，對于激光的切割和打標等也能夠起到很好的作用。以上所述僅為本實用新型較佳的實施例而已，其結構并不限于上述列舉的形狀，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種焦點可調式激光焊接頭，包括激光發射器、用于輸送激光束的導光管以及用于聚焦激光束的聚焦鏡，所述聚焦鏡內置于所述導光管的出光口，其特征在于:所述導光管上設有用于調節所述聚焦鏡焦點位移的調節機構。
2.如權利要求1所述的焦點可調式激光焊接頭，其特征在于:所述導光管包括彎折結構，所述彎折結構內設有若干平行且傾斜設置的用于將激光束傳遞給所述聚焦鏡的第一反射鏡。
3.如權利要求2所述的焦點可調式激光焊接頭，其特征在于:還包括用于驅使所述導光管旋轉的驅動裝置。
4.如權利要求3所述的焦點可調式激光焊接頭，其特征在于:所述驅動裝置為與所述導光管連接的DD馬達或旋轉氣缸。
5.如權利要求2所述的焦點可調式激光焊接頭，其特征在于:各所述反射鏡的傾斜夾角為45度。
6.如權利要求1-5任一項所述的焦點可調式激光焊接頭，其特征在于:還包括用于向導光管內吹氣的吹氣裝置，且在所述聚焦鏡的邊緣設有若干用于透氣的氣孔。
7.如權利要求1-5任一項所述的焦點可調式激光焊接頭，其特征在于:所述調節機構包括用于下壓所述聚焦鏡的千分尺旋鈕以及與所述聚焦鏡連接的彈簧。
8.如權利要求1-5任一項所述的焦點可調式激光焊接頭，其特征在于:所述調節機構包括設在導光管上的調節螺母、與所述調節螺母配合連接且與所述聚焦鏡連接的調節螺桿以及貼設在所述導光管上用于配合所述調節螺母調節的刻度尺。
9.如權利要求1-5任一項所述的焦點可調式激光焊接頭，其特征在于:所述聚焦鏡正下方傾斜設有第二反射鏡。
10.如權利要求1所述的焦點可調式激光焊接頭，其特征在于:所述導光管位于所述聚焦鏡上方內設有準直鏡。
專利摘要本實用新型涉及激光加工裝置，提供了一種焦點可調式激光焊接頭，包括激光發射器、用于輸送激光束的導光管以及用于聚焦激光束的聚焦鏡，所述聚焦鏡內置于所述導光管的出光口，所述導光管上設有用于調節所述聚焦鏡焦點位移的調節機構。本實用新型中在導光管上增加一個調節機構，用于調節聚焦鏡的位置，進而改變激光束的焦點位置，可以使得焦點的實際位置位于原理論位置上，這樣就有利于焊接頭在焊接加工的加工效率，進一步地提高焊接質量。
文檔編號B23K26/04GK203031124SQ20132000291
公開日2013年7月3日 申請日期2013年1月5日 優先權日2013年1月5日
發明者史瑞城, 李志堅, 高云峰 申請人:深圳市大族激光科技股份有限公司