專利名稱：旋轉(zhuǎn)式雙焦點激光加工頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及激光加工裝置，尤其涉及一種旋轉(zhuǎn)式雙焦點激光加工頭。
背景技術(shù)：
激光切割、激光焊接以及激光打標(biāo)等，激光的應(yīng)用越來越受到人們的關(guān)注。特別在激光焊接中，相比傳統(tǒng)的焊接技術(shù)，可以實現(xiàn)較好的焊接效果。而且隨著技術(shù)的發(fā)展，激光焊接技術(shù)由原來的單焦點變成現(xiàn)在的雙焦點，可以獲得更好的焊縫結(jié)晶組織。但是傳統(tǒng)的激光焊接，焦點位置一般都是固定的，激光方向不可變，不利于具有拐角的焊縫焊接，即使有些可以改變焦點位置，但也是手動調(diào)節(jié)，操作不方便。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之缺陷，提供了一種焦點位置可自動調(diào)節(jié)的雙焦點激光加工頭。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型的技術(shù)方案是:提供了一種旋轉(zhuǎn)式雙焦點激光加工頭，包括激光發(fā)射器、用于輸送激光束的導(dǎo)光管以及用于聚焦激光束的聚焦鏡，所述聚焦鏡內(nèi)置于所述導(dǎo)光管的出光口，所述導(dǎo)光管包括第一導(dǎo)管以及第二導(dǎo)管，所述第一導(dǎo)管與所述第二導(dǎo)管之間夾設(shè)有分束器，且所述分束器連接有驅(qū)使其轉(zhuǎn)動的驅(qū)動裝置。進一步地，所述分束器的旋轉(zhuǎn)軸線與所述聚焦鏡垂直。具體地，所述分束器的轉(zhuǎn)動角度為0-360度。
具體地，還包括具有開口的基座，所述驅(qū)動裝置設(shè)于所述基座上，且所述第二導(dǎo)管貫穿所述開口。更進一步地，所述基座上設(shè)有用于記錄所述分束器轉(zhuǎn)動角度的角度標(biāo)識。進一步地，所述第一導(dǎo)管位于所述分束器與所述激光發(fā)射器之間，且所述第一導(dǎo)管內(nèi)設(shè)有準(zhǔn)直鏡。具體地，所述分束器為棱鏡或者透鏡。具體地，所述驅(qū)動裝置包括動力機構(gòu)、由所述動力機構(gòu)驅(qū)動的主動輪以及與所述分束器連接的從動輪，所述主動輪與所述從動輪之間采用皮帶傳動連接。進一步地，所述皮帶的一側(cè)邊設(shè)有松緊調(diào)節(jié)裝置。具體地,所述動力機構(gòu)為電機或者旋轉(zhuǎn)氣缸或者旋轉(zhuǎn)電磁鐵。本實用新型具有下列技術(shù)效果:本實用新型在聚焦鏡與激光發(fā)射器之間設(shè)有分束器，激光發(fā)射器發(fā)出的激光束，經(jīng)分束器在聚焦鏡的作用下，激光束具有兩個焦點，提高了激光功率，能靈活地改善能量在焊縫上的分布，焊接比較穩(wěn)定；進一步地分束器與驅(qū)動裝置連接，通過驅(qū)動裝置驅(qū)動分束器轉(zhuǎn)動，在焊接焊縫的拐角時，可以根據(jù)拐角的角度，分束器旋轉(zhuǎn)相同的角度，進而改變兩焦點的位置，焊斑可以沿著拐角分布，實現(xiàn)拐角的焊接。
圖1為本實用新型較佳實施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型實施例中焊斑與焊縫示意圖；圖3為本實用新型實施例中基座俯視圖；圖4為本實用新型實施例中基座側(cè)視圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)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-圖3，本實用新型實施例提供了一種旋轉(zhuǎn)式雙焦點激光加工頭，包括激光發(fā)射器(圖中未示出)、導(dǎo)光管(圖中未示出)以及聚焦鏡1，導(dǎo)光管主要是用來輸送激光發(fā)射器發(fā)出的激光束2，而聚焦鏡I則是用來將激光發(fā)射器發(fā)出的激光束2聚焦產(chǎn)生焦點21，導(dǎo)光管包括第一導(dǎo)管 與第二導(dǎo)管兩部分，且在兩者之間夾設(shè)有分束器31，而分束器31連接有一個驅(qū)動裝置32，驅(qū)動裝置32可以驅(qū)使分束器31旋轉(zhuǎn)。分束器31可以將激光發(fā)射器發(fā)出的激光束2在經(jīng)過聚焦鏡I聚焦后形成兩個焦點21，可以克服單焦點21能量傳輸不足的缺陷，可以用于較厚板材的焊接，而且焊縫4的熔寬比較大，不容易產(chǎn)生焦點21偏離焊縫4的情況，進一步地雙焦點21能靈活改善焊縫4兩側(cè)的能量分布。將分束器31與驅(qū)動裝置31連接，使其可以繞旋轉(zhuǎn)軸線A轉(zhuǎn)動，而雙焦點21的位置也隨之變化，如果將焊縫4中兩個焦點21連成一條直線，分束器31旋轉(zhuǎn)一定角度，該直線也會改變相同的角度，即當(dāng)焊縫4具有拐角時，將分束器31旋轉(zhuǎn)與焊縫4拐角相同的度數(shù)，兩焦點21即可沿焊縫4拐角進行焊接。進一步地，分束器31的旋轉(zhuǎn)軸線A與聚焦鏡I垂直，這樣激光束2經(jīng)聚焦鏡I聚焦后的兩焦點21垂直焊接件的焊縫4位置，提高焊接質(zhì)量。具體地參見圖1和圖2，分束器31的轉(zhuǎn)動范圍為0-360度。在分束器31的作用下，兩焦點21的連線也可以在0-360度內(nèi)轉(zhuǎn)動，這樣可以實現(xiàn)不同角度的焊縫4進行焊接，當(dāng)分束器31轉(zhuǎn)動90度時，焊縫4兩側(cè)的焊斑41也相應(yīng)地轉(zhuǎn)動90度，即可以實現(xiàn)具有90度拐角的焊縫4的焊接。當(dāng)然，激光束2在傳播的過程中，不一定只是沿同一方向傳播，可以在聚焦鏡I的正下方傾斜設(shè)有一個全反射鏡(圖中未示出)，改變激光束2的傳播路徑，以方便焊接各種位置的焊縫4。具體地，本加工頭還包括基座3，基座3具有一個開口 33，分束器31位于開口的正上方，第二導(dǎo)管貫穿開口 33與第一導(dǎo)管夾設(shè)分束器31，并且驅(qū)動裝置設(shè)在基座3上，加工頭具有整體性，結(jié)構(gòu)也顯得比較簡單。當(dāng)然基座3上也可以不用開設(shè)開口 33，分束器31與驅(qū)動裝置32之間連接有連接桿(圖中未示出)。進一步地參見圖2和圖3，在基座3上可以設(shè)有一個角度標(biāo)識34，分束器31上設(shè)有指針311，在分束器31未轉(zhuǎn)動時，指針311指向角度標(biāo)識34上的零刻度，而在驅(qū)動裝置32驅(qū)使下，分束器31轉(zhuǎn)動一定角度后，指針311指向角度標(biāo)識34的相應(yīng)角度。在確定焊縫4的角度后，可以調(diào)節(jié)分束器31將其指針311指向相對應(yīng)的角度后，即可實現(xiàn)對焊縫4的焊接，非常方便。再次參見圖1，第一導(dǎo)管位于分束器31與激光發(fā)射器之間，且其內(nèi)還設(shè)有一個準(zhǔn)直鏡5，用于將激光束2變?yōu)槠叫泄狻Ｒ话愕丶す獍l(fā)射器發(fā)出的激光束2為發(fā)散光束，而在經(jīng)過準(zhǔn)直鏡5的作用下，發(fā)散光束變?yōu)槠叫泄馐较蛐愿茫芰扛小＞唧w地，分束器31為棱鏡或透鏡。棱鏡和透鏡都可以將平行激光束2變成了成一定角度的激光束2，經(jīng)聚焦鏡I后聚焦成兩個焦點21。當(dāng)然在棱鏡中三棱鏡，激光束2可以變?yōu)閮蓚€焦點21，而為五棱鏡等，激光束2可以變?yōu)槎嘟裹c21，進一步地加強焊接效果。具體地參見圖1和圖4，驅(qū)動裝置32包括動力機構(gòu)321、主動輪322以及從動輪323，從動輪323與主動輪322之間采用皮帶324連接，從動輪323設(shè)于分束器31與基座3之間并與分束器31固定，從動輪323中空，而第二導(dǎo)管從中貫穿，動力機構(gòu)321豎直設(shè)置與主動輪322配合連接且驅(qū)使其轉(zhuǎn)動，而經(jīng)皮帶324傳動，進而由從動輪323帶動分束器31繞旋轉(zhuǎn)軸線A轉(zhuǎn)動。這種傳動比較穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)也比較穩(wěn)定，而且對皮帶324的更換方便。再次參見圖3，在皮帶324的一側(cè)邊設(shè)有調(diào)節(jié)裝置325，用于調(diào)節(jié)皮帶324的松緊度。在皮帶324傳動中，皮帶324既不能較松，也不能過緊，較松不利于主動輪322與從動輪323之間的能量傳遞，過緊則容易磨損皮帶324，在皮帶324的一側(cè)邊設(shè)有調(diào)節(jié)裝置325，則就可以實現(xiàn)皮帶324的松緊適宜。一般調(diào)節(jié)裝置325為設(shè)在皮帶324 —側(cè)可調(diào)節(jié)的導(dǎo)向輪。具體地，動力機構(gòu)321可以為電機、旋轉(zhuǎn)氣缸或者旋轉(zhuǎn)電磁鐵，能量輸出比較穩(wěn)定，其扭矩都比較大，響應(yīng)時間快。以上所述僅為本實用新型較佳的實施例而已，其結(jié)構(gòu)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(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種旋轉(zhuǎn)式雙焦點激光加工頭，包括激光發(fā)射器、用于輸送激光束的導(dǎo)光管以及用于聚焦激光束的聚焦鏡，所述聚焦鏡內(nèi)置于所述導(dǎo)光管的出光口，其特征在于:所述導(dǎo)光管包括第一導(dǎo)管以及第二導(dǎo)管，所述第一導(dǎo)管與所述第二導(dǎo)管之間夾設(shè)有分束器，且所述分束器連接有驅(qū)使其轉(zhuǎn)動的驅(qū)動裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)式雙焦點激光加工頭，其特征在于:所述分束器的旋轉(zhuǎn)軸線與所述聚焦鏡垂直。
3.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)式雙焦點激光加工頭，其特征在于:所述分束器的轉(zhuǎn)動角度為0-360度。
4.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)式雙焦點激光加工頭，其特征在于:還包括具有開口的基座，所述驅(qū)動裝置設(shè)于所述基座上，且所述第二導(dǎo)管貫穿所述開口。
5.如權(quán)利要求4所述的旋轉(zhuǎn)式雙焦點激光加工頭，其特征在于:所述基座上還設(shè)有用于記錄所述分束器轉(zhuǎn)動角度的角度標(biāo)識。
6.如權(quán)利要求1-5任一項所述的旋轉(zhuǎn)式雙焦點激光加工頭，其特征在于:所述第一導(dǎo)管位于所述分束器與所述激光發(fā)射器之間，且所述第一導(dǎo)管內(nèi)設(shè)有準(zhǔn)直鏡。
7.如權(quán)利要求1-5任一項所述的旋轉(zhuǎn)式雙焦點激光加工頭，其特征在于:所述分束器為棱鏡或者透鏡。
8.如權(quán)利要求1-5任一項所述的旋轉(zhuǎn)式雙焦點激光加工頭，其特征在于:所述驅(qū)動裝置包括動力機構(gòu)、由所述動力機構(gòu)驅(qū)動的主動輪以及與所述分束器連接的從動輪，所述主動輪與所述從動輪之間采用皮帶傳動連接。
9.如權(quán)利要 求8所述的旋轉(zhuǎn)式雙焦點激光加工頭，其特征在于:所述皮帶的一側(cè)邊設(shè)有松緊調(diào)節(jié)裝置。
10.如權(quán)利要求8所述的旋轉(zhuǎn)式雙焦點激光加工頭，其特征在于:所述動力機構(gòu)為電機或者旋轉(zhuǎn)氣缸或者旋轉(zhuǎn)電磁鐵。
專利摘要本實用新型涉及激光加工裝置，提供了一種旋轉(zhuǎn)式雙焦點激光加工頭，包括激光發(fā)射器、用于輸送激光束的導(dǎo)光管以及用于聚焦激光束的聚焦鏡，所述聚焦鏡內(nèi)置于所述導(dǎo)光管的出光口，所述導(dǎo)光管包括第一導(dǎo)管以及第二導(dǎo)管，所述第一導(dǎo)管與所述第二導(dǎo)管之間夾設(shè)有分束器，且所述分束器連接有驅(qū)使其轉(zhuǎn)動的驅(qū)動裝置。本實用新型中激光發(fā)射器與聚焦鏡之間設(shè)有分束器，使得激光束聚焦后產(chǎn)生雙焦點，能靈活地改善在焊縫兩側(cè)的激光能量分布，焊接比較穩(wěn)定，避免了單焦點能量傳輸不足的缺陷；進一步地，分束器設(shè)與驅(qū)動裝置連接，可以根據(jù)焊縫的拐角角度，轉(zhuǎn)動分束器，從而改變雙焦點的位置，有效地焊接焊縫拐角。
文檔編號B23K26/067GK203124961SQ201320076718
公開日2013年8月14日 申請日期2013年2月19日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月19日
發(fā)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