专利名称：激光焊接机的导光聚焦装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种激光焊接机的导光聚焦装置，特别是一种双束激光焊接机的导光聚焦装置。
背景技术：
现有的双束激光焊接机的导光聚焦装置包一个分光器、2个聚焦头，分光器的一端与激光器的输出端相通，分光器另一端分成2个输出口并分别与2个聚焦头连接。二束激光分别从2个聚焦头中输出，二束激光的间距大。
随着剃须刀片制造业的发展，生产高质量，低成本的剃须刀片一直是刀片制造商的主攻方向，特别是对于只有0.1mm厚的刀片进行高速高质量的焊接一直困扰着刀片制造商，对于二条焊接点距短的工件，现有的双束激光焊接机很难满足其要求。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种二束焊接激光间距短、成本低的激光焊接机的导光聚焦装置。
为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是激光焊接机的导光聚焦装置，它包括分光器、聚焦头，分光器的分光座上开有激光输入口和激光输出口，激光输入口和激光输出口所在的两个面相互垂直，全反膜片、半透膜片位于分光座内，激光器的输出端口、分光座的激光输入口、全反膜片、半透膜片同光轴，全反膜片位于半透膜片之后，其特征是分光器16的分光座22的激光输出口为1个，聚焦头6为相应的1个，分光座22的激光输出口端与聚焦头的输入端相连接。
所述的分光器16的激光输出口端由螺钉与分光器固定架15的底板固定连接，分光器固定架15的侧板17、底板上开有与分光器的激光输入口和激光输出口相对应的激光口，侧板17与连接杆19的一端固定连接，连接杆19的另一端与直角支撑板20的开口的垂直板固定连接，直角支撑板20与激光器的输出端固定连接，连接杆19内为空腔，垂直板的激光口、连接杆19的空腔、侧板17的激光口、分光器的激光输入口形成输入激光通道；旋套10、定套11的上端由法兰盘14与分光器固定架15的底板固定连接，法兰盘14开有激光口，旋套10、定套11的下端套有止圈8，止圈8由螺钉9与旋套10固定连接，动套12外壁上、定套11的内壁上设有相配套的螺纹，动套12的上端外壁与定套11的内壁螺纹连接，定套11上开有销槽，销13位于销槽内并与动套12外壁上销孔相连接，动套12内为空腔，分光器16的激光输出口、分光器固定架15的底板激光口、法兰盘14的激光口、动套12的空腔形成输出激光通道，动套12的下端与与聚焦头的输入端相连接。
本实用新型采用激光器输出的一束激光通过分光后，从1个聚焦头的聚焦镜中输出二束激光，二束激光间距短并可调，适用于二条焊接点距短的工件，如用于剃须刀片的焊接、滴灌打孔及其它类似焊接。本实用新型与现有的2个聚焦头的相比具有结构简单、成本低的特点。
图1是本实用新型在激光焊接机中的位置示意图图2是本实用新型结构示意图图3是本实用新型的分光器结构示意图图4是图3沿A-A线剖视图图5是图3沿B-B线剖视图图6是图3沿C-C线剖视图图7是本实用新型的聚焦头结构示意图图中1-激光器、2-激光电源、3-导光聚焦装置、4-数控工作台、5-冷却系统、6-聚焦头、7-聚焦镜、8-止圈、9-螺钉、10-旋套、11-定套、12-动套、13-销、14-法兰盘、15-分光器固定架、16-分光器、17-侧板、18-管托、19-连接杆、20-直角支撑板、21、小孔光栏、22-分光座、23-盖板、24-膜片压块、25-全反膜片、26-螺钉、27-半透膜片、28-膜片旋转轴、29-轴承、30-旋转手柄、31-方镜折反架、32-膜片折反座、33-气动接头、34-聚焦镜冷水套、35-保护镜丝圈、36-保护片、37-镜片座、38-保护套。
具体实施方式
如图2所示，激光焊接机的导光聚焦装置，它包括连接杆19、分光器16、分光器固定架15、旋套10、定套11、动套12、聚焦头6，分光器16的分光座22上开有激光输入口和激光输出口，激光输入口和激光输出口所在的两个面相互垂直，全反膜片、半透膜片位于分光座内，激光器的输出端口、分光座的激光输入口、全反膜片、半透膜片同光轴，全反膜片位于半透膜片之后，分光器16的分光座22的激光输出口为1个，聚焦头6为相应的1个。
如图2所示，所述的分光器16的激光输出口端由螺钉与分光器固定架15的底板固定连接，分光器固定架15的侧板17、底板上开有与分光器的激光输入口和激光输出口相对应的激光口，侧板17与连接杆19的一端固定连接，连接杆19的另一端与直角支撑板20的开口的垂直板固定连接，直角支撑板20与激光器的输出端固定连接，连接杆19内为空腔，垂直板的激光口、连接杆19的空腔、侧板17的激光口、分光器的激光输入口形成输入激光通道；旋套10、定套11的上端由法兰盘14与分光器固定架15的底板固定连接，法兰盘14开有激光口，旋套10、定套11的下端套有止圈8，止圈8由螺钉9与旋套10固定连接，动套12外壁上、定套11的内壁上设有相配套的螺纹，动套12的上端外壁与定套11的内壁螺纹连接，定套11上开有销槽，销13位于销槽内并与动套12外壁上销孔相连接，动套12内为空腔，分光器16的激光输出口、分光器固定架15的底板激光口、法兰盘14的激光口、动套12的空腔形成输出激光通道，动套12的下端与与聚焦头的输入端相连接，旋转旋套10，动套12可上下移动，调整光路。连接杆19上设有管托18。
如图3、图4、图5、图6所示，所述的分光器16包括小孔光栏21、分光座22、盖板23、膜片压块24、全反膜片25、螺钉26、半透膜片27、膜片旋转轴28、轴承29、旋转手柄30、方镜折反架31、膜片折反座32，分光器16的分光座22上开有激光输入口和激光输出口，激光输入口和激光输出口所在的两个面相互垂直，全反膜片、半透膜片位于分光座内，激光器1的输出端口、分光座22的激光输入口、全反膜片、半透膜片同光轴，全反膜片位于半透膜片之后(以激光的入射端为前端)，盖板23由螺钉26与分光座22固定连接；全反膜片25由膜片压块24与膜片折反座32固定连接，膜片折反座32与膜片旋转轴的一端固定连接，膜片旋转轴由轴承与分光座22固定连接，膜片旋转轴的另一端部设有旋转手柄；半透膜片27与方镜折反架31固定连接，方镜折反架31与膜片旋转轴28的一端固定连接，膜片旋转轴28由轴承29与分光座22固定连接，膜片旋转轴28的另一端与旋转手柄30固定连接。
聚焦头6为现有技术，聚焦头6包括聚焦镜7、气动接头33、聚焦镜冷水套34、保护镜丝圈35、保护片36、镜片座37、保护套38。
如图1所示，激光焊接机主要由激光器1、激光电源2、导光聚焦装置3、数控工作台4、冷却系统5组成。
(1)激光器采用双灯泵浦，通过光闸控制，分光镜分光的输出方式。
(2)激光电源本电源为开关电源，主要原理为三相交流电经整流、滤波后变成直流，对贮能电容充电，经整流逆变后，再通过大功率开关管放电，并经过高功率、精密电感变为恒流源，使氙灯放电，放电的频率和宽度由控制信号决定。
(3)导光聚焦装置采用45°全反和半反膜片来进行分光，二束激光经同一片聚焦镜聚焦后作用于工件。通过调整二膜片的角度，二光束间距可做适当调整。
(4)数控工作台采用可编程两维位置控制器来控制步进电机作两维平面运动。
(5)冷却系统本机的冷却系统采用内、外循环方式。内循环水为去离子水，外循环水为自来水，外循环水通过热交换器冷却内循环水。
技术措施(1)聚光腔聚光腔的结构采用半全腔水冷式，紧包腔，便于脉冲氙灯和激光晶体的冷却和提高聚光腔体的转换效率。其中玻璃管为截紫外玻璃管，反射面为镀金面。
(2)光路系统a.光路采用全封闭式，以保护聚光腔、激光棒、膜片等精密光学部件；b.通过配置腔内光闸来控制光的输出；c.光路配有可选择的小孔光栏，以满足对激光能量和输出的激光模式的要求。
(4)冷却系统冷却系统由不锈钢箱、水泵、管道、温控器、压力控制器，以及过滤器和离子交换树脂等组成。
(5)光路调整和能量测试a.本机采用He-Ne光作为指示光，用于谐振控的粗调和工作点的指示。
b.谐振控细调时，则需用曝光后的像纸检测光斑，以烧蚀光斑园而亮为宜。然后用激光能量计激光输出能量，把光路细调至能量最高处。
(6)激光电源电源为开关电源，主要原理为三相交流电经整流、滤波后变成直流，对贮能电容充电，经整流逆变后，再通过大功率开关管放电，并经过高功率、精密电感变为恒流源，使氙灯放电，放电的频率和宽度由控制信号决定。
触发预燃电路在点火线圈产生1.5万伏的高压脉冲，使脉冲氙灯形成火花放电通道，灯的内阻降低，通过预燃电路维持预燃。
控制电路由传感器、脉冲频率控制板等组成，其控制功能为控制、调整和稳定输出，以及故障保护控制等。
(7)数控工作台a.本机采用滚动丝杆付和V型滚动直线导轨制成二维平面工作台。
b.采用日本三菱可边程二维位置控制器，具有控制精度高、可靠等优点。
(8)保护措施本电源具有过流、过压、水流量、水温度报警及控制系统。
激光焊接机的主要技术指标
额定平均功率200W激光能量不稳定度≤±5％激光脉冲频率1Hz～100Hz激光脉冲宽度0.1ms～15ms连续工作时间≥16h焊 接 方 式采用双光束同时焊接最 小 光 斑0.6mm发散角≤15mard。
权利要求1.激光焊接机的导光聚焦装置，它包括分光器、聚焦头，分光器的分光座上开有激光输入口和激光输出口，激光输入口和激光输出口所在的两个面相互垂直，全反膜片、半透膜片位于分光座内，激光器的输出端口、分光座的激光输入口、全反膜片、半透膜片同光轴，全反膜片位于半透膜片之后，其特征是分光器(16)的分光座(22)的激光输出口为1个，聚焦头(6)为相应的1个，分光座(22)的激光输出口端与聚焦头的输入端相连接。
2.根据权利要求1所述的激光焊接机的导光聚焦装置，其特征是所述的分光器(16)的激光输出口端由螺钉与分光器固定架(15)的底板固定连接，分光器固定架(15)的侧板(17)、底板上开有与分光器的激光输入口和激光输出口相对应的激光口，侧板(17)与连接杆(19)的一端固定连接，连接杆(19)的另一端与直角支撑板(20)的开口的垂直板固定连接，直角支撑板(20)与激光器的输出端固定连接，连接杆(19)内为空腔，垂直板的激光口、连接杆(19)的空腔、侧板(17)的激光口、分光器的激光输入口形成输入激光通道；旋套(10)、定套(11)的上端由法兰盘(14)与分光器固定架(15)的底板固定连接，法兰盘(14)开有激光口，旋套(10)、定套(11)的下端套有止圈(8)，止圈(8)由螺钉(9)与旋套(10)固定连接，动套(12)外壁上、定套(11)的内壁上设有相配套的螺纹，动套(12)的上端外壁与定套(11)的内壁螺纹连接，定套(11)上开有销槽，销(13)位于销槽内并与动套(12)外壁上销孔相连接，动套(12)内为空腔，分光器(16)的激光输出口、分光器固定架(15)的底板激光口、法兰盘(14)的激光口、动套(12)的空腔形成输出激光通道，动套(12)的下端与与聚焦头的输入端相连接。
专利摘要本实用新型涉及一种激光焊接机的导光聚焦装置。激光焊接机的导光聚焦装置，它包括分光器、聚焦头，分光器的分光座上开有激光输入口和激光输出口，激光输入口和激光输出口所在的两个面相互垂直，全反膜片、半透膜片位于分光座内，激光器的输出端口、分光座的激光输入口、全反膜片、半透膜片同光轴，全反膜片位于半透膜片之后，其特征是分光器(16)的分光座(22)的激光输出口为1个，聚焦头(6)为相应的1个，分光座(22)的激光输出口端与聚焦头的输入端相连接。本实用新型采用激光器输出的一束激光通过分光后，从1个聚焦头的聚焦镜中输出二束激光，二束激光间距短并可调，适用于二条焊接点距短的工件，如用于剃须刀片的焊接、滴灌打孔及其它类似焊接。本实用新型与现有的2个聚焦头的相比具有结构简单、成本低的特点。
文档编号B23K26/067GK2717606SQ20042006494
公开日2005年8月17日 申请日期2004年6月15日 优先权日2004年6月15日
发明者孙文, 周钢, 陈一钢, 刘俊 申请人:武汉楚天激光(集团)股份有限公司