激光焊接装置的制作方法

本实用新型涉及激光焊接领域，特别是涉及激光焊接装置。

背景技术：

激光焊接是一种新兴的焊接工艺，是具有熔池净化效应，能纯净焊接材料，适用于相同和不同金属材料间、塑料等材料的焊接。激光焊接相对各种传统焊接具有焊接能量密度高、热影响范围小、变形小、焊缝精美等优点。

传统的环形工件焊接是依靠工作台移动机构，带动整个激光焊接头的运动来实现整个圆形的焊接。这种焊接方式会导致未焊部分工件产生变形现象，容易在后面焊接过程中产生缺陷及不美观，同时操作不便。

技术实现要素：

基于此，有必要针对上述问题，提供一种通过简单的光学装置就可以形成环形光斑，其结构简单，焊接过程中操作方便、焊接的工件的成品率高的激光焊接装置。

一种激光焊接装置，用于在放置焊接工件的工作平台上形成环形光斑，包括：升降杆、光源导入装置、环形支撑架和光学装置；

所述光学装置包括锥形全反镜和环形全反聚焦镜；

所述光源导入装置、环形支撑架、锥形全反镜沿光源传输的方向依次固定连接；所述环形全反聚焦镜设置在所述环形支撑架远离所述光源导入装置的一侧；所述环形全反聚焦镜、环形支撑架均与所述升降杆固定连接；所述升降杆用于调节所述环形支撑架与所述工作平台的相对高度；

激光光源通过所述光源导入装置入射在所述锥形全反镜的锥面上，经所述锥形全反镜反射至所述环形全反聚焦镜上，经所述环形全反聚焦镜聚焦反射在所述工作平台上形成环形光斑。

在其中一个实施例中，所述光源导入装置为光波导管。

在其中一个实施例中，所述光学装置还包括扩束镜，所述扩束镜设置在所述光源导入装置与所述锥形全反镜之间。

在其中一个实施例中，所述锥形全反镜的锥角为90度。

在其中一个实施例中，所述升降杆包括中心轴杆、活动杆和紧固件；

所述活动杆套接在所述中心轴杆上，所述紧固件穿过所述活动杆与所述中心轴杆抵接；所述活动杆与所述环形支撑架固定连接。

在其中一个实施例中，所述升降杆的数量为两个，且对称的设置在所述环形支撑架的两侧。

在其中一个实施例中，所述环形支撑架包括环形固定部和环形透光部；所述环形固定部固定在所述升降杆上；

所述环形透光部的外侧与所述环形固定部活动连接；所述环形透光部与所述锥形全反镜固定连接。

在其中一个实施例中，所述激光焊接装置包括调节装置，所述调节装置包括紧固部和调节部；

所述紧固部与所述环形固定部连接；

所述调节部与所述环形透光部连接，用于调节所述锥形全反镜与所述环形全反聚焦镜的相对位置。

上述激光焊接装置，用于在放置焊接工件的工作平台上形成环形光斑，包括：升降杆、光源导入装置、环形支撑架和光学装置。激光光源通过光源导入装置入射在锥形全反镜的锥面上，经锥形全反镜反射至环形全反聚焦镜上，经环形全反聚焦镜聚焦反射在工作平台上形成环形光斑。通过光学装置的设置就可以形成环形光斑，其结构简单，焊接过程中操作方便、焊接的工件的成品率高。同时，环形全反聚焦镜、环形支撑架均与升降杆固定连接；通过调节升降杆的高低来调整环形支撑架与工作平台的相对高度来改变环形光斑的大小，来满足不同焊接工件的焊缝的需求、成本低。

附图说明

图1为激光焊接装置结构示意图；

图2为环形光斑示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以以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实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

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实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型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，不是旨在限制本实用新型。本文所使用的术语“和/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。

如图1所示的为激光焊接装置结构示意图，激光焊接装置，用于在放置焊接工件的工作平台600上形成环形光斑，包括：光源导入装置100、升降杆200、环形支撑架300和光学装置；其中，光学装置包括锥形全反镜410和环形全反聚焦镜420。

光源导入装置100、环形支撑架300、锥形全反镜410沿光源传输的方向依次固定连接。环形全反聚焦镜420设置在环形支撑架300远离光源导入装置100的一侧。环形全反聚焦镜420、环形支撑架300均与升降杆200固定连接；升降杆200用于调节环形支撑架300与工作平台600的相对高度。

在本实施例中，光源导入装置100为光波导管，用于将激光光源准直同时将激光光源导入至光学装置中。在其他实施例中，其光源导入装置100还可以为光纤或其他可以用来准直和传输光源的装置。

光学装置还包括扩束镜430，扩束镜430设置在光源导入装置100与锥形全反镜410之间，扩束镜430可以用来将准直的激光光源扩束，使激光光源光斑的直径变大。扩束镜430可以为凸透镜。

扩束后的激光光源入射在锥形全反镜410的锥面上，锥形全反镜410是锥角θ为90度圆锥反射镜，由于锥形全反镜410的锥角θ为90度，激光光束经 锥形全反镜410水平反射至环形全反聚焦镜420上。经环形全反聚焦镜420聚焦反射在工作平台600上形成环形光斑，参考图2。通过光学装置的设置就可以形成环形光斑，其结构简单，焊接过程中操作方便、不会导致焊接工件的形变，同时也避免了在后面焊接过程中产生缺陷及不美观，其成品率高。

升降杆200包括中心轴杆210、活动杆220和紧固件230。活动杆220套接在中心轴杆210上，紧固件230穿过活动杆220与中心轴杆210抵接。环形支撑架300固定在活动杆220上，将活动杆220调节至所需的高度位置时，通过紧固件230将活动杆220锁紧在中心轴杆210上。通过升降杆200的设置，可以随意调整环形支撑架300与工作平台600的相对高度，换言之，即可调整整个光学装置与工作平台600的相对高度，就可以改变照射在工作平台600上环形光斑的内径和外径的大小。参考图1，此时，激光光斑在焦点处的外径最小，通过调整升降杆200与工作平台600的相对位置，均可以使环形光斑的外径变大。根据焊接工件的焊接需求，来调整升降杆200的高低，从而改变环形光斑的内、外径的大小，来满足不同焊接工件的焊缝的需求、不需要额外的更换环形全反聚焦镜420来改变环形光斑的大小，其成本低、操作方便。

在本实施例中，升降杆200的数量为两个，且对称的设置在环形支撑架300的两侧。升降杆200的数量还可以为多个，通过设置多个升降杆200，使其整个焊接装置更加稳固，通过还有利于调节光学装置的平衡性。

环形支撑架300包括环形固定部310和环形透光部320。环形固定部310固定在升降杆200的活动杆220上。环形透光部320的外侧与环形固定部310活动连接；环形透光部320与锥形全反镜410固定连接。扩束后的激光光斑通过环形透光部320透射在锥形全反镜410上。

激光焊接装置包括调节装置500，调节装置包括紧固部510和调节部520。紧固部510与环形固定部310连接；调节部520与环形透光部320连接，旋转调节部520可以带动环形透光部320上下直线运动，也即调节装置500可以活动调节锥形全反镜410与环形全反聚焦镜420的相对位置。当锥形全反镜410相对环形全反聚焦镜420向上移动时，环形光斑的内径向内扩张，焊缝变粗；当锥形全反镜410相对环形全反聚焦镜420向下移动时，环形光斑的内径向外 移动，焊缝变细。可以根据焊接工件的焊接要求，通过调节锥形全反镜410与环形全反聚焦镜420的相对位置来调整环形光斑的大小，使其满足焊接的要求。

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实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。