专利名称：首饰激光点焊机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种激光焊接设备。
背景技术：
目前的激光焊接设备的扩束装置是固定式的，将激光器的激光扩束后输送给反射镜，由反射镜反射后再由聚焦装置聚焦；不足之处是靠调整聚焦装置的聚焦镜与焊接工件表面相对距离来实现光斑大小的调整，此时焦点位置发生了变化。
现有的激光焊接设备的光闸采用不透光的金属片，在揩振腔内阻断激光的通过，在关闭光闸的瞬间，激光腔会产生随机反射，容易损伤激光腔内其它器件；由于是采用不透光的金属片，在阻断激光通过的同时，也阻断了指示光的通过，使工作时不能进行实时定位和对准。固定式扩束装置和不透光的金属片的光闸使焊接质量和安全操作均得不到保证。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种提高焊接质量和安全操作性能的首饰激光点焊机。
为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是首饰激光点焊机，它包括激光电源1、激光器2、控制系统3、机柜5、冷却系统6，激光电源1位于机柜5内的中部，激光器2位于机柜5内的上部，冷却系统6位于机柜5内的下部，激光器2包括指示光源8、全反膜片9、聚光腔10、半反膜片11、导光及聚焦系统14，指示光源8、全反膜片9、聚光腔10、半反膜片11、导光及聚焦系统14的输入端同光轴；其特征是导光及聚焦系统14的输入端与半反膜片11之间依次设有可调扩束装置13、吸收光闸12，可调扩束装置13、吸收光闸12的同光轴并与指示光源8、全反膜片9、聚光腔10、半反膜片11、导光及聚焦系统14的输入端同光轴。
所述的激光器2的导光及聚焦系统14端的机柜5上设有显微镜观察镜4。
本实用新型采用可调扩束装置，电机33通过齿形皮带带轮32、齿形同步带47、齿形皮带带轮48带动齿形皮带带轮48旋转；销钉45的一端位于齿形皮带轮48的螺纹槽内，销钉45的另一端位于滑套37的螺纹槽内，通过销钉45使滑套37左右移动，从而改变主镜片41至副镜片52之间的距离，实现扩束可变。当聚焦装置的聚焦镜与焊接工件表面的焦点调整好后，在不改变聚焦镜与焊接工件表面相对距离的情况下，只需通过调整本实用新型的主镜片41至副镜片52之间的距离，便可实现光斑大小的调整，提高焊接质量和安全操作性能。
本实用新型采用吸收光闸，当全反射镜移动机构81的继电器70吸合时，全反镜73位于激光出口87位置，挡住激光出口87，将激光45度反射入激光吸收装置82，激光由入口光阑66的激光口进入，经反射底锥63散射后，由水冷内腔体64吸收，变成热能，并由水冷腔80的水带走。全反镜73上镀全反膜，波长1064微米，只限制激光，让其它波长通过(如红光，紫光)，可透光预先定位，进行焊接指示；当需进行焊接时，由全反射镜移动机构81将全反镜73从激光出口87位置移开(全反射镜固定杆69摆动26°)，让出激光出口87通道，实现激光焊接。本实用新型引走激光同时能进行焊接指示。通过吸收光闸控制激光输出，提高焊接质量和安全操作性能。
本实用新型采用显微镜观察镜4，用于观察导光及聚焦系统14的聚焦头对工件(首饰)的焊接，可使焊接质量和安全操作均得到了有效的保证。
由于本实用新型采用了可调扩束装置13、吸收光闸12和显微镜观察镜4，使焊接质量和安全操作均得到了有效的保证。本实用新型主要用于首饰金属的焊接，也可以用类似的其它焊接。
图1是本实用新型的结构示意图图2是图1的左视图图3是图1的俯视图图4是图2沿A-A线剖视图图5是图2沿B-B线剖视图图6是图4沿E-E线剖视图图7是图1沿F-F线剖视图图8是本实用新型可调扩束装置的结构示意图图9是图8右视图图10是本实用新型吸收光闸的主视图图11是图10俯视图图12是本实用新型吸收光闸摘除全反射镜移动机构81后的俯视图图13是图10沿B-B线剖视图图14是图11的A向视图图中1-激光电源，2-激光器，3-控制系统，4-显微镜观察镜，5-机柜，6-冷却系统，7-脚踏开关，8-指示光源，9-全反膜片，10-聚光腔，11-半反膜片，12-吸收光闸，13-可调扩束装置，14-导光及聚焦系统，15-散热器，16-风扇，17-空气开关，18-射灯，19-控制开关，20-吹气管，21-轴流风机，22-急停开关；31-壳体，32-齿形皮带带轮，33-电机，34-电机安装架，35-限位开关支架，36-限位盘，37-滑套，38-丝圈，39-套，40-丝圈，41-主镜片，42-限位开关支架，43-非接触开关，44-主镜片座，45-销钉，46-支承套，47-齿形同步带，48-齿形皮带带轮，49-轴承，50-隔圈，51-丝圈，52-副镜片，53-垫圈，54-丝圈，55-张紧轮，56-销钉孔，57-激光孔，58-通孔，59-喇叭口；61-底板，62-水冷外套，63-反射底锥，64-水冷内腔体，65-O型圈，66-入口光阑，67-连杆，68-动板，69-全反射镜固定杆，70-继电器，71-栏杆，72-栏杆垫块，73-全反镜，74-销杆安装板，75-销杆，76-安装板，77-45度反射座，78-进水口，79-齿水口，80-水冷腔，81-全反射镜移动机构，82-激光吸收装置，83-螺钉孔，84-激光入孔，85-激光引导孔，86-激光入口，87-激光出口，88-螺钉孔，89-吸收腔。
具体实施方式
如图1、图2、图3所示，首饰激光点焊机，它包括激光电源1、激光器2、控制系统3、机柜5、冷却系统6，激光电源1位于机柜5内的中部，激光器2位于机柜5内的上部，冷却系统6位于机柜5内的下部。激光电源1、控制系统3、冷却系统6采用现有技术。
如图4、图5、图6所示，激光器2包括指示光源8、全反膜片9、聚光腔10、半反膜片11、吸收光闸12、可调扩束装置13、导光及聚焦系统14，导光及聚焦系统14的输入端与半反膜片11之间依次设有可调扩束装置13、吸收光闸12，指示光源8、全反膜片9、聚光腔10、半反膜片11、吸收光闸12、可调扩束装置13、导光及聚焦系统14的输入端的中心位于同一光轴上。所述的激光器2的导光及聚焦系统14端的机柜5上设有显微镜观察镜4，用于观察导光及聚焦系统14的聚焦头对工件(首饰)的焊接，可使焊接质量和安全操作均得到了有效的保证。
如图2所示，控制系统的脚踏开关7由导线与控制电路相连接，脚踏开关7位于地面；如图4所示，冷却系统的散热器15、风扇16位于机柜5内的下部；如图5所示，控制系统的空气开关17位于机柜5的后面；如图7所示，射灯18、控制开关19、吹气管20、轴流风机21、急停开关22分别固定在机柜5上。
如图8、图9所示，电动可调扩束装置，它包括壳体、主镜片、副镜片，主镜片、副镜片同光轴。支承套46与壳体由螺栓、螺母固定连接，支承套46内为通孔58，支承套46的通孔58一端开有副镜片槽，副镜片52位于支承套46左端副镜片槽内，并由垫圈53、丝圈54固定。支承套46的通孔58的另一端部套有滑套37，滑套37内为通孔，滑套37内通孔靠副镜片52的一端为喇叭口59，滑套7通孔的另一端套有套39，套39的左端固定主镜片座44，套39的右端由丝圈38与滑套37相固定，主镜片座44位于喇叭口59颈口处，主镜片座44上设有主镜片41，主镜片由丝圈40与主镜片座44相固定，滑套37外设有螺纹。所述的滑套37的右端固定有限位盘36，限位盘36外侧为限位开关支架35，限位盘36的中部开激光孔57，激光孔中心轴线与主镜片41、副镜片52同在一条光轴上。支承套46中部开有长条状的销钉孔56，支承套46由轴承49与齿形皮带轮48相套活动连接，支承套46位于齿形皮带轮48的通孔内，齿形皮带轮48的通孔内壁上设有螺纹，销钉45穿过销钉孔56，销钉45的一端位于齿形皮带轮48的螺纹槽内，销钉45的另一端位于滑套37的螺纹槽内；齿形皮带轮48由齿形同步带47与电机33输出轴上的齿形皮带带轮32相连接，电机33由电机安装架34与壳体31相固定连接。张紧轮55固定在壳体31上，张紧轮55的轮与齿形同步带47相接触。
所述的壳体31上固定连接一限位开关支架35，限位开关支加架35上设有非接触开关；壳体31上固定一限位开关支架42，限位开关支架42上设有非接触开关43。本实用新型采用电机33、非接触开关可实现自动化光斑大小的调整。
如图10、图11、图12、图13、图14所示，吸收光闸，底板61上固定连接有45度反射座77、激光吸收装置82，45度反射座77为45度直角三角形体，45度反射座77上开有激光入孔84、激光引导孔85，激光入孔84、激光引导孔85的中心线位于同一平面且相互垂直，其中心线相交垂直点位于斜面上；激光吸收装置82与45度反射座77的开有激光引导孔85的直角面紧相接触，激光引导孔85的中心线与激光吸收装置82的吸收腔89的中心线位于同一平面且相互重叠；45度反射座77上固定连接有全反射镜移动机构81，全反射镜移动机构81的全反射镜固定杆69的下端与全反射镜73的上端固定连接，全反射镜73位于45度反射座77的斜面处，且全反射镜73的法线与45度反射座77斜面垂直，引导激光时，全反射镜移动机构81的继电器70吸合带动全反射镜73封闭激光入孔84的激光出口87，激光焊接时，全反射镜移动机构81继电器70断开，全反射镜固定杆69摆动26°带动全反射镜73让开激光入孔84的激光出口87。全反镜73上镀全反膜，波长1064微米。
如图13所示，所述的激光吸收装置82由水冷外套62、反射底锥63、水冷内腔体64、O型圈65、入口光阑66组成，水冷外套62上设有进水口78、出水口79，水冷外套62内为空腔，水冷外套62的下端与水冷内腔体64相套并固定连接，连接处设有O型圈65，水冷外套62与水冷内腔体64之间组成水冷腔80，进水口78、出水口79与水冷腔80相通；水冷内腔体64内为吸收腔89，吸收腔89内顶部的水冷内腔体64上设有反射底锥63，吸收腔89下部的水冷内腔体64上固定一入口光阑66，入口光阑66中部开有激光口，激光口与吸收腔89同中心线。
如图14所示，所述的全反射镜移动机构81主要由连杆67、动板68、全反射镜固定杆69、继电器70构成，继电器70固定在安装板76上，安装板76由螺钉、螺钉孔83与45度反射座77固定连接，继电器70的动板68由销与连杆67的一端话动连接，全反射镜固定杆69成7型，连杆67的另一端与全反射镜固定杆69的上部左边由销话动连接，全反射镜固定杆69的上部右边由销杆75与销杆安装板74活动连接，销杆安装板74与安装板76固定连接；45度反射座77斜面上开有螺钉孔88，螺钉穿过栏杆71、栏杆垫块72与旋入螺钉孔88中，栏杆71与45度反射座77的斜面形成导向槽，导向槽的作用是保证全反射镜73的法线与45度反射座77斜面垂直，全反射镜固定杆69的下端穿过导向槽，全反射镜固定杆69的下端与全反射镜73的上端固定连接。
本实用新型全反射镜移动机构81还可采用其它结构形式，如电机、齿轮、齿杆(全反射镜73摆动26°)，油缸、固定杆(全反射镜73直线移动)，只需能实现将全反镜73从激光出口87位置移开或封闭就行。
本实用新型的主要技术指标如下a.≥光波长1.06μm，b.单脉冲能量40J，c.激光平均输出功率60W，d.脉冲频率0-15Hz，e.脉冲宽度0.5-10ms，f.激光能量不稳定度≤5％，g.焊接光斑直径0.2mm~1.2mm，h.最大焊接深度0.8mm，i.连续工作时间≥16h。
权利要求1.首饰激光点焊机，它包括激光电源(1)、激光器(2)、控制系统(3)、机柜(5)、冷却系统(6)，激光电源(1)位于机柜(5)内的中部，激光器(2)位于机柜(5)内的上部，冷却系统(6)位于机柜(5)内的下部，激光器(2)包括指示光源(8)、全反膜片(9)、聚光腔(10)、半反膜片(11)、导光及聚焦系统(14)，指示光源(8)、全反膜片(9)、聚光腔(10)、半反膜片(11)、导光及聚焦系统(14)的输入端同光轴；其特征是导光及聚焦系统(14)的输入端与半反膜片(11)之间依次设有可调扩束装置(13)、吸收光闸(12)，可调扩束装置(13)、吸收光闸(12)的同光轴并与指示光源(8)、全反膜片(9)、聚光腔(10)、半反膜片(11)、导光及聚焦系统(14)的输入端同光轴。
2.根据权利要求1所述的首饰激光点焊机，其特征是所述的激光器(2)的导光及聚焦系统(14)端的机柜(5)上设有显微镜观察镜(4)。
专利摘要本实用新型涉及一种激光焊接设备。首饰激光点焊机，它包括激光电源(1)、激光器(2)、控制系统(3)、机柜(5)、冷却系统(6)，激光器(2)包括指示光源(8)、全反膜片(9)、聚光腔(10)、半反膜片(11)、导光及聚焦系统(14)，指示光源(8)、全反膜片(9)、聚光腔(10)、半反膜片(11)、导光及聚焦系统(14)的输入端同光轴；其特征是导光及聚焦系统(14)的输入端与半反膜片(11)之间依次设有可调扩束装置(13)、吸收光闸(12)，可调扩束装置(13)、吸收光闸(12)的同光轴并与指示光源(8)、全反膜片(9)、聚光腔(10)、半反膜片(11)、导光及聚焦系统(14)的输入端同光轴。本实用新型使焊接质量和安全操作均得到了有效的保证。
文档编号B23K26/06GK2767044SQ200420057809
公开日2006年3月29日 申请日期2004年12月16日 优先权日2004年12月16日
发明者孙文, 彭琦明, 张文华, 余其友 申请人:武汉楚天激光(集团)股份有限公司