专利名称：焦点可调式激光焊接头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及激光加工装置，尤其涉及一种可以调节焦点位置的激光焊接头。
背景技术：
激光焊接作为一种新型的焊接技术，具有热输入量小、深宽比大等特点，在加工时，对焊接件的热影响区较小，焊缝窄且强度高，使得激光焊接应用范围越来越广泛。激光焊接头作为激光焊接中的主要部件，对激光焊接的质量具有重要影响。在焊接时，因为聚焦镜的精密度或焊接头安装的问题，会对激光的焦点位置产生偏移，影响焊接质量。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种可以调节激光焦点，提高焊接质量的激光焊接头。为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是:提供一种焦点可调式激光焊接头，包括激光发射器、用于输送激光束的导光管以及用于聚焦激光束的聚焦镜，所述聚焦镜内置于所述导光管的出光口，所述导光管上设有用于调节所述聚焦镜焦点位移的调节机构。进一步地，所述导光管包括弯折结构，所述弯折结构内设有若干平行且倾斜设置的用于将激光束传递给所述聚焦镜的第一反射镜。更进一步地，还包括用于驱使所述导光管旋转的驱动装置。具体地，所述驱动装置为与所述导光管连接的DD马达或旋转气缸。具体地，各所述反射镜的倾斜夹角为45度。进一步地，还包括用于向导光管内吹气的吹气装置，且在所述聚焦镜的边缘设有若干用于透气的气孔。具体地，所述调节机构包括用于下压所述聚焦镜的千分尺旋钮以及与所述聚焦镜连接的弹簧。具体地，所述调节机构包括设在导光管上的调节螺母、与所述调节螺母配合连接且与所述聚焦镜连接的调节螺杆以及贴设在所述导光管上用于配合所述调节螺母调节的刻度尺。进一步地，所述聚焦镜正下方倾斜设有第二反射镜。进一步地，所述导光管位于所述聚焦镜上方内设有准直镜。本实用新型具有下列技术效果:本实用新型在导光管上设有调节机构，这样在对调节机构进行调节时，可以在导光管内改变聚焦镜的位置。激光焊接头在安装的过程中一般会存在一定的偏差，而且聚焦镜也会受材质的限制，从而导致激光在经过聚焦镜时产生的实际焦点位置与理论位置存在偏差，通过对调节机构的调节后，改变聚焦镜的位置，使得激光焦点位置位于原理论位置上，这样可以大大加强激光焊接的加工效率，提高焊接质量。
图1为本实用新型较佳实施例主视图；图2为图1中A向的结构示意图；图3为本实用新型实施例侧视图；图4为本实用新型增设第二反射镜实施例主视图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。 参见图1，本实用新型实施例提供了 一种焦点可调式激光焊接头，包括激光发射器
1、导光管2以及聚焦镜3，导光管2主要是用于输送由激光发射器I发出的激光束11，聚焦镜3则设在导光管2的出光口，并且在导光管2上还设有一个调节机构21，通过调节机构21能够改变聚焦镜3的位置，从而调节激光束11的焦点111位置。在实际生产过程中，焊接头一般都会有安装误差，而聚焦镜3的也会受到材质的影响，这样在激光束11经过聚焦镜3聚焦时，焦点111的实际位置与理论位置会存在偏差，从而影响焊接效果。而通过调节机构21的作用，调整聚焦镜3的位置，使得激光束11聚焦后的焦点111位置落在原理论位置上，使得激光焊接时，焊接件(图中未示出)的焊缝窄，热影响区域小，焊接质量更好。进一步地，导光管2中存在一个弯折结构22，在弯折结构22内设有若干第一反射镜4，且各第一反射镜4平行倾斜设置，激光束11在各第一反射镜4的作用下传递给聚焦镜3聚焦，在弯折结构22以及各第一反射镜4的作用下，改变了激光束111的光路，激光束111不再是以原光路直线传播。更进一步地，焊接头还包括了一个驱动装置5，驱动装置5可以驱使导光管2绕轴线旋转。在通常情况，焊接件上的焊缝一般由直线和圆弧构成，传统的焊接头在加工焊接件时是通过工作台或者机械手的移动来实现对焊接件位置的移动，而当焊缝从直线焊缝向圆弧焊缝过渡时，普通的工作台或机械手移动速度不够快，存在一个插补过程，使得焊斑不够均匀。而本焊接头在驱动装置5与弯折结构22的作用下，可以实现圆弧焊缝的焊接，并且焊接头的旋转可以做到反应速度快，速度可以匀速变化，进而可以使得焊斑的质量均匀，焊接效果好，而且对于其他一些不规则形状的焊缝过渡焊接，也能够做到焊斑质量均匀。具体地，驱动装置5可以为与导光管2连接的DD马达、旋转气缸以及旋转电磁铁等，其扭矩都比较大,响应时间快。具体地，在导光管2内的各第一反射镜4呈45度设置，这样导光管2的弯折结构22更容易加工。进一步地参见图1和图2，在驱动装置5与激光发射器I的连接处设有吹气装置6，吹气装置6喷出的气体进入导光管2内，并且在聚焦镜3的边缘设有若干气孔(图中未示出)。在焊接过程中，吹气装置6对导光管2内释放保护气体，并且由聚焦镜3上的气孔透出，可以对焊接件形成一种保护，而且由于激光束11在导光管2内产生大量的热量，容易对导光2管内的各第一反射镜4以及聚焦镜3等产生影响，保护气体在穿过导光管2的过程中能够对各镜片形成冷却作用，避免其因过热而断裂，一般地保护气体可以为各种惰性气体，也可以为压缩空气。具体地参见图1和图3，调节机构21包括千分尺旋钮211以及弹簧212，千分尺旋钮211与聚焦镜3之间还连接一横板213，可以对聚焦镜3形成下压作用，在旋转千分尺旋钮211后，聚焦镜3可以向下移动，而在反向旋转千分尺旋钮211后，因弹簧212作用，聚焦镜3可以向上移动，弹簧212可以为压缩弹簧或拉伸弹簧，且当为压缩弹簧时，弹簧212位于聚焦镜3的下方，而为拉伸弹簧时，则将其设于聚焦镜3的上方。当然调节机构21还可以为另一种结构，包括设在导光管2上的调节螺母(图中未示出)、调节螺杆(图中未示出)以及刻度尺(图中未示出)，调节螺杆与调节螺母配合连接且与聚焦镜3连接固定，在旋转调节螺母后，聚焦镜3可以上下移动，而刻度尺则贴设在导光管2上，能够标记聚焦镜3的移动距离。这两种结构都可以实现对聚焦镜3位置的调节，使得焦点111的实际位置位于原理论位置上，加强激光焊接效果，而且结构都比较简单，一般地聚焦镜33的移动范围为上下各5毫米。参见图4，进一步地，在聚焦镜3的正下方还可以增设一个倾斜设置的第二反射镜7，可以改变聚焦后的光路方向，使得焦点111位置不在原光路上，可以方便对焊接件中竖直焊接不方便的焊缝。具体地，在导光管2内还设有一个准直镜8，准直镜8位于聚焦镜3的上方。一般地激光发射器I发出的激光束11为发散光束，而在经过准直镜7的作用下，发散光束变为平行光束，方向性更好，能量更集中。进一步地，在制作焊接头时，还可以在导光管2的出光口处连接一个具有开口 92的锥形罩9，并且在锥形罩9上开设有用于排出保护气体的直吹气嘴91。启动激光发射器I后，激光束11刚好由锥形罩9的开口 92透射出来，而且在焊接加工时，有可能会出现外物进入导光管2内，而锥形罩9则有效地防止了此种情况的发生，可以对导光管2内的各镜片起到一定的保护作用。当然在实际加工生产中，对于本实施例中的焊接头，不仅仅只应用在激光焊接上，对于激光的切割和打标等也能够起到很好的作用。以上所述仅为本实用新型较佳的实施例而已，其结构并不限于上述列举的形状，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种焦点可调式激光焊接头，包括激光发射器、用于输送激光束的导光管以及用于聚焦激光束的聚焦镜，所述聚焦镜内置于所述导光管的出光口，其特征在于:所述导光管上设有用于调节所述聚焦镜焦点位移的调节机构。
2.如权利要求1所述的焦点可调式激光焊接头，其特征在于:所述导光管包括弯折结构，所述弯折结构内设有若干平行且倾斜设置的用于将激光束传递给所述聚焦镜的第一反射镜。
3.如权利要求2所述的焦点可调式激光焊接头，其特征在于:还包括用于驱使所述导光管旋转的驱动装置。
4.如权利要求3所述的焦点可调式激光焊接头，其特征在于:所述驱动装置为与所述导光管连接的DD马达或旋转气缸。
5.如权利要求2所述的焦点可调式激光焊接头，其特征在于:各所述反射镜的倾斜夹角为45度。
6.如权利要求1-5任一项所述的焦点可调式激光焊接头，其特征在于:还包括用于向导光管内吹气的吹气装置，且在所述聚焦镜的边缘设有若干用于透气的气孔。
7.如权利要求1-5任一项所述的焦点可调式激光焊接头，其特征在于:所述调节机构包括用于下压所述聚焦镜的千分尺旋钮以及与所述聚焦镜连接的弹簧。
8.如权利要求1-5任一项所述的焦点可调式激光焊接头，其特征在于:所述调节机构包括设在导光管上的调节螺母、与所述调节螺母配合连接且与所述聚焦镜连接的调节螺杆以及贴设在所述导光管上用于配合所述调节螺母调节的刻度尺。
9.如权利要求1-5任一项所述的焦点可调式激光焊接头，其特征在于:所述聚焦镜正下方倾斜设有第二反射镜。
10.如权利要求1所述的焦点可调式激光焊接头，其特征在于:所述导光管位于所述聚焦镜上方内设有准直镜。
专利摘要本实用新型涉及激光加工装置，提供了一种焦点可调式激光焊接头，包括激光发射器、用于输送激光束的导光管以及用于聚焦激光束的聚焦镜，所述聚焦镜内置于所述导光管的出光口，所述导光管上设有用于调节所述聚焦镜焦点位移的调节机构。本实用新型中在导光管上增加一个调节机构，用于调节聚焦镜的位置，进而改变激光束的焦点位置，可以使得焦点的实际位置位于原理论位置上，这样就有利于焊接头在焊接加工的加工效率，进一步地提高焊接质量。
文档编号B23K26/04GK203031124SQ20132000291
公开日2013年7月3日 申请日期2013年1月5日 优先权日2013年1月5日
发明者史瑞城, 李志坚, 高云峰 申请人:深圳市大族激光科技股份有限公司