新型激光焊接扩束镜调焦装置的制作方法

本实用新型涉及激光焊接设备技术领域，尤其涉及焊接设备的扩束镜调焦装置。

背景技术：

扩束镜是能够改变激光光束直径和发散角的透镜组件，在激光焊接中需要根据不同的焊接材料调整激光光斑的大小，调节光斑大小是通过调整透镜组件中发散镜片与平行光镜片焦点的距离来实现的。

传统的激光焊接装置，调整焊接光斑的结构相对复杂，不便于操作，且具体调节的光斑的大小不便于控制，需要在实际操作中多次尝试调整才能需找到最好的光斑效果，使得实际操作相对复杂。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。

为此，本实用新型的目的在于提出一种新型激光焊接扩束镜调焦装置，通过调焦机构调整第一透镜在固定座的位置来调整激光头发射激光光斑的大小，以满足不同材料的焊接要求。

根据本实用新型提供的一种新型激光扩束镜调焦装置，该装置包括：

透镜支座，所述透镜支座为具有一第一筒状腔体的圆柱形结构，所述第一筒状腔体同轴设置有一第一透镜；所述透镜支座的外侧壁设置有一与所述第一筒状腔体同轴设置的环形凹槽；

固定座，所述固定座具有一第二筒状腔体，所述透镜支座同轴设置于所述第二筒状腔体内且可沿所述第二筒状腔体轴线方向来回滑动；

调焦机构，所述调焦机构具有一圆形的端盖，所述圆形端盖下端面接近边沿处向下延伸设置有一平行于所述端盖轴线的销轴，所述端盖上端面设置有一旋转手柄；

所述固定座侧壁设置有一圆形开口，所述端盖嵌置所述圆形开口且可相对所述圆形开口旋转，所述销轴延伸插置于所述环形凹槽内；当通过旋转手柄顺时针或逆时针旋转所述端盖时，所述销轴在第二筒状腔体导向作用下带动所述透镜支座在所述第二筒状腔体内沿所述第二筒状腔体的轴线方向来回运动。

本实用新型提供的扩束镜调焦装置，通过调整第一透镜在固定座的位置来进行扩束镜的调焦，具体实现为设置一调焦机构，调焦机构的端盖设置有一销轴，按照顺时针或逆时针方向转动旋转手柄，通过销轴带动透镜支座在固定座内沿固定座的轴线方向移动，以此实现了调整第一透镜焦距的目的，从而达到调整输出激光光斑的大小，以满足不能材料的焊接要求。

根据本实用新型提供的新型激光扩束镜调焦装置，它还可以具有以下附加的技术特征。

根据本实用新型的一些实施例，本实用新型的扩束镜调焦装置还包括一环形刻度板，所述环形刻度板上端面设置有一弧形刻度盘，所述弧形刻度板上设置有零刻度标示及分别设置于所述零刻度标示两边的正刻度标示及负刻度标示；所述旋转手柄上设置有一指示箭头；所述环形刻度板套设于所述旋转手柄上，所述指示箭头指向所述刻度盘。

根据本实用新型的一些实施例，所述固定座包括一光路射入口及一光路射出口，所述光路射出口固定设置有一第二透镜，所述第二透镜与所述第一透镜焦点同轴设置；所述第一透镜将所述光路射入口射入的激光发散后射出到所述第二透镜，所述第二透镜将射入的光线转换成平行光从所述光路射出口射出。

根据本实用新型的一些实施例，当所述指示箭头指向所述零刻度标示时，所述第一透镜与所述第二透镜的焦点重合。

根据本实用新型的一些实施例，所述透镜支座外侧面还同轴设置有环形的第一密封圈容纳槽及第二密封圈容纳槽，所述第一密封圈容纳槽及所述第二密封圈容纳槽分别设置于所述环形凹槽的两边，所述第一密封圈容纳槽及所述第二密封圈容纳槽分别设置有一密封圈。

根据本实用新型的一些实施例，所述光路射入口设置有一光路连接端盖，所述光路连接端盖用于连接激光发生器的激光射出接口；所述光路射出口设置有一激光焊接头固定座，所述激光焊接头固定座连接一激光焊接头。

根据本实用新型的一些实施例，所述端盖侧壁沿其下端面边沿向内缩进形成台阶状结构，所述圆形开口设置有与所述端盖侧壁相匹配的凸台；所述端盖通过其侧壁与所述凸台配合卡设于所述固定座，所述端盖上方设置有一盖板，所述盖板固定于所述固定座用于限定端盖上下移动。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

下面结合附图及具体实施例对本实用新型的具体实施作进一步阐述。

附图说明

图1为本实用新型调焦装置的整体结构示意图；

图2为本实用新型调焦装置的一侧视图；

图3为图2中A-A处的剖面视图；

图4为本实用新型调焦装置的分解结构示意图；

图5为本实用新型调焦装置的局部剖视图。

图中：

透镜支座100；

第一筒状腔体110；

第一透镜120；

环形凹槽130；

第一密封圈容纳槽140；

第二密封圈容纳槽150；

固定座200；

第二筒状腔体210；

圆形开口220；

光路射入口230；

光路射出口240；

第二透镜250；

调焦机构300；

端盖310；

销轴320；

旋转手柄330；

环形刻度板340；

盖板350；

光路连接端盖400；

激光焊接头固定座500。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参照图1-图5所示，根据本实用新型提供的一种新型激光扩束镜调焦装置，该装置包括：

透镜支座100，所述透镜支座100为具有一第一筒状腔体110的圆柱形结构，所述第一筒状腔体110同轴设置有一第一透镜120；所述透镜支座100的外侧壁设置有一与所述第一筒状腔体110同轴设置的环形凹槽130；

固定座200，所述固定座200具有一第二筒状腔体210，所述透镜支座100同轴设置于所述第二筒状腔体210内且可沿所述第二筒状腔体210轴线方向来回滑动；

调焦机构300，所述调焦机构300具有一圆形的端盖310，所述圆形端盖310下端面接近边沿处向下延伸设置有一平行于所述端盖310轴线的销轴320，所述端盖310上端面设置有一旋转手柄330；

所述固定座200侧壁设置有一圆形开口220，所述端盖310嵌置所述圆形开口220且可相对所述圆形开口220旋转，所述销轴320延伸插置于所述环形凹槽130内；当通过旋转手柄330顺时针或逆时针旋转所述端盖310时，所述销轴320在第二筒状腔体210导向作用下带动所述透镜支座100在所述第二筒状腔体210内沿所述第二筒状腔体210的轴线方向来回运动。

本实用新型提供的扩束镜调焦装置，通过调整第一透镜120在固定座200的位置来进行扩束镜的调焦，具体实现为设置一调焦机构300，调焦机构300的端盖310设置有一销轴320，按照顺时针或逆时针方向转动旋转手柄330，通过销轴320带动透镜支座100在固定座200内沿固定座200的轴线方向移动，以此实现了调整第一透镜120焦距的目的，从而达到调整输出激光光斑的大小，以满足不能材料的焊接要求。

根据本实用新型的一些实施例，本实用新型的扩束镜调焦装置还包括一环形刻度板340，所述环形刻度板340上端面设置有一弧形刻度盘，所述弧形刻度板上设置有零刻度标示及分别设置于所述零刻度标示两边的正刻度标示及负刻度标示；所述旋转手柄330上设置有一指示箭头；所述环形刻度板340套设于所述旋转手柄330上，所述指示箭头指向所述刻度盘。

需要说明的是，参照图3所示，本实用新型提供的扩束镜调焦装置，固定座200的一端还同轴设置有一用于将第一透镜120射出的激光光线转换成平行光的第二透镜250，当旋转手柄330的指示箭头指向零刻度时，第一透镜120与第二透镜250的焦点重合，成为正焦状态，当需要将第二透镜250射出的激光光斑调大时，顺时针转动旋转手柄330，第一透镜120沿固定座200的轴线向第二透镜250移动，第二透镜250射出激光光斑逐渐增大；当需要将第二透镜250射出的激光光斑调小时，逆时针转动旋转手柄330，第一透镜120沿固定座200的轴线向远离第二透镜250的方向移动，第二透镜250射出激光光斑逐渐减小；同时，在环形刻度板340上设置有相应的刻度，在零刻度沿顺时方向依次设置有一至六六个正刻度读数，每个刻度代表光斑的直径增大1mm，例如从0刻度顺时针将指示箭头转动指向1刻度时，射出的激光光斑直径在原来的基础上增大1mm；同理，在零刻度沿逆时方向依次设置有一至六六个负刻度数，每个刻度代表光斑的直径缩小1mm，例如从0刻度逆时针将指示箭头转动指向1刻度时，射出的激光光斑直径在原来的基础上缩小1mm。

参照图3、图4及图5所示，所说的固定座200，固定座200包括一光路射入口230及一光路射出口240，所述光路射出口240固定设置有一第二透镜250，所述第二透镜250与所述第一透镜120焦点同轴设置；所述第一透镜120将所述光路射入口230射入的激光发散后射出到所述第二透镜250，所述第二透镜250将射入的光线转换成平行光从所述光路射出口240射出。所述光路射入口230设置有一光路连接端盖400，所述光路连接端盖400用于连接激光发生器的激光射出接口；所述光路射出口240设置有一激光焊接头固定座500，所述激光焊接头固定座500连接一激光焊接头。

该实施例中，固定座200包括一光路射入口230及一光路射出口240，透镜支座100同轴设置于固定座200的第二筒状腔体210内且可沿第二筒状腔体210的轴向往复移动，第二透镜250同轴设置于第二筒状腔体210的光路射出口240；第一透镜120在固定座200的安装方向为从光路射入口230向光路射出口240方向凸起，第二透镜250在固定座200的安装方向为从光路射出口240向光路射入口230方向凸起；激光发生器射出的激光通过光路射入口230进入到第二筒状腔体210内射入到第一透镜120，经过第一透镜120发散后进入到第二透镜250，再通过第二透镜250转换成平行光从光路射出口240射出；通过调焦机构300调整第一透镜120与第二透镜250的轴向距离，即可调整第二透镜250射出激光的光斑直径。

在以上实施例中，当所述指示箭头指向所述零刻度标示时，所述第一透镜120与所述第二透镜250的焦点重合。该设置便于操作者记录调整焦距的起始状况。

以上实施例中，参照图4所示，所述透镜支座100外侧面还同轴设置有环形的第一密封圈容纳槽140及第二密封圈容纳槽150，所述第一密封圈容纳槽140及所述第二密封圈容纳槽150分别设置于所述环形凹槽130的两边，所述第一密封圈容纳槽140及所述第二密封圈容纳槽150分别设置有一密封圈。该实施例中，可以理解的是透镜支座100的长度大约固定座200侧壁的圆形开口220的直径；同时，设置的密封圈起到产生阻尼及防尘的二重作用，产生阻尼是为了使得透镜支座100能在固定座200能相对稳定，防尘是为了阻止固定座200外的灰尘进入到第二筒状腔体210内。

参照图4所示，所述端盖310侧壁沿其下端面边沿向内缩进形成台阶状结构，所述圆形开口220设置有与所述端盖310侧壁相匹配的凸台；所述端盖310通过其侧壁与所述凸台配合卡设于所述固定座200，所述端盖310上方设置有一盖板350，所述盖板350固定于所述固定座200用于限定端盖310上下移动。该结构能使得端盖310相对稳定的设置在圆形开口220内，并在圆形开口220内可以相对稳定的旋转。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。