一种简易激光焊接头的制作方法

1.本实用新型涉及激光焊接技术领域，具体涉及一种简易激光焊接头。


背景技术：

2.激光焊接头是激光焊接设备的关键组成部分，利用它来实现调整焦距、工作距离，从而可获得合适的光斑尺寸在激光焊接机头中。自激光焊接出现以来，一直在追求高精细度的焊接。现今常用的激光焊接头集成了不同功能的组成单元，它们包括激光聚焦和导入单元、保护气导入和分配单元、冷却系统、透镜防护系统等，在具有反馈控制的激光焊接过程中，还具有监测和反馈控制单元，用于高精细度的焊接。由于现有激光焊接头价格昂贵和调光操作复杂，对于不要求极高焊接精细度的实验时(无焊缝要求的实验，例如铜片和不锈钢片堆叠焊接，因是两片金属背靠背焊接，无焊缝要求，这样对光斑大小无特殊要求)，存在经费浪费和调光复杂的问题。


技术实现要素：

3.为了解决现有需求一种更适用于普通精细度激光焊接的成本低、调光简易的激光焊接头，本实用新型提供一种简易激光焊接头。
4.本实用新型为解决技术问题所采用的技术方案如下：
5.一种简易激光焊接头，包括镜筒，所述镜筒内从上至下顺次设置有第一垫片、准直透镜、第一耐高温橡胶管、聚焦透镜、第二耐高温橡胶管、保护镜片、第二垫片和第三耐高温橡胶管，镜筒包括从上至下顺次设置且顺次螺纹连接的上层镜筒、中层镜筒和底层镜筒，所述上层镜筒上端为光纤接插口，准直透镜、第一耐高温橡胶管、聚焦透镜、第二耐高温橡胶管和保护镜片位于中层镜筒中。
6.进一步的，所述上层镜筒上设有螺丝孔，通过螺丝孔和适配螺丝孔的螺丝能够将光纤固定在光纤接插口中。
7.进一步的，所述上层镜筒上设有第一垫片的上限位沿，底层镜筒上设有第三耐高温橡胶管的下限位沿。
8.进一步的，所述第二垫片和第三耐高温橡胶管位于中层镜筒中。
9.进一步的，所述中层镜筒内设有准直透镜的下限位沿或聚焦透镜的上限位沿。
10.进一步的，所述第一垫片连接准直透镜，第一耐高温橡胶管连接准直透镜或聚焦透镜，聚焦透镜、第二耐高温橡胶管、保护镜片、第二垫片和第三耐高温橡胶管顺次连接。
11.进一步的，所述第一垫片包括第一耐高温橡胶垫片和位于第一耐高温橡胶垫片上表面上的第一铝合金垫片，第一铝合金垫片能够连接上层镜筒，第二垫片包括第二耐高温橡胶垫片和第二铝合金垫片，所述保护镜片、第二耐高温橡胶垫片和第二铝合金垫片从上至下顺次设置，第二铝合金垫片连接第三耐高温橡胶管。
12.进一步的，所述上层镜筒内表面上设有第一内螺纹，中层镜筒外表面的上侧对应第一内螺纹设有第一外螺纹，中层镜筒外表面的下侧设有第二外螺纹，底层镜筒内表面上
对应第二外螺纹设有第二内螺纹。
13.进一步的，所述第一外螺纹的螺纹圈数大于第一内螺纹的螺纹圈数，第二外螺纹的螺纹圈数大于第二内螺纹的螺纹圈数。
14.进一步的，所述激光焊接头还包括固定支架，固定支架连接中层镜筒，激光焊接头通过固定支架连接激光焊接设备。
15.本实用新型的有益效果是：
16.本实用新型一种简易激光焊接头，通过选择第一垫片的厚度能够调节光纤与准直透镜之间的距离，通过选择第一耐高温橡胶管的厚度能够调节准直透镜与聚焦透镜之间的距离，通过光纤与准直透镜之间、准直透镜与聚焦透镜之间的距离调节，激光焊接头可应对不同基础焊接需求，做简易的调光，不仅调光无需做复杂的机械结构去调整各个透镜的位置，而且组装和拆卸容易。本实用新型的一种简易激光焊接头相对于现有的激光焊接头成本低廉，可针对不同光学参数的光纤激光器，更换激光焊接头的部件，可配适的较多光纤激光器，适用于不要求极高精细度的焊接。
附图说明
17.图1为本实用新型的一种简易激光焊接头的立体结构图。
18.图2为本实用新型的一种简易激光焊接头的剖视结构图。
19.图中：1、上层镜筒，1.1、光纤接插口，1.2、螺丝孔，2、中层镜筒，2.1、第一外螺纹，3、底层镜筒，3.1、第三耐高温橡胶管的下限位沿，4、第一垫片，5、准直透镜，6、第一耐高温橡胶管，7、聚焦透镜，8、第二耐高温橡胶管，9、保护镜片，10、第二垫片，11、第三耐高温橡胶管，12、固定支架。
具体实施方式
20.下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细说明。
21.一种简易激光焊接头，包括：镜筒、第一垫片4、准直透镜5、第一耐高温橡胶管6、聚焦透镜7、第二耐高温橡胶管8、保护镜片9、第二垫片10和第三耐高温橡胶管11。第一垫片4、准直透镜5、第一耐高温橡胶管6、聚焦透镜7、第二耐高温橡胶管8、保护镜片9、第二垫片10和第三耐高温橡胶管11从上至下顺次设置在镜筒内。镜筒包括从上至下顺次设置的上层镜筒1、中层镜筒2和底层镜筒3，准直透镜5、第一耐高温橡胶管6、聚焦透镜7、第二耐高温橡胶管8和保护镜片9位于中层镜筒2中，上层镜筒1、中层镜筒2和底层镜筒3均为圆柱形，上层镜筒1螺纹连接中层镜筒2，中层镜筒2螺纹连接底层镜筒3。一种简易激光焊接头的结构如图1和图2所示。
22.上层镜筒1内表面上设有第一内螺纹，中层镜筒2外表面的上侧设有第一外螺纹2.1、下侧设有第二外螺纹，底层镜筒3内表面上设有第二内螺纹。上层镜筒1通过第一内螺纹和第一外螺纹2.1连接中层镜筒2，中层镜筒2通过第二外螺纹和第二内螺纹连接底层镜筒3。通常第一外螺纹2.1的螺纹圈数大于第一内螺纹的螺纹圈数，第二外螺纹的螺纹圈数大于第二内螺纹的螺纹圈数。
23.上层镜筒1上端为光纤接插口1.1，上层镜筒1上设有螺丝孔1.2，光纤接插口1.1用于插入光纤，光纤的出光端位于上层镜筒1中，螺丝孔1.2用于固定位于上层镜筒1中的光
纤。本实施方式中在上层镜筒1的周向上均匀设有3个螺丝孔1.2，3个螺丝孔1.2所在的平面垂直于上侧镜筒的轴。上层镜筒1上端端口作为光纤接插口1.1，将光纤(即激光光纤头)从上层镜筒1上端端口插入上层镜筒1中，再通过螺丝孔1.2和适配螺丝孔1.2的螺丝能够将光纤固定在光纤接插口1.1中。
24.中层镜筒2内设有的准直透镜5、第一耐高温橡胶管6、聚焦透镜7、第二耐高温橡胶管8、保护镜片9，第一垫片4、第二垫片10和第三耐高温橡胶管11可设置在中层镜筒2内，本实施方式中第二垫片10和第三耐高温橡胶管11设置在中层镜筒2内。上述光纤接插口1.1、准直透镜5、聚焦透镜7和保护镜片9从上至下依次对应设置。准直透镜5用于准直光纤发出的光束得到准直光束，聚焦透镜7用于汇聚准直光束得到点状光斑。保护镜片9为平板状的玻璃片，用于防止焊接时灰尘进入中层镜筒2内，保护镜片9保护聚焦透镜7，即防止焊接时灰尘污染聚焦透镜7，通过保护镜片9和聚焦透镜7，焊接时灰尘无法污染准直透镜5和上层镜筒1中的光纤。光纤发出的激光经过准直透镜5准直后，再通过聚焦透镜7聚焦，聚焦后的光束穿过保护镜片9照射到待焊接部位上进行激光焊接。上述聚焦镜片和准直透镜5均采用平凸透镜，聚焦镜片凸面朝上，准直透镜5凸面朝下。第一耐高温橡胶垫片、第一铝合金垫片、第二耐高温橡胶垫片和第二铝合金垫片上均设有光束穿过孔，也就是均为环形垫片。中层镜筒2内设有准直透镜5的下限位沿或设有聚焦透镜7的上限位沿。若中层镜筒2内设有准直透镜5的下限位沿，则中层镜筒2内、准直透镜5的下限位沿上设有准直透镜5；若中层镜筒2内设有聚焦透镜7的上限位沿，则中层镜筒2内、聚焦透镜7的上限位沿下设有聚焦透镜7。
25.准直透镜5上设有第一垫片4，第一垫片4包括第一耐高温橡胶垫片和第一铝合金垫片，准直透镜5、第一耐高温橡胶垫片和第一铝合金垫片从下至上顺次设置。第一垫片4下表面接触连接准直透镜5、上表面接触连接上层镜筒1，上层镜筒1和中层镜筒2螺纹连接后上层镜筒1作为第一垫片4的上限位。通过准直透镜5的下限位沿和连接中层镜筒2的上层镜筒1固定准直透镜5、第一耐高温橡胶垫片和第一铝合金垫片。也就是上层镜筒1上设有第一垫片4的上限位沿，第一内螺纹设置在第一垫片4的上限位沿的下方，当上层镜筒1螺纹连接中层镜筒2时，第一铝合金垫片能够接触连接第一垫片4的上限位沿。准直透镜5下设有第一耐高温橡胶管6，耐高温橡胶管下设有聚焦透镜7，第一耐高温橡胶管6上表面接触准直透镜5、下表面接触聚焦透镜7的上限位沿，或第一耐高温橡胶管6上表面接触准直透镜5的下限位沿、下表面接触聚焦透镜7。聚焦透镜7下侧设有第二耐高温橡胶管8、保护镜片9、第二垫片10和第三耐高温橡胶管11，第二垫片10包括第二耐高温橡胶垫片和第二铝合金垫片，聚焦透镜7、第二耐高温橡胶管8、保护镜片9、第二耐高温橡胶垫片、第二铝合金垫片和第三耐高温橡胶管11从上至下顺次设置。第二耐高温橡胶管8上表面接触连接聚焦透镜7、第二耐高温橡胶管8下表面接触连接保护镜片9上表面，保护镜片9下表面接触连接第二耐高温橡胶垫片上表面，第二耐高温橡胶垫片下表面接触连接第二铝合金垫片上表面，第二铝合金垫片下表面接触连接第三耐高温橡胶管11上表面，第三耐高温橡胶管11下表面接触连接底层镜筒3，底层镜筒3和中层镜筒2螺纹连接后底层镜筒3作为第三耐高温橡胶管11的下限位。通过聚焦透镜7的上限位沿和连接中层镜筒2的底层镜筒3固定聚焦透镜7、耐高温橡胶管、第二耐高温橡胶垫片、第二铝合金垫片和第三耐高温橡胶管11。也就是底层镜筒3上设有第三耐高温橡胶管的下限位沿3.1，第二内螺纹设置在第三耐高温橡胶管的下限位沿3.1的上方，当底层镜筒3螺纹连接中层镜筒2时，第三耐高温橡胶管11能够接触连接第三耐高
温橡胶管的下限位沿3.1。
26.上述第一耐高温橡胶管6、第二耐高温橡胶管8、第三耐高温橡胶管11、第一耐高温橡胶垫片和第二耐高温橡胶垫片的材料均可采用氟橡胶246。
27.一种简易激光焊接头还可包括固定支架12，固定支架12连接中层镜筒2外表面，固定支架12用于连接激光焊接设备，一种简易激光焊接头通过固定支架12连接激光焊接设备主体上。
28.本实用新型一种简易激光焊接头的安装过程为：中层镜筒2内设有聚焦透镜7的上限位沿作为聚焦透镜7的安装卡位，将聚焦镜片凸面朝上从中层镜筒2底端放入中层镜筒2中，聚焦镜片凸面接触聚焦透镜7的上限位沿，再在中层镜筒2底端放入第二耐高温橡胶管8抵住聚焦镜片，第二耐高温橡胶管8贴合中层镜筒2内壁，将保护镜片9从中层镜筒2底端放入中层镜筒2抵住第二耐高温橡胶管8，依次放入第二耐高温橡胶垫片和第二铝合金垫片，第二耐高温橡胶垫片紧贴保护镜片9。将第三耐高温橡胶管11抵住聚焦镜片对应垫片。将底层镜筒3的第二内螺纹对准中层镜筒2的第二外螺纹，通过螺纹拧紧连接底层镜筒3和中层镜筒2并拧紧。将第一耐高温橡胶管6从中层镜筒2顶端放入，底部顶住聚焦镜片凸面。将准直镜片凸面朝下从中层镜筒2顶端放入，再依次放置第一耐高温橡胶垫片和第一铝合金垫片，第一耐高温橡胶垫片紧贴准直镜片。将上层镜筒1的第一内螺纹对准中层镜筒2的第一外螺纹2.1，通过螺纹拧紧连接上层镜筒1和中层镜筒2并拧紧。将装配好的镜筒利用固定支架12固定在激光焊接设备上。将激光光纤头对准光纤接插口1.1，用三颗固定螺丝通过螺丝孔1.2固定。
29.本实用新型一种简易激光焊接头，通过光纤出光，再通过准直透镜5和聚焦透镜7，能够形成焊接点状光斑，其中保护镜片9能够防止焊接时气体灰尘不会进入镜筒中影响焊接光束。通过选择第一垫片4的厚度能够调节光纤与准直透镜5之间的距离，通过选择第一耐高温橡胶管6的厚度能够调节准直透镜5与聚焦透镜7之间的距离，通过光纤与准直透镜5之间、准直透镜5与聚焦透镜7之间的距离调节，激光焊接头可应对不同基础焊接需求，做简易的调光，不仅调光无需做复杂的机械结构去调整各个透镜的位置，而且组装和拆卸容易。本实用新型的一种简易激光焊接头相对于现有的激光焊接头成本低廉，可针对不同光学参数的光纤激光器，更换激光焊接头的部件，可配适的较多光纤激光器，适用于不要求极高精细度的焊接。
30.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。