激光焊接装置的制作方法

本申请涉及激光焊接领域，具体涉及一种激光焊接装置。

背景技术：

1、激光焊接具有能量密度高，焊接效率高，热输入低，工件焊后变形量小的特点。随着激光器成本的降低，应用越来越广泛，激光焊接逐渐代替传统的焊接工艺已成为趋势。激光填丝焊接技术不仅具有激光焊接的优势，同时可以提高焊接间隙的适应性，可以焊接间隙较大的工件，并且焊丝的引入可以减少焊缝缺陷，提高焊缝性能。

2、现有的激光填丝焊接技术一般为旁轴送丝，旁轴送丝时，焊丝的送丝方向对焊接轨迹有明显限制，导致只能焊接一些简单的轨迹和工件，同时送丝角度和送丝位置对焊接工艺有较大影响，导致旁轴送丝焊接稳定性较差。相较于旁轴送丝，同轴送丝焊接一致性好，焊缝成型均匀，焊接速度快等优点，并且可以焊接复杂的轨迹工件，应用更加广泛。目前，同轴送丝激光焊接技术主要采用多个激光光源、单光源分光为多路光或者分光为环形光来实现。但是无论是采用多个激光光源或者是采用光源分光的方式都难以保证光束质量的一致性，从而导致激光光束的能量在送丝组件周围分布不均匀。

技术实现思路

1、本申请实施例提供一种激光焊接装置，可以解决激光光束的能量在送丝组件周围分布不均匀的问题。

2、本申请实施例提供一种激光焊接装置，包括：

3、激光输出组件，用于输出激光光束；

4、反射镜组件，包括沿所述激光光束的输出光路依次设置的第一反射镜、第二反射镜和第三反射镜；所述第三反射镜上开设有第一通孔；

5、聚焦透镜，设置在所述第三反射镜的反射光路上；所述聚焦透镜上对应所述第一通孔的位置开设有第二通孔；

6、送丝组件，依次穿过所述第一通孔和所述第二通孔，所述送丝组件的输出端位于所述聚焦透镜背离所述第三反射镜的一侧；

7、光路调节组件，与所述第一反射镜和所述第二反射镜连接，所述光路调节组件用于带动所述第一反射镜和所述第二反射镜振动，以使所述激光光束依次经所述反射镜组件和所述聚焦透镜后沿所述送丝组件的输出端的周向运动。

8、可选的，在本申请的一些实施例中，所述光路调节组件包括第一振动电机和第二振动电机；所述第一振动电机与所述第一反射镜连接，所述第一振动电机用于带动所述第一反射镜振动，以调节所述激光光束经所述第一反射镜反射后的运动轨迹；所述第二振动电机与所述第二反射镜连接，所述第二振动电机用于带动所述第二反射镜振动，以调节所述激光光束经所述第二反射镜反射后的运动轨迹。

9、可选的，在本申请的一些实施例中，所述激光焊接装置包括第一棱镜组件，所述第一棱镜组件位于所述第二反射镜和所述送丝组件之间，所述激光光束依次经所述第一反射镜、所述第二反射镜和所述第一棱镜组件后在所述第三反射镜上的运动轨迹具有间断区域；所述送丝组件在所述第三反射镜上的正投影穿过所述间断区域。

10、可选的，在本申请的一些实施例中，所述激光光束在所述第三反射镜上的运动轨迹具有两个所述间断区域，两个所述间断区域的分布方向与所述送丝组件的轴向一致。

11、可选的，在本申请的一些实施例中，所述第一棱镜组件包括第一棱镜，所述第一棱镜面向所述第二反射镜的一侧沿朝向所述激光光束的输出方向形成第一凹陷，所述第一棱镜背离所述第二反射镜的一侧沿朝向所述激光光束的输出方向形成第一凸出；所述第一凹陷和所述第一凸出与所述间断区域相对应。

12、可选的，在本申请的一些实施例中，所述第一棱镜组件包括沿所述激光光束的输出方向依次间隔设置的第二棱镜和第三棱镜，所述第二棱镜面向所述第三棱镜的一侧沿背离所述激光光束的输出方向形成第二凹陷，所述第三棱镜面向所述第二棱镜的一侧沿背离所述激光光束的输出方向形成第二凸出；所述第二凹陷和所述第二凸出与所述间断区域相对应。

13、可选的，在本申请的一些实施例中，所述激光焊接装置包括第二棱镜组件，所述第二棱镜组件位于所述送丝组件与所述第三反射镜之间，所述激光光束经所述第一棱镜组件、所述第三反射镜和所述第二棱镜组件后的运动轨迹呈环形。

14、可选的，在本申请的一些实施例中，所述第二棱镜组件包括第四棱镜，所述第四棱镜面向所述送丝组件的一侧沿背离所述激光光束的输出方向形成第三凸出，所述第四棱镜背离所述送丝组件的一侧沿背离所述激光光束的输出方向形成第三凹陷；所述第三凸出和所述第三凹陷与所述间断区域相对应。

15、可选的，在本申请的一些实施例中，所述第二棱镜组件包括沿所述激光光束的输出方向依次间隔设置的第五棱镜和第六棱镜，所述第五棱镜面向所述第六棱镜的一侧沿朝向所述激光光束的输出方向形成第四凸出，所述第六棱镜面向所述第五棱镜的一侧沿朝向所述激光光束的输出方向形成第四凹陷；所述第四凸出和所述第四凹陷与所述间断区域相对应。

16、可选的，在本申请的一些实施例中，所述送丝组件包括送丝管和焊丝，所述送丝管穿过所述第一通孔和所述第二通孔，所述焊丝位于所述送丝管内，所述焊丝沿所述激光光束的输出方向伸出于所述送丝管；所述激光光束经所述聚焦透镜聚焦至所述焊丝的边缘，并沿所述焊丝的周向运动。

17、本申请实施例中激光焊接装置包括激光输出组件、反射镜组件、聚焦透镜、送丝组件和光路调节组件，激光输出组件用于输出激光光束，反射镜组件包括沿激光光束的输出光路依次设置的第一反射镜、第二反射镜和第三反射镜，第三反射镜上开设有第一通孔，聚焦透镜设置在第三反射镜的反射光路上，聚焦透镜上对应第一通孔的位置开设有第二通孔，送丝组件依次穿过第一通孔和第二通孔，光路调节组件与第一反射镜和第二反射镜连接。本申请通过设置光路调节组件，利用光路调节组件带动第一反射镜和第二反射镜振动，以使激光光束依次经反射镜组件和聚焦透镜后能够沿送丝组件的输出端的周向运动，从而使得送丝组件周围激光光束的能量分布更加均匀，进而使得焊缝成型更加均匀稳定。

技术特征：

1.一种激光焊接装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的激光焊接装置，其特征在于，所述光路调节组件包括第一振动电机和第二振动电机；所述第一振动电机与所述第一反射镜连接，所述第一振动电机用于带动所述第一反射镜振动，以调节所述激光光束经所述第一反射镜反射后的运动轨迹；所述第二振动电机与所述第二反射镜连接，所述第二振动电机用于带动所述第二反射镜振动，以调节所述激光光束经所述第二反射镜反射后的运动轨迹。

3.根据权利要求1所述的激光焊接装置，其特征在于，所述激光焊接装置包括第一棱镜组件，所述第一棱镜组件位于所述第二反射镜和所述送丝组件之间，所述激光光束依次经所述第一反射镜、所述第二反射镜和所述第一棱镜组件后在所述第三反射镜上的运动轨迹具有间断区域；所述送丝组件在所述第三反射镜上的正投影穿过所述间断区域。

4.根据权利要求3所述的激光焊接装置，其特征在于，所述激光光束在所述第三反射镜上的运动轨迹具有两个所述间断区域，两个所述间断区域的分布方向与所述送丝组件的轴向一致。

5.根据权利要求3所述的激光焊接装置，其特征在于，所述第一棱镜组件包括第一棱镜，所述第一棱镜面向所述第二反射镜的一侧沿朝向所述激光光束的输出方向形成第一凹陷，所述第一棱镜背离所述第二反射镜的一侧沿朝向所述激光光束的输出方向形成第一凸出；所述第一凹陷和所述第一凸出与所述间断区域相对应。

6.根据权利要求3所述的激光焊接装置，其特征在于，所述第一棱镜组件包括沿所述激光光束的输出方向依次间隔设置的第二棱镜和第三棱镜，所述第二棱镜面向所述第三棱镜的一侧沿背离所述激光光束的输出方向形成第二凹陷，所述第三棱镜面向所述第二棱镜的一侧沿背离所述激光光束的输出方向形成第二凸出；所述第二凹陷和所述第二凸出与所述间断区域相对应。

7.根据权利要求3所述的激光焊接装置，其特征在于，所述激光焊接装置包括第二棱镜组件，所述第二棱镜组件位于所述送丝组件与所述第三反射镜之间，所述激光光束经所述第一棱镜组件、所述第三反射镜和所述第二棱镜组件后的运动轨迹呈环形。

8.根据权利要求7所述的激光焊接装置，其特征在于，所述第二棱镜组件包括第四棱镜，所述第四棱镜面向所述送丝组件的一侧沿背离所述激光光束的输出方向形成第三凸出，所述第四棱镜背离所述送丝组件的一侧沿背离所述激光光束的输出方向形成第三凹陷；所述第三凸出和所述第三凹陷与所述间断区域相对应。

9.根据权利要求7所述的激光焊接装置，其特征在于，所述第二棱镜组件包括沿所述激光光束的输出方向依次间隔设置的第五棱镜和第六棱镜，所述第五棱镜面向所述第六棱镜的一侧沿朝向所述激光光束的输出方向形成第四凸出，所述第六棱镜面向所述第五棱镜的一侧沿朝向所述激光光束的输出方向形成第四凹陷；所述第四凸出和所述第四凹陷与所述间断区域相对应。

10.根据权利要求1至9任一项所述的激光焊接装置，其特征在于，所述送丝组件包括送丝管和焊丝，所述送丝管穿过所述第一通孔和所述第二通孔，所述焊丝位于所述送丝管内，所述焊丝沿所述激光光束的输出方向伸出于所述送丝管；所述激光光束经所述聚焦透镜聚焦至所述焊丝的边缘，并沿所述焊丝的周向运动。

技术总结
本申请实施例公开了一种激光焊接装置。激光焊接装置包括激光输出组件、反射镜组件、聚焦透镜、送丝组件和光路调节组件，激光输出组件用于输出激光光束，反射镜组件包括沿激光光束的输出光路依次设置的第一反射镜、第二反射镜和第三反射镜，第三反射镜上开设有第一通孔，聚焦透镜设置在第三反射镜的反射光路上，聚焦透镜上对应第一通孔的位置开设有第二通孔，送丝组件依次穿过第一通孔和第二通孔，光路调节组件与第一反射镜和第二反射镜连接。本申请通过光路调节组件带动第一反射镜和第二反射镜振动，以使激光光束经反射镜组件和聚焦透镜后能够沿送丝组件输出端的周向运动，从而使得送丝组件周围激光光束的能量分布更加均匀。

技术研发人员：方雷,汪伟,李响,刘浩存,刘志强,杨滨
受保护的技术使用者：无锡锐科光纤激光技术有限责任公司
技术研发日：20221226
技术公布日：2024/1/12