一种多点的激光焊接装置的制作方法

本发明属于激光焊接，尤其是一种多点的激光焊接装置。

背景技术：

1、近年来，3c消费电子行业的连接器焊接逐步从冲压后焊接向边冲边焊转变，微小的电子产品连接器通常需要多个焊点来实现既定的拉拔力等要求，高频振动的冲压机台内部空间狭小，传统上的振镜加工头及单点加工头已无法满足此应用的需求，这就需要开发高稳定性，抗震能力强，分光精度高，焊点均匀性好的激光加工装置。目前市场上推出的多点激光焊接装置，仅仅是在焊接头上增加分光镜片，实现多焊点同时输出，目前常用的两种方式，第一种是棱镜分光，其加工精度要求极高，且需配合准直后光束，尽可能同心，调试难度大，焊点大小不一是难以解决的难题。第二种是衍射光学元件（doe）分光，其分光精度相对较高，但是对激光光源的光束质量要求较高，限制了激光器的选择类型，同时doe的衍射损耗无法避免，点数量和分布方式对衍射损耗有较大影响，低峰值功率输出的激光器无法满足应用要求。综上所述，目前市面上常用的两款分光产品均有较大的局限性，无法满足进一步应用拓展。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，提供：

2、一种多点的激光焊接装置，包括设置有产生激光的聚光腔部分1，激光输出后经由45°反射镜2使光束90°偏转进入分光光路，与45°反射镜2连接的1/3能量分束反射镜3，1/3能量的光束被偏转90°，进入耦合系统6；所述耦合系统6与光纤10连接，1/3能量的光束经由所述光纤10传输并于合束端13输出；

3、剩余2/3的光束透过1/3能量分束反射镜3后，其中的一半的能量被1/2能量分束反射镜4反射并偏转90°后进入耦合系统7，所述耦合系统7与光纤11连接；1/3能量的光束经由所述光纤11传输并于所述合束端13输出；

4、最后剩余的总能量1/3的光束透过1/2能量分束反射镜4，由45°反射镜5使光束90°偏转，进入耦合系统8，所述耦合系统8与光纤12连接，1/3能量的光束经由所述光纤12传输并于所述合束端13输出。

5、可选的，合束端13与激光焊接头14连接在工作面成3个聚光点15，3点均有分布并同时作用于工件形成3个焊斑。

6、可选的，聚光腔部分1为yag激光器。

7、提供一种多点的激光焊接装置，光源通过光纤9传输至分光光路，激光输出后经由45°反射镜2使光束90°偏转进入分光光路，与45°反射镜2连接的1/3能量分束反射镜3，1/3能量的光束被偏转90°，进入耦合系统6，耦合系统与光纤10连接，1/3能量的光束经由光纤10传输并于合束端13输出。剩余2/3的光束透过1/3能量分束反射镜3，其中的一半的能量被1/2能量分束反射镜4反射并偏转90°后进入耦合系统7，同样1/3能量的光束经由光纤11传输并于合束端13输出，最后剩余的总能量1/3的光束透过1/2能量分束反射镜4，由45°反射镜5使光束90°偏转，进入耦合系统8，耦合系统与光纤12连接，1/3能量的光束经由光纤12传输并于合束端13输出，合束端13的光纤呈品字形排布。

8、提供一种多点的激光焊接装置，设有用于输出激光的激光模块，所述激光模块设有多个独立的子激光模块，多个独立的所述子激光模块用于按照时序出光。

9、进一步的，设有第一子激光模块19、第二激光模块20、第三激光模块21和光纤，光纤中包括第一光纤10、第二光纤11和第三光纤12，所述第一子激光模块19的激光从所述第一光纤10输出，所述第二激光模块20的激光从所述第二光纤11输出，所述第三激光模块21从所述第三光纤12输出。

10、进一步的，光纤输出的激光从合束端13输出。

11、进一步的，设有加工头17，用于将光纤输出的激光准直后聚焦于工作平面。

12、进一步的，合束端13与光纤的接口16连接。

13、进一步的，激光从多点的激光焊接装置输出后，形成聚光点18，聚光点18的多点分布形状与合束端光纤分布形状一致。

14、本发明的有益效果为：从激光器内部开始进行分光处理，在光纤头上对多根光纤进行定位及合束固定，多纤束合并的光纤头与激光焊接头连接，搭配普通的球面聚焦镜，通过选择合适的准直和聚焦镜焦距，在工作平面上得到所需焊点空间分布要求的同时，利用激光器内部光路对分光均匀性进行调整，通过此方式，多点焊接装置的整体成本可控，分光均匀性高，调试难度低，激光器通用性好。

技术特征：

1.一种多点的激光焊接装置，其特征在于，包括设置有产生激光的聚光腔部分（1），激光输出后经由45°反射镜（2）使光束90°偏转进入分光光路，与45°反射镜（2）连接的1/3能量分束反射镜（3），1/3能量的光束被偏转90°，进入耦合系统（6）；所述耦合系统（6）与光纤（10）连接，1/3能量的光束经由所述光纤（10）传输并于合束端（13）输出；

2.根据权利要求1所述的多点的激光焊接装置，其特征在于，合束端（13）与激光焊接头14连接在工作面成3个聚光点15，3点均有分布并同时作用于工件形成3个焊斑。

3.根据权利要求1所述的多点的激光焊接装置，其特征在于，聚光腔部分（1）为yag激光器。

4.一种多点的激光焊接装置，其特征在于，光源通过光纤（9）传输至分光光路，激光输出后经由45°反射镜（2）使光束90°偏转进入分光光路，与45°反射镜（2）连接的1/3能量分束反射镜（3），1/3能量的光束被偏转90°，进入耦合系统（6），耦合系统与光纤（10）连接，1/3能量的光束经由光纤（10）传输并于合束端（13）输出，剩余2/3的光束透过1/3能量分束反射镜（3），其中的一半的能量被1/2能量分束反射镜（4）反射并偏转90°后进入耦合系统（7），同样1/3能量的光束经由光纤（11）传输并于合束端（13）输出，最后剩余的总能量1/3的光束透过1/2能量分束反射镜（4），由45°反射镜5使光束90°偏转，进入耦合系统（8），耦合系统与光纤（12）连接，1/3能量的光束经由光纤（12）传输并于合束端（13）输出，合束端（13）的光纤呈品字形排布。

5.一种多点的激光焊接装置，其特征在于，设有用于输出激光的激光模块，所述激光模块设有多个独立的子激光模块，多个独立的所述子激光模块用于按照时序出光。

6.根据权利要求5所述的多点的激光焊接装置，其特征在于，设有第一子激光模块（19）、第二激光模块（20）、第三激光模块（21）和光纤，光纤中包括第一光纤（10）、第二光纤（11）和第三光纤（12），所述第一子激光模块（19）的激光从所述第一光纤（10）输出，所述第二激光模块（20）的激光从所述第二光纤（11）输出，所述第三激光模块（21）从所述第三光纤（12）输出。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的多点的激光焊接装置，其特征在于，光纤输出的激光从合束端（13）输出。

8.根据权利要求1-6中任意一项所述的多点的激光焊接装置，其特征在于，设有加工头（17），用于将光纤输出的激光准直后聚焦于工作平面。

9.根据权利要求7所述的多点的激光焊接装置，其特征在于，合束端（13）与光纤的接口（16）连接。

10.根据权利要求9所述的多点的激光焊接装置，其特征在于，激光从多点的激光焊接装置输出后，形成聚光点（18），聚光点（18）的多点分布形状与合束端（13）光纤分布形状一致。

技术总结
本发明提供一种多点的激光焊接装置，本发明属于激光焊接技术领域，包括设置有产生激光的聚光腔部分，激光输出后经由45°反射镜2使光束90°偏转进入分光光路，与45°反射镜连接的1/3能量分束反射镜，1/3能量的光束被偏转90°，进入耦合系统；耦合系统与光纤连接，1/3能量的光束经由所述光纤传输并于合束端输出；本发明具有分光均匀性高的优势。

技术研发人员：卢国杰,陈国宁,韩金龙,牛增强
受保护的技术使用者：深圳市联赢激光股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13