激光头的制作方法

本申请涉及激光焊接技术领域，尤其涉及一种激光头。

背景技术：

激光焊接设备在进行激光焊接的过程中，会产生很多细小的碎屑及粉尘停留在工件上，对激光头的对准造成不良的影响，进而影响工件的焊接精度。因而，一般在焊接过程中会同步向焊接部位吹送保护气体。

而现有的保护气体以及激光束一般会从激光出射头内部共同通过一个射出口射出。为了满足吹送需要，射出口的口径通常都达8-10mm，射出口距离工件表面高度通常为9-11mm，并且焊接过程保护气流量较小，通常为25L/min左右，因此使得焊接产生的烟尘和焊渣从射出口进入到激光出射头的内部，污染位于激光出射头后方的激光发射组件中的保护镜片。受污染的保护镜片将衰减激光能量，导致实际焊接能量不稳定。

目前解决这一问题的方法是焊接一定数量电池后，停机更换保护镜片，但这种方法成本较高。

技术实现要素：

本申请提供了一种激光头，能够解决上述问题。

本申请提供了一种激光头，包括激光发射组件、激光出射头以及吹气组件，

所述激光出射头的前方具备射出口，所述激光发射组件位于所述激光出射头的后方，并能够由所述射出口射出激光束，

所述吹气组件设置在所述激光出射头的外侧，并能够朝所述激光出射头的前方吹送保护气体。

优选地，所述吹气组件包括控制装置以及多个吹气口，

多个所述吹气口围绕所述射出口的周向排布，所述吹气口的轴线与所述射出口的轴线存在夹角，使由所述吹气口吹出的气体能够朝向所述射出口的前方，

所述控制装置用于控制每个所述吹气口的开闭状态。

优选地，所述吹气口的数量为四个，四个所述吹气口围绕所述射出口以90°等间距设置。

优选地，所述吹气组件还包括多个吹气管，多个所述吹气管围绕所述激光出射头的周向排布，所述吹气管的一端连接所述控制装置，所述吹气管的另一端为所述吹气口。

优选地，所述吹气管为硬质管，所述吹气组件还包括固定架，所述吹气管通过所述固定架与所述激光出射头固定。

优选地，所述吹气组件还包括连接软管，所述吹气管通过所述连接软管连接所述控制装置。

优选地，每个所述吹气口分别通过一个所述控制装置控制。

优选地，所述控制装置为控制阀。

优选地，所述控制阀为电磁阀。

优选地，所述激光出射头由后至前呈锥形渐缩结构。

本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：

本申请所提供的激光头通过设置将吹气组件设置在激光出射头的外侧，将吹气与激光束射出相互独立，从而能够缩小射出口的口径，避免焊接产生的烟尘和焊渣从射出口进入到激光出射头的内部。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。

附图说明

图1为本申请实施例所提供的激光头的立体结构示意图；

图2为本申请实施例所提供的激光头的侧剖结构示意图；

图3为本申请实施例所提供的激光头的俯视结构示意图。

附图标记：

1-激光发射组件；

10-激光光纤；

12-准直镜片；

14-聚焦镜片；

16-保护镜片；

18-外壳；

2-激光出射头；

20-射出口；

3-吹气组件；

30-控制装置；

32-吹气口；

34-吹气管；

36-固定架；

38-连接软管；

4-被焊接工件表面。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。文中所述“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均以附图中的激光头的放置状态为参照。

如图1和图2所示，本实施例提供了一种激光头，其包括激光发射组件1、激光出射头2以及吹气组件3。其中，激光发射组件1用于提供激光束，并对激光束进行校准、聚焦。通常情况下，激光发射组件1包括激光光纤10、准直镜片12、聚焦镜片14、保护镜片16以及外壳18。准直镜片12、聚焦镜片14以及保护镜片16均设置在外壳18内。激光光纤10则由外部穿入外壳18的顶部。

激光射出头2为一个筒状结构，其前端具备一个射出口20，激光发射组件1位于激光出射头2的后方，而经过校准、聚焦后的激光束能够由射出口20的前方射出。射出口20的口径通常仅为0.1-0.5mm，考虑到安装误差，射出口20的口径可以扩展到3mm左右。由于射出口20的口径相较于相关技术变得很小，因此激光出射头2可以由后至前呈锥形渐缩结构。

吹气组件3设置在激光出射头2的外侧，并能够朝激光出射头2的前方吹送保护气体，将焊接过程中被焊接工件表面4产生的细小碎屑及粉尘吹离，并隔绝空气，保证焊接质量。

如图2所示，吹气组件3包括控制装置30以及吹气口32，吹气口32能够控制保护气体的吹送方向。激光焊接过程中，保护气的吹送角度对于焊接效果有很大影响。当吹气方向与激光头的前进方向呈钝角时，焊接区熔池固化效果好，焊接表面较光洁，出现焊接不良的概率低；当吹气方向与焊接头的前进方向呈锐角时，焊接区熔池固化效果较差，焊接表面略显粗糙，焊接不良概率相对较高。

因此，吹气口32的数量不能只有一个，而是需要围绕射出口20的周向排布数个，每个吹气口32的轴线与射出口20的轴线均存在夹角，由于夹角的存在，由吹气口32吹出的气体能够朝向射出口20的前方。控制装置30用于控制每个吹气口32的开闭状态。这样便能够根据激光出射头2的前进方向的不同控制吹气口32的开闭状态，进而使用最适合的吹气口32，从而获得最佳的吹气效果。本实施例中的吹气口32的数量推荐为四个，四个吹气口32围绕射出口20以90°等间距设置。

吹气口32的气体可以来自同一个气体输送通道，也可以分别来自不同的气体输送通道。具体地，如图2所示，本实施例中的吹气组件2还包括吹气管34、固定架36以及连接软管38，这些吹气管34相互独立，且围绕激光出射头2的周向排布，每根吹气管34的一端均延伸至射出口20的周围，作为一个吹气口32使用。由于吹气口32的位置以及朝向均不能相对于射出口20发生变化，因此吹气管34最好采用硬质管，例如铜管。吹气管34通过固定架36固定在激光出射头2上。与此同时，这些吹气管34的另一端需要与控制装置30进行连接，以便控制装置30控制这些吹气管34上的吹气口32。

由于吹气管34是被固定在激光出射头2上的，并且为硬质管，自身结构很难改变，因此在与控制装置30进行连接时有一定难度。正因为如此，本实施例采用连接软管38来连接吹气管36以及控制装置30。

这些吹气口32可以通过一个控制装置30进行统一控制，也可以分别由单独的控制装置30进行控制。对于气体而言，采用控制阀作为控制装置30是一种简单实用的控制手段，同时考虑到自动化控制，最好采用电磁阀。这些电磁阀可以固定在激光发射组件1的外壳18上。

如图3所示，本实施例中采用电磁阀30a至30d对吹气口32进行控制。在焊接过程中，当激光头沿X轴正方向运动时，开启电磁阀30a，关闭电磁阀30b、30c、30d；当激光头沿X轴负方向运动时，开启电磁阀30c，关闭电磁阀30a、30b、30d；当激光头沿Y轴正方向运动时，开启电磁阀30b，关闭电磁阀30a、30c、30d；当激光头沿Y轴负方向运动时，开启电磁阀30d，关闭电磁阀30a、30b、30c。以保证无论保护气体的吹送角度始终与激光头的前进方向呈钝角。

本申请所提供的激光头能够缩小射出口的口径，避免焊接产生的烟尘和焊渣从射出口进入到激光出射头的内部而污染保护镜片。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。