一种镜头可调节的激光焊接头

本技术涉及激光焊接，尤其是涉及一种镜头可调节的激光焊接头。

背景技术：

1、激光焊接是指通过激光束进行熔化焊接材料的焊接技术，它能够在不接触的状态下直接把金属材料熔接到一起，是一门精密的焊接技术。激光焊接的优点在于能够适应各类不同的焊接技术，达到更好的焊缝质量和较小的焊缝损伤，以及应用范围很广，能够进行各种材质的熔接，如树脂、金属材料、玻璃、石墨等。因为其焦点准确、焊接速度快、焊缝深度检测精确、熔接接头美观、焊缝附着力好等优点，因此激光焊接工艺已在航空航天、车辆制造业、汽车模型制作、机械加工、电子电气等行业中获得了广泛应用。

2、激光光路作为激光器的重要组成部分之一，其对激光功率影响很大。激光光路的主要作用是把激光从激光器产生的源头传输到需要使用的地方，并保持激光的定向性和质量。激光光路由多个部分组成，比如激光器、反射镜、透镜等。激光器的功率会受到激光光路中各部件的影响。传统激光焊接技术在焊接过程中，光路透镜不能移动，焊接过程不能自适应调节激光离焦量。

技术实现思路

1、本实用新型目的在于提供一种镜头可调节的激光焊接头，该镜头可调节的激光焊接头能够对激光的光路和激光的离焦距进行调节，提高激光焊接的精度和质量，减少焊接过程中的人为干预，从而实现降本增效的目的。

2、为了达到上述目的，本实用新型提供的镜头可调节的激光焊接头，具体实施方案如下：

3、一种镜头可调节的激光焊接头，包括外壳，所述外壳包括由上往下依次设置的第一箱体、第二箱体以及第三箱体，在所述第一箱体内设有激光光路调节机构，在所述第二箱体内设有激光离焦距调节机构，在所述第三箱体底部设有激光喷嘴；

4、在所述第一箱体的顶部、第一箱体和第二箱体的连接处、第二箱体与第三箱体的连接处、激光光路调节机构以及激光离焦距调节机构上均设有激光透镜，所述激光光路调节机构上的激光透镜可沿所述第一箱体的轴线方向移动，所述激光离焦距调节机构上的激光透镜可沿所述第二箱体的径向方向移动；

5、在所述第三箱体顶部设有保护镜，所述激光喷嘴位于所述保护镜的下方。

6、本实用新型的一种镜头可调节的激光焊接头，相对于现有技术，通过将外壳设置成由上往下依次设置的第一箱体、第二箱体以及第三箱体，在第一箱体内设置激光光路调节机构，在第二箱体内设置激光离焦距调节机构，在第三箱体底部设置激光喷嘴，并且在第一箱体的顶部、第一箱体和第二箱体的连接处、第二箱体与第三箱体的连接处、激光光路调节机构以及激光离焦距调节机构上均设置激光透镜，在第三箱体顶部设置保护镜，在实际使用时，第一箱体顶部的激光透镜接收激光焊接机上的激光发生部传输的激光，将其依次穿过第一箱体、第二箱体以及第三箱体从激光喷嘴射出进行激光焊接，在此过程中可以利用第一箱体内的激光光路调节机构上的激光透镜的位移，调节激光的光路，从而使得调节后的光束到达焊缝处，使焊缝达到理想的焊接质量和温度，并可以利用第二箱体内的激光离焦距调节机构调节其上的激光透镜与保护镜之间的距离，通过调整光路达到调整激光离焦距来实现调整激光焊接功率的目的，提高激光焊接的精度和质量，减少焊接过程中的人为干预，从而实现降本增效的目的，并且利用第三箱体上的保护镜护操作者免受激光焊接过程中产生的有害光线的伤害，可以有效地阻挡激光焊接过程中产生的有害光线，从而保护操作者的眼睛和皮肤。

7、在其中一些实施例中，所述激光光路调节机构包括第一电机、传动丝杆以及第一活动架，所述第一电机设于所述第一箱体的任一外壁上，所述传动丝杆和第一活动架设于所述第一箱体内，所述传动丝杆一端与所述第一电机的电机轴传动连接，另一端螺接有所述第一活动架，在所述第一活动架上设有所述激光透镜，且所述第一活动架可在所述传动丝杆的轴向方向上位移。

8、通过在采用第一电机驱动转动丝杆转动带动传动丝杆转动使得第一活动架在传动丝杆的轴向入方向上活动，调节第一活动架上的激光透镜在第一箱体上的横向坐标(传动丝杆的轴向方向上的位置)，从而调节经过第一活动架的激光透镜的激光的光路，确保激光能够经过第一箱体、第二箱体、第三箱体以及激光喷嘴达到目标焊缝处进行焊接处理。

9、在其中一些实施例中，在所述第一箱体平行于所述传动丝杆的内壁上均开设有第一导向槽，在所述第一活动架的两侧上均设有第一导向轮，所述第一导向轮位于与其同侧的第一导向槽内，并与所述第一导向槽导向配合。

10、通过在第一箱体的两个平行于传动丝杆的内壁上设置第一导向槽，在第一活动架的两侧设置第一导向轮，利用第一导向轮位于第一导向槽内与第一导向槽导向配合的结构，提高第一活动架在第一箱体内的活动准确性和稳定性。

11、在其中一些实施例中，所述第一箱体的外周壁均呈中空状形成有第一腔体，在所述第一箱体的任一外壁上设有第一进水管和第一出水管，所述第一进水管和第一出水管均导通所述第一腔体。

12、通过将第一箱体的外周壁均设置呈中空状形成第一腔体，利用任一外壁上设置的第一进水管和第一出水管连接外部的供水装置为第一腔体注入冷却液体，在第一腔体循环对第一箱体进行冷却，使其保持在一定的温度范围内，可以保护该激光焊接头免受高温的损害，防止因高温产生的激光焊接头烧伤，还可以降低激光焊接头的温度，使激光焊接头的焊接质量得到改善，可以防止激光焊接头的材料老化，从而延长其使用寿命，此外，还可以提高激光焊接头的功率密度，提高激光焊接头的焊接效率。

13、在其中一些实施例中，所述激光离焦距调节机构包括第二电机、主动齿轮、从动齿轮、升降螺杆以及第二活动架，在所述第二活动架上设有所述激光透镜，所述第二电机设于所述第二箱体的任意外壁上，所述主动齿轮、从动齿轮、升降螺杆以及第二活动架设于所述第二箱体内，所述主动齿轮外套在所述第二电机的电机轴上，所述升降螺杆可转动地设于所述第二箱体内，所述从动齿轮套设在所述升降螺杆上，并与所述主动齿轮啮合连接，所述第二活动架套设在所述升降螺杆上，与所述升降螺杆螺接。

14、通过采用第二电机驱动主动齿轮转动带动从动齿轮以及升降螺杆转动，从而使得螺接在升降螺杆上的第二活动架沿升降螺杆的轴向方向位移，调节其上的激光透镜在第二箱体内的高度，实现激光离焦距的调节，实现光路调整的目的，从而达到通过调整光路而调整激光功率的目的。

15、在其中一些实施例中，在所述第二箱体平行于所述第二活动架的任一内壁上设有第二导向槽，在所述第二活动架靠近所述第二导向槽的一侧设有导向凸块，所述导向凸块至少部分位于所述第二导向槽内，与所述第二导向槽导向配合。

16、通过在第二箱体的内壁上设置第二导向槽，在第二活动架上设置导向凸轮，利用导向凸轮至少部分嵌入第二导向槽内与第二导向槽导向配合，提高第二活动架在第二箱体内的位移准确性和稳定性。

17、在其中一些实施例中，所述第二箱体呈中空状形成有第二腔体，在所述第二箱体的任一外壁上设有第二进水管和第二出水管，所述第二进水管和第二出水管均导通所述第二腔体。

18、通过将第二箱体的外周壁均设置呈中空状形成第二腔体，利用任二外壁上设置的第二进水管和第二出水管连接外部的供水装置为第二腔体注入冷却液体，在第二腔体循环对第二箱体进行冷却，使其保持在一定的温度范围内，可以保护该激光焊接头免受高温的损害，防止因高温产生的激光焊接头烧伤，还可以降低激光焊接头的温度，使激光焊接头的焊接质量得到改善，可以防止激光焊接头的材料老化，从而延长其使用寿命，此外，还可以提高激光焊接头的功率密度，提高激光焊接头的焊接效率。

19、在其中一些实施例中，在所述第二箱体外壁上设有cdd图像传感器和摄像机，所述摄像机上的摄像镜头设于所述cdd图像传感器上，且朝向所述激光喷嘴方向，且在所述第三箱体的外壁上设有激光焊点定位器和焊缝分析传感器。

20、通过采用cdd图像传感器和摄像机作为摄像机构，利用摄像机的摄像镜头设置在cdd图像传感器上并朝向激光喷嘴，利用cdd图像传感器检测激光焊接头的位置，尺寸和形状，控制器可以接收ccd相机发出的信号，并根据信号来控制焊接头的位置和动作，以确保焊接质量，利用摄像机上的摄像镜头搭配现有的温度传感器用来检测焊接温度，以确保焊接过程的正确性；焊缝分析传感器利用无损检测技术，通过检测焊缝的温度、湿度、深度等参数，来判断焊缝的质量，可以实时监测焊缝的变化，从而及时发现焊缝的缺陷，及时将信号发送给控制器，从而提高焊接质量；激光焊点定位器的激光束会被发射到焊点上，然后激光束会反射回来，然后激光束会被接收器接收，然后接收器会将信号发送给控制器，控制器会根据接收到的信号来控制横向透镜和纵向透镜的运动，从而实现准确的焊接，提高焊接质量和效率。

21、在其中一些实施例中，在所述第三箱体内设有第三腔体，在所述第三箱体的外壁上设有至少一个进气管，所述进气管导通所述第三腔体，所述激光喷嘴顶部导通所述第三腔体。

22、通过在第三箱体内设置第三腔体，在第三腔体的外壁上设置至少一个进气管，利用进气管导通第三腔体，对第三腔体注入冷却气体进行降温处理，可以有效地保护激光焊接头免受热量、火花和烟尘的损害，以及防止激光焊接头的热量传播到其他部件，此外，它还可以防止激光焊接头的热量传播到操作者，从而保护操作者的安全。

23、在其中一些实施例中，在第一箱体的顶部两侧和底部两侧均设有向外延伸的第一连接凸块，在第二箱体的顶部两侧和底部两侧均设有向外延伸的第二连接凸块，在所述第三箱体的顶部两侧均设有向外延伸的第三连接凸块，位于第一箱体底部两侧的第一连接凸块与所述第二箱体顶部两侧的第二连接凸块连接，位于第二箱体底部两侧的第二连接凸块与位于第三箱体顶部两侧的第三连接凸块连接。

24、通过利用第一连接凸块、第二连接凸块以及第三连接凸块的结构连接，实现第一箱体、第二箱体以及第三箱体的连接固定，提高外壳的结构拆装便捷性和连接稳定性。

25、基于上述技术方案，本实用新型相对于现有技术，具有以下有益效果：

26、通过将外壳设置成由上往下依次设置的第一箱体、第二箱体以及第三箱体，在第一箱体内设置激光光路调节机构，在第二箱体内设置激光离焦距调节机构，在第三箱体底部设置激光喷嘴，并且在第一箱体的顶部、第一箱体和第二箱体的连接处、第二箱体与第三箱体的连接处、激光光路调节机构以及激光离焦距调节机构上均设置激光透镜，在第三箱体顶部设置保护镜，在实际使用时，第一箱体顶部的激光透镜接收激光焊接机上的激光发生部传输的激光，将其依次穿过第一箱体、第二箱体以及第三箱体从激光喷嘴射出进行激光焊接，在此过程中可以利用第一箱体内的激光光路调节机构上的激光透镜的位移，调节激光的光路，从而使得调节后的光束到达焊缝处，使焊缝达到理想的焊接质量和温度，并可以利用第二箱体内的激光离焦距调节机构调节其上的激光透镜与保护镜之间的距离，通过调整光路达到调整激光离焦距来实现调整激光焊接功率的目的，提高激光焊接的精度和质量，减少焊接过程中的人为干预，从而实现降本增效的目的，并且利用第三箱体上的保护镜护操作者免受激光焊接过程中产生的有害光线的伤害，可以有效地阻挡激光焊接过程中产生的有害光线，从而保护操作者的眼睛和皮肤。