[發明專利]一種激光復合焊接出射裝置

有效

• 申請號: 201710474411.8
• 申請日: 2017-06-21
• 公開（公告）號: CN107052580B
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 沈成祥;周航;韓金龍
• 申請（專利權）人: 深圳市聯贏激光股份有限公司
• 主分類號: B23K26/21
• 分類號: B23K26/21;B23K26/064;B23K26/046
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種激光復合焊接出射裝置包括激光焊接頭，及分別與激光焊接頭連接發射半導體激光的半導體激光器和發射光纖激光的光纖激光器；激光焊接頭的光路包括：半導體光路、光纖光路及同軸監視光路，半導體光路的激光光束和光纖光路的激光光束在激光焊接頭的焦點處重合為一個光束進行焊接，并通過外部的光源照亮焊接位置，焊接位置所反射的光經過同軸監視光路成像后由監視器顯示。本發明解決了傳統焊接氣孔較多，熱裂紋傾向較重、焊接飛濺較多、焊縫較大等技術問題，具有提高能量利用率、匙孔穩定，適用于高速焊接、凝固速度降低，減少氣孔，降低熱裂紋傾向、減少焊接飛濺、改善焊縫成型使焊接表面平滑等特點。

【技術領域】

本發明涉及激光焊接技術領域，特別涉及一種激光復合焊接出射裝置。

【背景技術】

目前，激光已被廣泛應用到工業生產中，尤其是用于金屬的焊接、切割、打孔、標記以及表面處理等方面。激光焊接技術正變得越來越重要，這主要得益于在生產中激光焊接具有焊接速度快、易于被光學系統引導、精度高、變形小、對工件產生較低熱應力等特點。激光焊接技術正逐步取代傳統的焊接技術，激光焊接技術主要應用于相同金屬或不同種金屬之間的焊接，由于激光屬于一種特殊的光，所以焊接過程中與金屬材料表面特性密切相關。如銅、鋁等常見的反射率較高的材料焊接中，半導體激光焊接過程具有穩定的熔池，焊接飛濺小，能獲得平緩、均勻、光滑的外觀，但穿透力不足。光纖激光焊接具有較深的熔深、較窄的焊道，但焊接過程匙孔波動大，焊接過程飛濺大，焊縫均勻性一般，尤其在焊接5系鋁、6系鋁等含較多低熔點元素材料時，焊接外觀不理想。

【發明內容】

綜上所述，本發明主要的目的是使半導體激光器與光纖激光器發出的激光光束作用于同一焊接面，從而解決了傳統焊接氣孔較多，熱裂紋傾向較重、焊接飛濺較多、焊縫較大等技術問題，而提供一種激光復合焊接出射裝置。

為了解決上述技術問題，本發明提供一種激光復合焊接出射裝置，所述裝置包括激光焊接頭，以及分別與所述激光焊接頭連接用于發射半導體激光的半導體激光器和用于發射光纖激光的光纖激光器；所述激光焊接頭的光路包括：用于將所述半導體激光器發射的半導體激光傳輸至激光焊接頭焦點處聚焦的半導體光路、用于將所述光纖激光器發射的光纖激光傳輸至激光焊接頭焦點處聚焦的光纖光路、以及實時檢測焊接位置并通過監視器上的位置自定義焊接點的同軸監視光路，所述半導體光路的激光光束和光纖光路的激光光束在激光焊接頭的焦點處重合為一個光束進行焊接，通過外部的光源照亮焊接位置，焊接位置所反射的光經過同軸監視光路成像后由監視器顯示。

所述半導體光路包括：半導體光纖、半導體準直鏡、半導體反射鏡第一光纖反射鏡及第一聚焦鏡，所述半導體光纖連接在所述激光焊接頭與半導體激光器之間，所述所述半導體準直鏡安裝在激光焊接頭內且位于半導體反射鏡和半導體光纖之間，所述半導體激光由半導體激光器發出，經半導體光纖傳輸至半導體準直鏡整形成平行光，并分別通過所述半導體反射鏡和第一光纖反射鏡反射后，在所述第一聚焦鏡處聚焦。

所述光纖光路包括：光纖激光器光纖、光纖準直鏡、第二光纖反射鏡及第二聚焦鏡，所述光纖激光器光纖連接在激光焊接頭與光纖激光器之間，所述光纖準直鏡安裝在激光焊接頭內且位于光纖激光器光纖和第二光纖反射鏡之間，所述光纖激光由光纖激光器發出，通過光纖激光器光纖傳輸至光纖準直鏡整形成平行光，并由第二光纖反射鏡反射后，在所述第二聚焦鏡處聚焦。

所述同軸監視光路包括：外部光源、第三聚焦鏡、第三光纖反射鏡、第二半導體反射鏡，膠合成像鏡及CCD圖像傳感器，所述外部光源設于焊接位置的上方，其用于照亮焊接位置，光源在焊接位置處反射并分別經過第三聚焦鏡、第三光纖反射鏡、第二半導體反射鏡及膠合成像鏡后傳輸至CCD圖像傳感器，CCD圖像傳感器將采集到的光學信號轉化為圖形。

所述激光焊接頭上且位于半導體光纖和半導體反射鏡之間還設有用于調節半導體激光的出射位置的半導體調節機構。