[發明專利]一種用于密集多點同時焊接的激光輸出系統及焊接方法

有效

• 申請號: 201711188145.9
• 申請日: 2017-11-24
• 公開（公告）號: CN108176922B
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 劉良清
• 申請（專利權）人: 武漢凌云光電科技有限責任公司
• 主分類號: B23K26/22
• 分類號: B23K26/22;B23K26/064;B23K26/067;B23K26/60;B23K26/70
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 俞鴻

1.一種用于密集多點同時焊接的激光輸出系統，該用于密集多點同時焊接的激光輸出系統包括多個光路，每個所述光路均包括依次設置于同一光軸上的激光光源(1)、傳輸光纖(2)和柱面鏡組，其特征在于：所述柱面鏡組包括Y方向柱面鏡組和X方向柱面鏡組，所述Y方向柱面鏡組包括Y方向平凸柱面鏡(5)和Y方向平凹柱面鏡(6)，所述X方向柱面鏡組包括X方向平凸柱面鏡(7)和X方向平凹柱面鏡(8)；

所述激光光源(1)發出的激光束(10)經傳輸光纖(2)入射至柱面鏡組，所述柱面鏡組對激光束(10)在X方向和Y方向上進行調整，形成在橢圓截面方向上長短軸比例滿足規定的激光束，所述用于密集多點同時焊接的激光輸出系統的多個光路在出射端向中部傾斜，實現多個光路的匯聚；

其中，所述X方向和Y方向在激光束橫截面上互成90°夾角；當所述用于密集多點同時焊接的激光輸出系統中的多個光路為平行設置時，通過在每個光路的柱面鏡組末端設置楔形鏡，實現多個光路的匯聚；位于中間的光路和位于邊緣的光路其楔形鏡(9)的放置角度不同。

2.如權利要求1所述的用于密集多點同時焊接的激光輸出系統，其特征在于：所述Y方向平凸柱面鏡(5)設置于所述Y方向平凹柱面鏡(6)的前端，所述X方向平凸柱面鏡(7)設置于所述X方向平凹柱面鏡(8)的前端。

3.如權利要求1所述的用于密集多點同時焊接的激光輸出系統，其特征在于：所述Y方向平凸柱面鏡(5)和Y方向平凹柱面鏡(6)平行設置，所述X方向平凸柱面鏡(7)和X方向平凹柱面鏡(8)平行設置。

4.如權利要求1所述的用于密集多點同時焊接的激光輸出系統，其特征在于：所述傳輸光纖(2)的光纖輸出端(3)與柱面鏡組之間設有準直鏡(4)。

5.如權利要求1所述的用于密集多點同時焊接的激光輸出系統，其特征在于：所述激光光源(1)的波長為1000～1100納米，光束質量M2因子小于等于2。

6.如權利要求1所述的用于密集多點同時焊接的激光輸出系統，其特征在于：所述傳輸光纖(2)的光纖芯徑小于10μm，數值孔徑小于0.12。

7.一種利用權利要求1所述用于密集多點同時焊接的激光輸出系統進行激光焊接的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：將待焊接的導線導體在錫爐中上錫；

步驟2：在焊盤表面涂覆錫膏；

步驟3：將待焊接的導線導體壓在焊盤與錫膏上，利用激光束照射焊盤；

步驟4：設置激光輸出功率為P1，對焊盤上的錫膏進行預熱；

步驟5：設置激光輸出功率為P2，對焊盤上的錫膏進行升溫；

步驟6：設置激光輸出功率為P3，對焊盤上的錫膏進行融化，實現導線導體與焊盤的焊接；

步驟7：設置激光輸出功率為P4，對焊接處進行持續照射，直至達到標定時間；

其中，功率P1P4P2P3。