[發(fā)明專利]一種激光焊接裝置及焊接方法

在審

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• 申請日: 2021-08-20
• 公開（公告）號: CN113681909A
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發(fā)明（設計）人: 歐陽德欽;劉敏秋;陳業(yè)旺;趙俊清;吳旭;呂啟濤;阮雙琛
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳技術(shù)大學
• 主分類號: B29C65/16
• 分類號: B29C65/16;B29C65/78
• 代理公司: 深圳尚業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 44503
• 代理人: 王利彬

1.一種激光焊接裝置，其特征在于，包括：

控制系統(tǒng)；

位移臺，設置于工作面上，并與所述控制系統(tǒng)電連接，以用于在所述工作面內(nèi)平移；

焊接夾具，設置于所述位移臺上，并與所述控制系統(tǒng)電連接，以用于夾緊待焊接樣品，且所述位移臺能夠帶動所述焊接夾具在所述工作面內(nèi)平移；

激光器組件，與所述控制系統(tǒng)電連接，以用于提供設定范圍內(nèi)波長可調(diào)諧的激光；

焊接頭，與所述激光器組件連接，以用于對所述激光器組件發(fā)出的激光進行聚焦，且經(jīng)所述焊接頭聚焦后的激光朝向所述焊接夾具內(nèi)的待焊接樣品。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光焊接裝置，其特征在于，所述激光器組件包括種子激光器、指示激光耦合部和功率放大器；

所述種子激光器與所述控制系統(tǒng)電連接，以用于提供波長可調(diào)諧的種子激光；

所述指示激光耦合部連接于所述種子激光器的輸出端，并與所述控制系統(tǒng)電連接，以用于提供指示光，并將所述指示光與所述種子激光進行耦合；

所述功率放大器連接于所述指示激光耦合部的輸出端，并與所述控制系統(tǒng)電連接，以用于將耦合后的種子光進行放大輸出。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的激光焊接裝置，其特征在于，所述種子激光器包括依次首尾相連的第一泵浦合束器、第一摻雜光纖、第一包層泵浦剝離器、耦合器、可調(diào)諧濾波器和第一隔離器，以形成環(huán)形腔結(jié)構(gòu)，且所述第一泵浦合束器輸入端的一側(cè)還設有第一激光泵浦源；

所述第一激光泵浦源用于提供泵浦光；

所述可調(diào)諧濾波器用于實現(xiàn)波長的可調(diào)諧輸出，以輸出設定波長的種子激光；

所述第一隔離器用于實現(xiàn)種子激光的單向傳輸；

所述第一泵浦合束器用于將泵浦光與腔內(nèi)信號光耦合進所述第一摻雜光纖內(nèi)，形成第一耦合光；

所述第一包層泵浦剝離器用于剝除未被吸收的泵浦光；

所述耦合器用于實現(xiàn)部分第一耦合光在環(huán)形腔內(nèi)循環(huán)振蕩，并使部分腔內(nèi)振蕩光輸出，作為種子光。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的激光焊接裝置，其特征在于，所述指示激光耦合部包括半導體激光二極管、波分復合器和第二隔離器；

所述半導體激光二極管設置于所述波分復合器的輸入端，以用于提供指示光；

所述波分復合器的輸入端連接于所述耦合器的輸出端，以接收從所述耦合器內(nèi)輸出的種子光，并將所述種子光光與所述指示光進行耦合，形成第二耦合光；

所述第二隔離器設置于所述波分復合器的輸出端，以用于實現(xiàn)所述第二耦合光的單向傳輸。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的激光焊接裝置，其特征在于，所述功率放大器包括依次連接的第二泵浦合束器、第二摻雜光纖、第二包層泵浦剝離器、第三隔離器和激光輸出頭，且所述第二泵浦合束器的輸入端設有第二激光泵浦源；

所述第二激光泵浦源用于提供泵浦光；

所述第二泵浦合束器連接于所述第二隔離器的輸出端，和所述第二激光泵浦源的輸出端，用于將所述第二激光泵浦源提供的泵浦光和所述第二耦合光耦合進所述第二摻雜光纖內(nèi)，形成第三耦合光；

所述第二包層泵浦剝離器用于剝除所述功率放大器中未被吸收的泵浦光；

所述第三隔離器用于實現(xiàn)所述第三耦合光的單向傳輸；

所述激光輸出頭用于輸出所述第三耦合光。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的激光焊接裝置，其特征在于，所述第一激光泵浦源和/或所述第二激光泵浦源為至少一個，多個所述第一激光泵浦源相互級聯(lián)，多個所述第二激光泵浦源相互級聯(lián)，所述泵浦光的波長為780～800nm。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光焊接裝置，其特征在于，所述焊接夾具包括上蓋板、下蓋板和驅(qū)動部，所述上蓋板固定于所述位移臺上，所述下蓋板活動安裝于所述位移臺上，且所述上蓋板與所述下蓋板相對設置；所述驅(qū)動部安裝于所述位移臺上并與所述下蓋板連接，所述驅(qū)動部用于驅(qū)動所述下蓋板靠近或遠離所述上蓋板。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光焊接裝置，其特征在于，還包括焊接輔助部，所述焊接輔助部設置于所述焊接夾具的一側(cè)，并與所述控制系統(tǒng)電連接，以用于朝向所述焊接頭的焊接位置吹氣。