[發(fā)明專利]一種可編程激光焊接聚焦系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310160772.0
• 申請日: 2023-02-23
• 公開（公告）號: CN116174892A
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳世凱;宋汝暉;趙麗楠;譚繼鑌
• 申請（專利權(quán)）人: 山東省科學(xué)院激光研究所
• 主分類號: B23K26/046
• 分類號: B23K26/046;B23K26/70
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 王芳

1.一種可編程激光焊接聚焦系統(tǒng)，其特征在于，包括：

激光發(fā)射頭，所述激光發(fā)射頭用于發(fā)出平行激光光束；

聚焦模塊，所述聚焦模塊包括固定殼、導(dǎo)柱、滾珠絲杠、支撐座和聚焦透鏡，所述固定殼與所述激光發(fā)射頭的發(fā)射端固連，所述導(dǎo)柱的軸向、所述滾珠絲杠中的螺桿的軸向和所述聚焦透鏡的軸向均與所述平行激光光束平行，所述導(dǎo)柱與所述固定殼固連，所述螺桿的兩端分別通過軸承與所述固定殼轉(zhuǎn)動配合，所述支撐座與所述滾珠絲杠中的螺母固連并滑動套設(shè)在所述導(dǎo)柱上，所述聚焦透鏡安裝在所述支撐座上，所述聚焦透鏡用于將所述平行激光光束聚焦；

焦點運動控制系統(tǒng)，所述焦點運動控制系統(tǒng)包括驅(qū)動裝置、傳動機構(gòu)、控制模塊和三個用于檢測所述聚焦透鏡的位置的傳感器，所述驅(qū)動裝置能夠通過所述傳動機構(gòu)驅(qū)動所述螺桿轉(zhuǎn)動；所述傳感器與所述控制模塊信號連接，所述控制模塊用于控制所述驅(qū)動裝置的運行，所述控制模塊采用PLC可編程控制器。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可編程激光焊接聚焦系統(tǒng)，其特征在于：還包括冷卻模塊；所述冷卻模塊包括與所述可編程聚焦模塊外殼固連的管道冷卻板和固設(shè)在所述管道冷卻板上的第一散熱片，所述支撐座上固設(shè)有用于與第一散熱片換熱的第二散熱片，所述第二散熱片與所述第一散熱片滑動配合；所述管道冷卻板內(nèi)設(shè)置有冷卻管道，所述冷卻管道的兩端均位于所述管道冷卻板的表面，所述冷卻管道的一端為進(jìn)液口、另一端為出液口。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可編程激光焊接聚焦系統(tǒng)，其特征在于：還包括保護(hù)鏡模塊；所述保護(hù)鏡模塊包括保護(hù)鏡片、保護(hù)鏡抽屜和保護(hù)鏡安裝座，所述保護(hù)鏡片安裝在所述保護(hù)鏡抽屜上，所述保護(hù)鏡抽屜與所述保護(hù)鏡安裝座滑動配合，所述保護(hù)鏡安裝座與所述固定殼的底端固連；所述保護(hù)鏡片與所述聚焦透鏡同軸，且通過所述聚焦透鏡發(fā)出的激光能夠穿過所述保護(hù)鏡片。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可編程激光焊接聚焦系統(tǒng)，其特征在于：還包括氣體保護(hù)模塊，所述氣體保護(hù)模塊包括上保護(hù)單元和下保護(hù)單元；

所述上保護(hù)單元包括同軸設(shè)置的第一套筒和第二套筒，所述第一套筒和第二套筒分別與所述保護(hù)鏡抽屜的底端固連，所述第二套筒套設(shè)在所述第一套筒的外部，所述第二套筒與第一套筒之間形成有環(huán)形腔體和與所述環(huán)形腔體相通的倒錐環(huán)形出氣孔，所述第二套筒的側(cè)壁上設(shè)置有與所述環(huán)形腔體相通的進(jìn)氣孔；

所述下保護(hù)單元包括氣簾和高壓保護(hù)支撐架，所述氣簾通過所述高壓保護(hù)支撐架與過渡板固連，所述第二套筒的底端與所述過渡板固連。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可編程激光焊接聚焦系統(tǒng)，其特征在于：所述驅(qū)動裝置采用閉環(huán)步進(jìn)電機，所述驅(qū)動裝置與所述固定殼固連；所述焦點運動控制系統(tǒng)還包括步進(jìn)驅(qū)動器，所述閉環(huán)步進(jìn)電機與所述步進(jìn)驅(qū)動器信號連接，所述步進(jìn)驅(qū)動器與所述控制模塊信號連接；

所述傳動機構(gòu)包括第一齒輪、第二齒輪和第三齒輪，所述第一齒輪固定套設(shè)在所述驅(qū)動裝置的輸出軸上，所述第二齒輪固定套設(shè)在齒輪軸上，所述齒輪軸與所述固定殼轉(zhuǎn)動連接，所述第三齒輪固定套設(shè)在所述螺桿上，所述第三齒輪和所述第一齒輪分別與所述第二齒輪嚙合。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可編程激光焊接聚焦系統(tǒng)，其特征在于：所述傳動機構(gòu)還包括與所述驅(qū)動裝置固連的齒輪保護(hù)殼，所述第一齒輪位于所述齒輪保護(hù)殼內(nèi)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可編程激光焊接聚焦系統(tǒng)，其特征在于：所述導(dǎo)柱為四個，所述聚焦模塊還包括保持架；所述保持架與所述固定殼固連，所述導(dǎo)柱與所述保持架固連。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可編程激光焊接聚焦系統(tǒng)，其特征在于：所述傳感器為三個，三個所述傳感器均為電感式接近開關(guān)傳感器，三個所述電感式接近開關(guān)傳感器沿所述導(dǎo)柱的軸向依次且間隔地固定設(shè)置在所述固定殼上。