一种带有冷却装置的激光焊接头制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于激光焊接技术领域，具体涉及一种带有冷却装置的激光焊接头，包括扩束组件和聚焦组件，其中，扩束组件和聚焦组件之间设有基座；基座内部设有贯穿其上下两端的通道；扩束组件、聚焦组件和通道之间形成一个封闭的腔体；基座的左右两侧分别设有进气口和出气口；进气口和出气口都与通道相连通；进气口处设置有进气组件，出气口处设置有出气组件。与传统的水冷方式相比，本实用新型专利技术所提供的激光焊接头结构简单、冷却效率高、热交换充分、不容易变形。

【技术实现步骤摘要】
一种带有冷却装置的激光焊接头
本技术属于激光焊接
，具体涉及一种带有冷却装置的激光焊接头。
技术介绍
随着焊接技术的发展和汽车行业的兴起，焊接头的适用范围越来越广。加工时，焊 接头对光束进行扩束和聚焦过程中存在能量的耗散，使聚焦镜的温度升高，镜片在高温的 作用下容易变形，影响焊接的质量。在现有技术中，冷却聚焦镜采用的是在焊接头上设置水 冷块的方案，通过水冷的方式将聚焦镜的热量带走。然而这种冷却方式存在着明显的缺陷， 主要表现为以下三个方面： 1、水冷块结构繁冗，加重了焊接头的重量，导致焊接头的机动性差； 2、水冷块位于焊接头一侧，在冷却过程中离水冷块远的区域温度高，而离水冷块 近的区域温度相对较低，容易形成热应力，导致焊接头变形； 3、通过水冷块和焊接头内腔之间的热传递的方式进行冷却，冷却缓慢，效果不佳。
技术实现思路
本技术实施例的目的在于针对传统水冷方式的不足，提出一种新的带有冷却 装置的激光焊接头。 -种带有冷却装置的激光焊接头，包括扩束组件和聚焦组件，其特征在于：所述扩 束组件和聚焦组件之间设有基座；所述基座内部设有贯穿其上下两端的通道；所述扩束组 件、聚焦组件和通道之间形成一个封闭的腔体；所述基座的左右两侧分别设有进气口和出 气口；所述进气口和出气口都与所述通道相连通；所述进气口处设置有进气组件，所述出 气口处设置有出气组件。 进一步说明，所述扩束组件包括扩束镜和准直镜座，所述扩束镜安装在所述准直 镜座内，所述准直镜座与所述基座固定连接；所述聚焦组件包括聚焦镜和聚焦镜座，所述聚 焦镜安装在所述聚焦镜座内，所述聚焦镜座与所述基座固定连接。 进一步说明，所述进气组件包括进气管和进气管接头；所述进气管通过所述进气 管接头与所述进气口相连；所述出气组件包括出气管和出气管接头；所述出气管通过出气 管接头与所述出气口相连。 进一步说明，所述进气组件还包括第一密封圈；所述第一密封圈套设在所述进气 管接头上。 进一步说明，所述出气组件还包括通气阀和端盖；所述通气阀的面积大于所述出 气口；所述端盖通过螺栓固定在所述基座上，并且将所述通气阀顶紧在所述出气口外面； 所述端盖上设有螺纹孔；所述出气管接头的一端设有与所述螺纹孔相契合的螺纹，穿设在 所述螺纹孔里。 进一步说明，所述通气阀为圆片状，其表面开设有多个气孔。 进一步说明，所述出气组件还包括第二密封圈；所述端盖边缘四周设有一圈安装 槽；所述第二密封圈套设在所述安装槽内。 进一步说明，所述进气口位于所述基座的上端；所述出气口位于所述基座的下端。 进一步说明，所述进气口和所述出气口分别位于所述基座距离最远的两端。 本技术实施例带来的有益效果是：该激光焊接头采用的气冷方式的技术方案 和传统的水冷方式相比，结构简单，减轻了焊接头的重量，使其机动性能显著提升，提高了 灵活性；冷却气体充满基座的整个通道，可以与聚焦镜充分进行热交换，冷却效率高，耗费 冷却原料少，而且冷却均匀，热应力梯度小，不会造成焊接头变形；进气组件和出气组件的 位置布局合理，不会对其他零部件的安装造成干涉。 【附图说明】 图1是本技术实施例的纵向截面示意图； 图2是本技术实施例的结构示意图。 【具体实施方式】 为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施 例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释 本技术，并不用于限定本技术。 如图1所示，本技术实施例提出一种带有冷却装置的激光焊接头，包括基座 1、进气组件2、出气组件3、扩束组件4和聚焦组件5。其中，基座1设置在扩束组件4和聚 焦组件5之间；基座1内部设有贯穿其上下两端的通道11 ;扩束组件4、聚焦组件5和通道 11之间形成一个封闭的腔体；基座1的左右两侧分别设有进气口 12和出气口 13 ;进气口 12和出气口 13都与通道11相连通；进气组件2设置在进气口 12处，出气组件3设置在出 气口 13处。该激光焊接头结构简单，重量较轻，使得其机动性能显著提升，提高了灵活性。 在本实施例中，扩束组件4包括扩束镜和准直镜座，扩束镜安装在准直镜座内，准 直镜座与基座1固定连接；聚焦组件5包括聚焦镜和聚焦镜座，聚焦镜安装在聚焦镜座内， 聚焦镜座与基座1固定连接。 如图2所示，进气组件2包括进气管21和进气管接头22,进气管21通过进气管接 头22与进气口 12相连；出气组件3包括出气管31和出气管接头32,出气管31通过出气 管接头32与出气口 13相连。 作为替代方案，进气组件2还包括第一密封圈（图中未示);该第一密封圈套设在进 气管接头22上。具体而言，进气管接头22的一端与进气管21固定连接，另一端设有螺纹， 第一密封圈套在螺纹上。第一密封圈紧贴进气管接头22与进气口 12之间的空隙，保证往 基座通入气体时的气密性。 在本实施例中，出气组件3还包括通气阀33和端盖34 ;通气阀33的面积大于出 气口 13 ;端盖34通过螺栓固定在基座1上，并且将通气阀33顶紧在出气口 13外面；端盖 34上设有螺纹孔；出气管接头32的一端设有与螺纹孔相契合的螺纹，穿设在螺纹孔里。通 气阀33以铜为原材料，导热性能好，可以承受较大的热应力，防止出气口与流出气体进行 热交换时发生变形。 具体而言，通气阀33为圆片状，其表面开设有多个气孔。这些气孔可以防止气体 过快地从通道11内流出，同时也增大了通气阀33的导热面积。 在本实施例中，出气组件3还包括第二密封圈35 ;端盖34边缘四周设有一圈安装 槽；第二密封圈35套设在安装槽内。第二密封圈35紧贴端盖34与出气口 13之间的空隙， 保证了焊接头的气密性。 进气口 12和出气口 13相对而设。在本实施例中，进气口 12位于基座1的上端； 出气口 13位于基座1的下端。这样，温度较低的气体从进气口 12通入，与聚焦镜进行热交 换后，温度较高的气体从出气口 13排出，自上而下形成一个气压稳定的动态平衡层。重要 的是，冷却气体充满整个通道11，可以与聚焦镜充分进行热交换，冷却效率高，耗费冷却原 料少，而且冷却均匀，热应力梯度小，不会造成焊接头变形。 进气口 12和出气口 13分别位于基座1距离最远的两端。在本实施例中，基座1优 选为长方体形状，即进气口 12和出气口 13分别位于基座1最长对角线对应的两个顶角处。 这样设计布局使得进气组件2和出气组件3不会干涉其他零部件的安装，而且基座1顶角 处的厚度相对于其他部分较厚，方便进气口 12和出气口 13的开设加工。 空气和氮气都可以作为本技术的冷却气体，采集都非常方便。基于设备的干 燥度考虑，氮气为最优选择。本技术实施例所提供的冷却装置的工作原理大致如下：激 光焊接头工作前，需要先通入氮气，使得氮气充满整个通道11，排出水分子，防止水分子在 冷却过程中发生冷凝；激光焊接头开始加工，聚焦镜逐渐变热，冷却的氮气从进气口 12通 入，与聚焦镜接触发生热交换，形成灼热的氮气，然后从出气口 13排出；如此循环往复，直 到加工完成。 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带有冷却装置的激光焊接头，包括扩束组件和聚焦组件，其特征在于：所述扩束组件和聚焦组件之间设有基座；所述基座内部设有贯穿其上下两端的通道；所述扩束组件、聚焦组件和通道之间形成一个封闭的腔体；所述基座的左右两侧分别设有进气口和出气口；所述进气口和出气口都与所述通道相连通；所述进气口处设置有进气组件，所述出气口处设置有出气组件；所述扩束组件包括扩束镜和准直镜座，所述扩束镜安装在所述准直镜座内，所述准直镜座与所述基座固定连接；所述聚焦组件包括聚焦镜和聚焦镜座，所述聚焦镜安装在所述聚焦镜座内，所述聚焦镜座与所述基座固定连接；所述进气组件包括进气管和进气管接头；所述进气管通过进气管接头与所述进气口相连；所述出气组件包括出气管和出气管接头；所述出气管通过出气管接头与所述出气口相连。

【技术特征摘要】
1. 一种带有冷却装置的激光焊接头，包括扩束组件和聚焦组件，其特征在于：所述扩 束组件和聚焦组件之间设有基座；所述基座内部设有贯穿其上下两端的通道；所述扩束组 件、聚焦组件和通道之间形成一个封闭的腔体；所述基座的左右两侧分别设有进气口和出 气口；所述进气口和出气口都与所述通道相连通；所述进气口处设置有进气组件，所述出 气口处设置有出气组件；所述扩束组件包括扩束镜和准直镜座，所述扩束镜安装在所述准 直镜座内，所述准直镜座与所述基座固定连接；所述聚焦组件包括聚焦镜和聚焦镜座，所述 聚焦镜安装在所述聚焦镜座内，所述聚焦镜座与所述基座固定连接；所述进气组件包括进 气管和进气管接头；所述进气管通过进气管接头与所述进气口相连；所述出气组件包括出 气管和出气管接头；所述出气管通过出气管接头与所述出气口相连。2. 根据权利要求1所述的激光焊接头，其特征在于：所述进气组件还包括第一密封圈；...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈天龙，肖俊君，陈根余，陈燚，高云峰，
申请(专利权)人：深圳市大族激光科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44