同轴测温视觉条形光斑XY可调激光焊接头制造技术

本实用新型专利技术涉及激光焊接领域，同轴测温视觉条形光斑XY可调激光焊接头，其中激光发射筒、第一三通管结构、第二三通管结构和图像采集筒的主体依次直线连接形成直线筒状结构；第一三通管结构和第二三通管结构分别连接激光入射光纤和温度检测组件，同时图像采集筒的连接数字相机，测温镜筒的第二端连接红外测温组件；反射管筒结构内设有反射镜片，第一三通管结构内设有第一合束镜片；第二三通管结构内设有第二合束镜片，柱面镜筒内安装有第一调焦机构和第二调焦机构，第一调焦机构载有X向柱面镜，第二调焦机构载有Y向柱面镜。本激光焊接头可以完成激光焊接位置的同轴测温，同时可以完成焊接位置的同轴成像，以及焊接光斑平面形状调节。调节。调节。

【技术实现步骤摘要】
同轴测温视觉条形光斑XY可调激光焊接头


[0001]本技术涉及激光焊接领域，特别是同轴测温视觉条形光斑XY可调激光焊接头。

技术介绍

[0002]激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法。激光焊接是激光材料加工技术应用的重要方面之一，在实际应用中，主要用于焊接薄壁材料和低速焊接，焊接过程属热传导型，即激光辐射加热工件表面，表面热量通过热传导向内部扩散，通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数，使工件熔化，形成特定的熔池。由于其独特的优点，已成功应用于微、小型零件的精密焊接中。
[0003]在激光焊接中，激光焊接头功能单一。第一没有同轴测温，无法控制焊点温度，容易造成焊点温度过高成烧焦，温度过低脱焊。第二无同轴成像，在焊接过程中监测不到焊点位置，特别是细小的焊点，容易造成焊点错位，焊接偏离等。第三在生产线经常需要更换不同的产品，不同产品的焊点位置高度不一样，如果用相同焦点焊接，焊点位置就是离焦位置，这样影响焊接质量。

技术实现思路

[0004]为解决上述问题，本技术提出的同轴测温视觉条形光斑XY可调激光焊接头，可以完成激光焊接位置的同轴测温，同时可以完成焊接位置的同轴成像，以及实现焊接焦点位置的调节。
[0005]为实现上述目的，本技术的技术方案如下：
[0006]同轴测温视觉条形光斑XY可调激光焊接头，包括激光入射筒、激光射出光纤、反射管筒结构、激光发射筒、第一三通管结构、第二三通管结构、图像采集筒、测温镜筒和柱面镜筒，其中第一三通管接结构的第一端连接激光发射筒，第一三通管接结构的第二端连接反射管筒结构的第一端，第一三通管接结构的第三端连接第二三通管结构的第一端，第二三通管结构的第二端连接测温镜筒的第一端，第二三通管结构的第三端连接图像采集筒的第一端，且所述激光发射筒、第一三通管结构、第二三通管结构和图像采集筒的主体依次直线连接形成直线筒状结构；所述图像采集筒的第二端连接数字相机；反射管筒结构的第二端通过柱面镜筒连接激光入射筒的第一端，激光入射筒的第二端连接激光射出光纤；所述测温镜筒的第一端的第二端连接红外测温组件；
[0007]所述反射管筒结构内设有反射镜片，该反射镜片用于使激光射出光纤射出的光线反射到第一三通管结构，所述第一三通管结构内设有第一分光镜片，该第一分光镜片用于激光射出光纤射出的光线经过第一分光镜片射向激光发射筒；所述第二三通管结构内设有第二分光镜片，该第二分光镜片用于使激光发射筒射出的光线所形成的红外管反射到红外测温组件；
[0008]所述柱面镜筒内安装有第一调焦机构和第二调焦机构，所述第一调焦机构载有X
向柱面镜，第二调焦机构载有Y向柱面镜，所述第一调焦机构和第二调焦机构可调节X向柱面镜和Y向柱面镜在柱面镜筒中的轴向位置。
[0009]作为优选的，所述激光入射筒内设有用于调节激光射出光纤射出光线准直位置的准直镜组。
[0010]作为优选的，所述准直镜组具有包括至少三个凸透镜的光学镜片。
[0011]作为优选的，所述激光发射筒内设有用于聚焦所述激光射出光纤发出光线的聚焦镜片组。
[0012]作为优选的，第一分光镜片和第二分光镜片均为单向反射镜片。
[0013]作为优选的，所述图像采集筒内设有用于使反射到数字相机的光线进行消色的消色成像镜片组。
[0014]作为优选的，所述准直镜组和激光入射筒第一端之间设有方光X向整形镜片。
[0015]作为优选的，所述柱面镜筒内部靠近入射端一侧设有方光Y向整形镜片。
[0016]作为优选的，所述激光发射筒射出端设有用于对激光焊接焦点位置补光的环形照明光源。
[0017]作为优选的，所述激光发射筒射出端设有用于保护激光射出端口的保护镜。
[0018]本技术的有益效果是：
[0019]1、由于红外测温组件通过第二分光镜片的反射效果，在激光射出光纤型号才能焊接处焊接时形成的红外线穿过第一分光镜片，并由第二分光镜片的反射聚集到红外测温组件，使得红外测温组件形成对焊接位置的同轴测温效果，红外测温组件时时反馈焊接点温度，保证焊点温度恒定，进而避免了无法控制焊点温度，容易造成焊点温度过高成烧焦，温度过低脱焊的弊端。
[0020]2、由于数字相机直接朝向焊接位置，数字相机和对焊接位置形成同轴成像，由于消色成像镜片组的多片消色差成像效果，数字相机可以直接清晰看见焊接位置图像，使得焊接位置的图像直接可用，方便观察焊接位置的情况。
[0021]3、由于第一调焦机构、X向柱面镜、第二调焦机构和Y向柱面镜的配合，在第一调焦机构和第二调焦机构分别可驱动X向柱面镜和Y向柱面镜在柱面镜筒内轴向移动，根据X向柱面镜和Y向柱面镜可以有效减小球差和一维放大功能，焊接光斑形状为长方形，长方形的焊接光斑在X、Y方向大小可以调整。
[0022]本焊接头设计精巧，结构紧凑，由于本焊接头内设置的多组光学镜片的组合，本焊接头具有优异的激光聚焦调节能力以及激光焊接位置的检测能力。
附图说明
[0023]图1为本技术同轴测温视觉条形光斑XY可调激光焊接头的结构示意图。
[0024]图2为本技术同轴测温视觉条形光斑XY可调激光焊接头的剖视图。
[0025]附图标记包括：
[0026]10
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激光入射筒，11
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激光射出光纤，12
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方光X向整形镜片，13
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准直镜组，131
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第一准直镜片，132
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第二准直镜片，20
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反射管筒结构，21
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反射镜片，30
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激光发射筒，31
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聚焦镜片组，311
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第一聚焦镜片，312
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第二聚焦镜片，313
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第三聚焦镜片，32
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环形照明光源，33
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保护镜，40
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第一三通管结构，41
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第一分光镜片，50
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第二三通管结构，51
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第二分光镜片，60
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图像采集筒，61
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数字相机，62
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消色成像镜片组，70
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测温镜筒，71
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红外测温组件接口，80
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柱面镜筒，81
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方光Y向整形镜片，82
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第一调焦机构，83
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X向柱面镜，84
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第二调焦机构，85
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Y向柱面镜。
具体实施方式
[0027]以下结合附图对本技术进行详细的描述。
[0028]如图1、图2，本实施例提出的同轴测温视觉条形光斑XY可调激光焊接头，包括激光入射筒10、激光射出光纤11、反射管筒结构20、激光本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.同轴测温视觉条形光斑XY可调激光焊接头，其特征在于：包括激光入射筒、激光射出光纤、反射管筒结构、激光发射筒、第一三通管结构、第二三通管结构、图像采集筒、测温镜筒和柱面镜筒，其中第一三通管接结构的第一端连接激光发射筒，第一三通管接结构的第二端连接反射管筒结构的第一端，第一三通管接结构的第三端连接第二三通管结构的第一端，第二三通管结构的第二端连接测温镜筒的第一端，第二三通管结构的第三端连接图像采集筒的第一端，且所述激光发射筒、第一三通管结构、第二三通管结构和图像采集筒的主体依次直线连接形成直线筒状结构；所述图像采集筒的第二端连接数字相机；反射管筒结构的第二端通过柱面镜筒连接激光入射筒的第一端，激光入射筒的第二端连接激光射出光纤；所述测温镜筒的第一端的第二端连接红外测温组件；所述反射管筒结构内设有反射镜片，该反射镜片用于使激光射出光纤射出的光线反射到第一三通管结构，所述第一三通管结构内设有第一分光镜片，该第一分光镜片用于激光射出光纤射出的光线经过第一分光镜片射向激光发射筒；所述第二三通管结构内设有第二分光镜片，该第二分光镜片用于使激光发射筒射出的光线所形成的红外管反射到红外测温组件；所述柱面镜筒内安装有第一调焦机构和第二调焦机构，所述第一调焦机构载有X向柱面镜，第二调焦机构载有Y向柱面镜，所述第一调焦机构和第二调焦机构可调节X向柱面镜和Y向柱面镜在柱面镜筒中的轴向位置。2.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖向荣，
申请(专利权)人：武汉松盛光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：