一种光电控焦激光焊接装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种光电控焦激光焊接装置，该光电控焦激光焊接装置包括激光器和变焦器件；激光器用于出射激光光束；变焦器件包括第一变焦模块和第二变焦模块，第一变焦模块和第二变焦模块依次位于激光光束的出射光路上，第一变焦模块用于在第一方向上调节激光光束的聚焦，第二变焦模块用于在第二方向上调节激光光束的聚焦。本发明专利技术实施例采用第一变焦模块和第二变焦模块作为变焦器件，既可以在第一方向上调节激光光束的聚焦，又可以在第二方向上调节激光光束的聚焦，有效改善了激光焊接的焊接质量，实现了可控变焦功能，对焊缝的精准焊接以及焊点细密且牢固，有助于增加光纤陀螺的密闭效果和磁屏蔽效果，提高了光纤陀螺的可靠性和精度。可靠性和精度。可靠性和精度。

【技术实现步骤摘要】
一种光电控焦激光焊接装置


[0001]本专利技术实施例涉及激光焊接
，尤其涉及一种光电控焦激光焊接装置。

技术介绍

[0002]光纤陀螺在应用过程中为了防止外界磁场影响通常会带有一层或者多层屏蔽罩，屏蔽罩能够起到均热和对环圈保护的作用。高精度光纤陀螺通常直径较大，为了保证磁屏蔽效果需要焊接形成密闭结构，将薄壁件形成封闭结构从而实现对内部敏感环圈的封装屏蔽。
[0003]在实际的应用过程中，屏蔽罩的焊接通常发生在陀螺环圈装配完成后的后端工序，这时，屏蔽罩内的环圈通常已经装配完毕且相关的光纤和电线位置已经固定。在对屏蔽罩的焊接过程中，屏蔽罩不能随意剧烈碰撞、不能有较大的错位且不能产生较大面积的温升，否则容易伤害环圈。在激光焊接过程中，由于焊缝直径较大而且屏蔽罩较高，因而容易限制激光头运动而造成对激光的阻挡，经常导致激光焊接机不容易聚焦甚至因屏蔽罩尺寸太大无法连续聚焦形成虚焊或者焊缝不理想造成结构脱落，不仅会影响屏蔽罩的外观而且降低屏蔽罩可靠性，而且还会导致大尺寸薄壁件漏磁致使磁屏蔽失效。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供一种光电控焦激光焊接装置，以改善焊接质量，增加磁屏蔽效果，提高光纤陀螺的可靠性和精度。
[0005]本专利技术实施例提供了一种光电控焦激光焊接装置，包括激光器和变焦器件；
[0006]所述激光器用于出射激光光束；
[0007]所述变焦器件包括第一变焦模块和第二变焦模块，所述第一变焦模块和所述第二变焦模块依次位于所述激光光束的出射光路上，所述第一变焦模块用于在第一方向上调节所述激光光束的聚焦，所述第二变焦模块用于在第二方向上调节所述激光光束的聚焦，其中，所述第一方向和所述第二方向相互垂直，所述激光光束的出射方向分别与所述第一方向和所述第二方向垂直。
[0008]可选地，所述第一变焦模块和所述第二变焦模块均包括多个变焦单元，所述变焦单元包括封装盒和两个导电电极，所述封装盒具有相互对置的第一侧面和第二侧面，所述两个导电电极分别位于所述第一侧面和所述第二侧面；
[0009]所述封装盒内填充有电控光学材料，所述封装盒通过所述两个导电电极接收电寻址驱动电压，所述电控光学材料在所述电寻址驱动电压的作用下扭转，以使入射至所述变焦单元的所述激光光束偏转。
[0010]可选地，所述变焦单元在所述第一方向上的电寻址驱动电压为V1，所述变焦单元在所述第二方向上的电寻址驱动电压为V2，所述变焦单元的最大偏转电压为V0；
[0011]在所述第一方向上，所述变焦单元的电寻址驱动电压与所述变焦单元的最大偏转电压的关系满足，其中，A表示所述变焦单元距离所述第一变焦模块的中心
线的垂直距离，A0表示目标聚焦点距离所述第一变焦模块的中心线的垂直距离，f表示目标聚焦点的焦距；
[0012]在所述第二方向上，所述变焦单元的电寻址驱动电压与所述变焦单元的最大偏转电压的关系满足，其中，B表示所述变焦单元距离所述第二变焦模块的中心线的垂直距离，B0表示目标聚焦点距离所述第二变焦模块的中心线的垂直距离，f表示目标聚焦点的焦距。
[0013]可选地，所述导电电极包括透明电极胶层薄膜，所述透明电极胶层薄膜包括氧化锌和胶黏剂，所述胶黏剂包括有机硅和环氧树脂分子，所述环氧树脂分子中的主链段包括柔性有机硅和聚醚链段。
[0014]可选地，所述透明电极胶层薄膜满足≤10℃，其中，P
i
表示所述激光光束的功率，表示所述透明电极胶层薄膜的透光系数，表示所述激光光束的能量转化为热能的比例，C表示所述透明电极胶层薄膜的比热容，表示所述透明电极胶层薄膜的密度，S表示所述透明电极胶层薄膜的面积，d表示所述透明电极胶层薄膜的厚度。
[0015]可选地，还包括准直镜头和导光光纤；所述准直镜头、所述导光光纤、所述第一变焦模块和所述第二变焦模块依次位于所述激光光束的出射光路上；
[0016]所述准直镜头用于将所述激光光束准直为准直激光光束；
[0017]所述导光光纤用于传送所述准直激光光束至所述变焦器件。
[0018]可选地，所述导光光纤包括大模场多模光纤和多层保护套，所述多层保护套用于包裹所述大模场多模光纤。
[0019]可选地，还包括转台机构，所述转台机构用于放置屏蔽罩并带动所述屏蔽罩旋转，所述变焦器件用于调节所述激光光束聚焦至所述屏蔽罩中的待焊接的目标位置。
[0020]可选地，还包括圆环机构，所述圆环机构和所述转台机构同心设置，所述圆环机构和所述转台机构位于同一水平面上，所述变焦器件通过固定夹具固定于所述圆环机构上。
[0021]本专利技术实施例提供了一种光电控焦激光焊接装置，该光电控焦激光焊接装置包括激光器和变焦器件；激光器用于出射激光光束；变焦器件包括第一变焦模块和第二变焦模块，第一变焦模块和第二变焦模块依次位于激光光束的出射光路上，第一变焦模块用于在第一方向上调节激光光束的聚焦，第二变焦模块用于在第二方向上调节激光光束的聚焦，其中，第一方向和第二方向相互垂直，激光光束的出射方向分别与第一方向和第二方向垂直。本专利技术实施例采用第一变焦模块和第二变焦模块作为变焦器件，既可以在第一方向上调节激光光束的聚焦，又可以在第二方向上调节激光光束的聚焦，有效改善了激光焊接的焊接质量，实现了可控变焦功能，对焊缝的精准焊接以及焊点细密且牢固，有助于增加光纤陀螺的密闭效果和磁屏蔽效果，提高了光纤陀螺的可靠性和精度。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他
的附图。
[0023]图1是本专利技术实施例提供的一种光电控焦激光焊接装置的结构示意图；
[0024]图2是本专利技术实施例提供的一种变焦器件的结构示意图；
[0025]图3是本专利技术实施例提供的另一种光电控焦激光焊接装置的结构示意图；
[0026]图4是本专利技术实施例提供的一种单个变焦单元的结构示意图；
[0027]图5是本专利技术实施例提供的一种多个变焦单元的结构示意图；
[0028]图6是图4所示的变焦单元在第一方向上的光路示意图。
具体实施方式
[0029]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。
[0030]在本专利技术实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本专利技术。需要注意的是，本专利技术实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本专利技术实施例的限定。此外在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件被形成在另一个元件“上”或“下”时，其不仅能够直接形成在另一个元件“上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光电控焦激光焊接装置，其特征在于，包括激光器和变焦器件；所述激光器用于出射激光光束；所述变焦器件包括第一变焦模块和第二变焦模块，所述第一变焦模块和所述第二变焦模块依次位于所述激光光束的出射光路上，所述第一变焦模块用于在第一方向上调节所述激光光束的聚焦，所述第二变焦模块用于在第二方向上调节所述激光光束的聚焦，其中，所述第一方向和所述第二方向相互垂直，所述激光光束的出射方向分别与所述第一方向和所述第二方向垂直。2.根据权利要求1所述的光电控焦激光焊接装置，其特征在于，所述第一变焦模块和所述第二变焦模块均包括多个变焦单元，所述变焦单元包括封装盒和两个导电电极，所述封装盒具有相互对置的第一侧面和第二侧面，所述两个导电电极分别位于所述第一侧面和所述第二侧面；所述封装盒内填充有电控光学材料，所述封装盒通过所述两个导电电极接收电寻址驱动电压，所述电控光学材料在所述电寻址驱动电压的作用下扭转，以使入射至所述变焦单元的所述激光光束偏转。3.根据权利要求2所述的光电控焦激光焊接装置，其特征在于，所述变焦单元在所述第一方向上的电寻址驱动电压为V1，所述变焦单元在所述第二方向上的电寻址驱动电压为V2，所述变焦单元的最大偏转电压为V0；在所述第一方向上，所述变焦单元的电寻址驱动电压与所述变焦单元的最大偏转电压的关系满足，其中，A表示所述变焦单元距离所述第一变焦模块的中心线的垂直距离，A0表示目标聚焦点距离所述第一变焦模块的中心线的垂直距离，f表示目标聚焦点的焦距；在所述第二方向上，所述变焦单元的电寻址驱动电压与所述变焦单元的最大偏转电压的关系满足，其中，B表示所述变焦单元距离所述第二变焦模块的中心线的垂直距离，B0表示目标聚焦点距离所述第二变焦模块的中心线的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伯晗，罗巍，赵小明，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七〇七研究所，
类型：发明
国别省市：