一种用于金属箔板的密封焊接装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种用于金属箔板的密封焊接装置，包括激光器、光路模组和控制模组，所述激光器与控制模组相连并经由传输光纤连接光路模组，所述光路模组包括沿激光传输光路依次设置的准直镜、衍射镜、折返镜、扫描振镜和场镜，所述光路模组输出的光束入射至待焊工件，所述待焊工件置于运动模组上，所述运动模组连接控制模组。本实用新型专利技术针对超薄的上层不锈钢(厚度0.05

【技术实现步骤摘要】
一种用于金属箔板的密封焊接装置


[0001]本技术属于激光密封焊接
，尤其涉及一种用于大尺寸金属箔板的密封焊接装置。

技术介绍

[0002]燃料电池的电堆组件由金属双极板和膜电极层叠装配而成，金属双极板在电堆中起到支撑、收集电流、液冷循环以及分隔氧化剂和还原剂的作用。金属双极板主要包含上层金属箔板(厚度0.05
‑
0.30mm)和下层金属箔板(厚度0.05
‑
0.30mm)，这类双极板由于上层板材超薄且尺寸在180～400mm区间分布，在激光焊接后及其容易出现热应力而导致变形，使整体平面度变差，并且焊后的焊渣会导致产品的整体厚度增加，会刮伤与其接触的结构，从而达不到产品装配要求，无法满足应用需求。

技术实现思路

[0003]为克服上述现有技术的不足，本技术提供一种用于金属箔板的密封焊接装置，用以解决大尺寸金属箔板的密封焊接问题。
[0004]本技术是通过以下技术方案予以实现的：
[0005]一种用于金属箔板的密封焊接装置，包括激光器、光路模组和控制模组，所述激光器与控制模组相连并经由传输光纤连接光路模组，所述光路模组包括沿激光传输光路依次设置的准直镜、衍射镜、折返镜、扫描振镜和场镜，所述光路模组输出的光束入射至待焊工件，所述待焊工件置于运动模组上，所述运动模组连接控制模组。
[0006]上述技术方案针对超薄的上层不锈钢(厚度0.05
‑
0.30mm)和下层不锈钢(厚度0.05
‑
0.30mm)焊接，能够实现对大尺寸金属箔板的有效密封焊接，能同时满足焊缝宽度及洁净度、密封性、平面度、背痕一致性和生产效率的要求，并实现大规模自动化量产。
[0007]上述技术方案采用激光束直接线扫描，焊接速度快，热作用时间短、效率高。
[0008]此外，上述密封焊接装置的密封性能好，且可与自动化工站进行高度集成。
[0009]可选地，所述衍射镜配置为可拆卸连接，用于更换不同相位数的衍射镜片。通过更换不同相位数的衍射镜片来将近高斯分布激光光束改变为不同能量分布的环形光束，达到飞溅小的焊接效果。
[0010]可选地，所述激光器、传输光纤及光路模组各光学器件均配置有水冷接头。
[0011]可选地，所述传输光纤与准直镜之间通过光纤接头连接。
[0012]可选地，所述光纤接头为QBH接头，所述QBH接头附带气管接头。
[0013]可选地，所述装置还包括CCD模块。
[0014]可选地，所述装置还包括压吹模块。所述压吹模块置于运动模组上，所述运动模组置于工作台上。
[0015]可选地，所述装置还包括气刀，所述气刀与场镜连接。
[0016]可选地，所述控制模组包括激光控制卡、运动控制卡、外控软件及工控机。
[0017]可选地，所述光路模组输出的光束为中空的环形光束或半中空的环形光束。
[0018]与现有技术相比，本技术的有益效果在于：
[0019](1)本技术应用于大尺寸金属箔板的密封焊接，能实现自动化高效密封连接，并且能够同时满足焊缝宽度及洁净度、密封性、平面度、背痕一致性和生产效率高的要求。
[0020](2)本技术利用衍射镜进行光束整形得到不同能量分布的环形光束，改善了焊接爆点和飞溅等问题。
附图说明
[0021]图1为根据本技术实施例的用于金属箔板的密封焊接装置的原理示意图。
[0022]图2为根据本技术又一实施例的原理示意图。
[0023]图3为根据本技术实施例的中空的环形光束示意图。
[0024]图4为根据本技术实施例的半中空的环形光束示意图。
[0025]图中：1、激光器；2、水冷传输光纤；3、光纤接头；4、水冷准直镜；5、衍射镜；6、CCD模块；7、45
°
折返镜；8、水冷扫描振镜；9、水冷F
‑
θ场镜；10、气刀；11、待焊工件；12、压吹模块；13、运动模组；14、外控软件；15、工控机；16、激光控制卡；17、运动控制卡。
具体实施方式
[0026]以下将结合附图对本技术各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本技术所保护的范围。
[0027]在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0028]在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0029]在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特
征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0030]本技术提供一种用于大尺寸金属箔板的密封焊接装置，如图1所示，所述焊接装置包括：激光器及传输光纤、光路模组、控制模组、配置于各光学元件进出口处的水冷模组、压合模块、位于工作台上的运动模组。
[0031]所述激光器可输出连续或调制激光光束，所述激光光束波长范围为1000
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1200nm，所述激光器的激光束额定输出功率为500
‑
4000W，所述激光器的M2小于1.5，所述传输光纤的芯径为12
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30um。
[0032]所述光路模组包括水冷准直镜本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于金属箔板的密封焊接装置，其特征在于，包括激光器、光路模组和控制模组，所述激光器与控制模组相连并经由传输光纤连接光路模组，所述光路模组包括沿激光传输光路依次设置的准直镜、衍射镜、折返镜、扫描振镜和场镜，所述光路模组输出的光束入射至待焊工件，所述待焊工件置于运动模组上，所述运动模组连接控制模组。2.根据权利要求1所述一种用于金属箔板的密封焊接装置，其特征在于，所述衍射镜配置为可拆卸连接，用于更换不同相位数的衍射镜片。3.根据权利要求1所述一种用于金属箔板的密封焊接装置，其特征在于，所述激光器、传输光纤及光路模组各光学器件均配置有水冷接头。4.根据权利要求1所述一种用于金属箔板的密封焊接装置，其特征在于，所述传输光纤与准直镜之间通过光纤接头连接。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨田，胡俊，胡张薇，王建刚，
申请(专利权)人：武汉华工激光工程有限责任公司，
类型：新型
国别省市：