本發(fā)明涉及焊接，尤其是涉及一種激光振鏡系統(tǒng)及高功率的激光掃描焊接頭。

背景技術(shù)：

1、現(xiàn)代加工業(yè)中，激光加工的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，尤其是高功率激光加工的應(yīng)用需求量不斷增加，比如電池包焊接，車(chē)身焊接用的越來(lái)越多。

2、為了實(shí)現(xiàn)對(duì)激光的靈活準(zhǔn)確控制，在激光加工應(yīng)用中往往會(huì)采用激光振鏡實(shí)現(xiàn)激光掃描加工。在使用振鏡掃描進(jìn)行激光加工的應(yīng)用場(chǎng)景中，振鏡在對(duì)如電池包、車(chē)身等金屬工件進(jìn)行掃描加工的過(guò)程中，入射激光光束本身的散射及熱輻射，金屬工件表面融化后鏡面反射的掃描光束通過(guò)場(chǎng)鏡后回返，均會(huì)產(chǎn)生覆蓋面較大的熱效應(yīng)，包括鏡片、鏡架、振鏡支架、箱體等都會(huì)受到影響。尤其是對(duì)于加工一些高反射材料，如銅鋁等，高的反射熱效應(yīng)會(huì)給上述振鏡系統(tǒng)的部件造成不可逆的損傷。

3、另外，對(duì)于需要使用高功率的激光進(jìn)行加工的應(yīng)用場(chǎng)景，由于高功率激光本身就具有很高的熱效應(yīng)，對(duì)于在使用振鏡掃描的高功率激光加工應(yīng)用中，高功率激光本身的散射與熱輻射，以及被加工件的鏡面反射產(chǎn)生的熱效應(yīng)會(huì)對(duì)振鏡及鏡片產(chǎn)生較大影響。特別是對(duì)于鏡片和鏡架部分，由于普通的振鏡鏡片一般是通過(guò)膠水粘貼在鏡架上，普通鏡架沒(méi)有反射能力和遮擋結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致反射的光直接照射到鏡架和膠水上，使鏡架溫度升高，膠水受熱變形、焦化甚至碳化，產(chǎn)生黑色灰塵雜質(zhì)并粘附在鏡片表面，將導(dǎo)致鏡片被高功率激光燒毀、炸裂甚至脫落。并且激光也會(huì)直接反射到振鏡電機(jī)上，對(duì)振鏡造成損壞。

4、因此在想使用振鏡掃描的高功率激光加工應(yīng)用中，系統(tǒng)解決高功率激光散射及被加工件的鏡面反射對(duì)鏡片及振鏡系統(tǒng)產(chǎn)生的熱效應(yīng)的影響，尤其是擁有一種能承載和保護(hù)高功率激光振鏡鏡片的鏡架結(jié)構(gòu)，減少激光對(duì)振鏡及鏡片的損壞，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定可靠的高功率的激光掃描焊接顯得尤為重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決高功率激光散射及被加工件的鏡面反射對(duì)鏡片及振鏡系統(tǒng)產(chǎn)生的熱效應(yīng)的影響，本技術(shù)提供一種激光振鏡系統(tǒng)及高功率的激光掃描焊接頭，實(shí)現(xiàn)高功率激光穩(wěn)定的掃描焊接應(yīng)用。

2、第一方面，本技術(shù)提供的一種激光振鏡系統(tǒng)采用如下的技術(shù)方案：

3、一種激光振鏡系統(tǒng)，包括第一振鏡，所述第一振鏡包括第一電機(jī)、第一鏡架和第一鏡片，所述第一鏡架包括連接部和安裝部；所述連接部連接于所述第一電機(jī)輸出軸；所述安裝部連接于所述連接部遠(yuǎn)離所述第一電機(jī)的側(cè)面，所述安裝部遠(yuǎn)離連接部的側(cè)面設(shè)置有用于放置所述第一鏡片側(cè)邊的安裝槽，所述安裝槽貫通所述安裝部?jī)啥耍龅谝荤R片的一側(cè)邊緣粘貼在所述安裝槽內(nèi)；所述安裝部遠(yuǎn)離所述連接部的側(cè)面連接有兩個(gè)防護(hù)臺(tái)，兩個(gè)所述防護(hù)臺(tái)分別位于所述安裝槽兩側(cè)；所述安裝部的兩端連接有兩個(gè)凸起，兩個(gè)所述凸起分別位于所述安裝槽的兩側(cè)。

4、可選的，所述激光振鏡系統(tǒng)還包括第二振鏡，所述第二振鏡包括第二電機(jī)、第二鏡架和第二鏡片；所述第二鏡架連接于所述第二電機(jī)輸出軸，所述第二鏡片安裝于所述第二鏡架上。

5、可選的，兩個(gè)所述防護(hù)臺(tái)相互靠近的側(cè)面設(shè)置有第一凹槽，同一端的兩個(gè)所述凸起之間形成第二凹槽。

6、可選的，所述安裝槽的長(zhǎng)度不大于所述第一鏡片位于所述安裝槽內(nèi)的一側(cè)邊長(zhǎng)度。

7、可選的，所述安裝部的兩側(cè)面呈倒角面，所述防護(hù)臺(tái)相互遠(yuǎn)離的側(cè)面與所述安裝部側(cè)面共同形成倒角面；所述凸起遠(yuǎn)離所述安裝部的側(cè)面呈圓弧面。

8、可選的，所述第一鏡架還包括遮擋板，所述安裝部遠(yuǎn)離所述第一鏡片的端面連接于所述遮擋板，所述連接部連接于所述遮擋板遠(yuǎn)離所述安裝部的側(cè)面。

9、可選的，所述連接部包括抱環(huán)和抱箍；所述抱環(huán)一端連接于所述遮擋板遠(yuǎn)離所述安裝部的側(cè)面，所述抱環(huán)遠(yuǎn)離所述遮擋板端面設(shè)置有兩個(gè)對(duì)稱的開(kāi)口，所述第一電機(jī)的輸出軸端部插接于所述抱環(huán)內(nèi)；所述抱箍設(shè)置有兩個(gè)，兩個(gè)所述抱箍連接于所述抱環(huán)周面，兩個(gè)所述抱箍位于所述開(kāi)口的兩側(cè)，兩個(gè)所述抱箍?jī)啥嗣娣謩e對(duì)齊，兩個(gè)所述抱箍?jī)啥瞬恐g可拆卸連接。

10、可選的，所述第一鏡架和所述第二鏡架表面均鍍有反射鍍膜材料。

11、第二方面，本技術(shù)提供的一種高功率的激光掃描焊接頭采用如下的技術(shù)方案：

12、一種高功率的激光掃描焊接頭，包括安裝殼、振鏡安裝座和所述振鏡系統(tǒng)；所述安裝殼的其中一個(gè)側(cè)板設(shè)置有入光口，所述安裝殼底板設(shè)置有出光口，與入光口側(cè)板相鄰的兩個(gè)側(cè)板為機(jī)械手的安裝板；所述振鏡安裝座安裝于所述安裝殼內(nèi)部底面，所述振鏡安裝座一側(cè)面緊貼于所述入光口側(cè)板的內(nèi)壁；所述振鏡安裝座底面設(shè)置有安裝腔，所述安裝腔與所述出光口連通；所述振鏡安裝座靠近所述入光口的側(cè)面設(shè)置有與所述安裝腔連通的通孔，所述入光口和所述通孔連通；所述振鏡系統(tǒng)安裝于所述振鏡安裝座內(nèi)，所述振鏡系統(tǒng)用于將從所述入光口入射的激光反射出所述出光口。

13、可選的，所述振鏡安裝座頂面設(shè)置有傾斜的第一放置槽，所述第一放置槽槽底設(shè)置有供所述第一鏡片、所述第一鏡架和所述第一電機(jī)端部伸入所述安裝腔內(nèi)的第一通槽；所述第一放置槽內(nèi)設(shè)置有第一連接板，所述第一連接板連接于所述第一放置槽內(nèi)，所述第一電機(jī)穿過(guò)所述第一連接板；所述第一連接板頂面連接有第一固定夾，所述第一固定夾內(nèi)周面貼緊于所述第一電機(jī)周面，所述第一固定夾兩端面連接有第一活動(dòng)夾，所述第一活動(dòng)夾壓緊于所述第一電機(jī)周面。

14、可選的，所述第一連接板遠(yuǎn)離所述第一固定夾的側(cè)面設(shè)置有兩個(gè)第一定位銷(xiāo)，所述第一放置槽底面設(shè)置有供兩個(gè)所述第一定位銷(xiāo)插入的兩個(gè)第一定位槽；所述第一電機(jī)周面連接有第一限位環(huán)，所述第一限位環(huán)貼緊于所述第一固定夾和所述第一活動(dòng)夾頂面。

15、可選的，所述振鏡安裝座遠(yuǎn)離所述入光口的側(cè)面設(shè)置有第二放置槽，所述第二放置槽槽底設(shè)置有供所述第二鏡片、所述第二鏡架和所述第二電機(jī)端部伸入所述安裝腔內(nèi)的第二通槽；所述第二放置槽內(nèi)設(shè)置有第二連接板，所述第二連接板連接于所述第二放置槽內(nèi)，所述第二電機(jī)穿過(guò)所述第二連接板；所述第二連接板頂面連接有第二固定夾，所述第二固定夾內(nèi)周面貼緊于所述第二電機(jī)周面，所述第二固定夾兩端面連接有第二活動(dòng)夾，所述第二活動(dòng)夾壓緊于所述第二電機(jī)周面。

16、可選的，所述第二連接板遠(yuǎn)離所述第二固定夾的側(cè)面設(shè)置有兩個(gè)第二定位銷(xiāo)，所述第二放置槽底面設(shè)置有供兩個(gè)所述第二定位銷(xiāo)插入的兩個(gè)第二定位槽；所述第二電機(jī)周面連接有第二限位環(huán)，所述第二限位環(huán)貼緊于所述第二固定夾和所述第二活動(dòng)夾頂面。

17、可選的，所述入光口側(cè)板內(nèi)設(shè)置有進(jìn)水流道和出水流道，所述進(jìn)水流道和所述出水流道連通于所述入光口側(cè)板的頂面；所述振鏡安裝座內(nèi)設(shè)置有第一流道，所述第一流道端部連通于所述進(jìn)水流道的底部；所述安裝腔遠(yuǎn)離所述入光口側(cè)板的頂部拐角連接有凸臺(tái)，所述振鏡安裝座內(nèi)設(shè)置有第二流道，所述第二流道穿過(guò)凸臺(tái)，所述第二流道一端連通于所述第一流道遠(yuǎn)離所述進(jìn)水流道的端部；所述振鏡安裝座內(nèi)設(shè)置有第三流道，所述第三流道端部連通于所述出水流道的底部；所述振鏡安裝座內(nèi)設(shè)置有第四流道，所述第四流道一端連通于所述第二流道遠(yuǎn)離所述第一流道的端部，所述第四流道另一端連通于所述第三流道遠(yuǎn)離所述出水流道的端部；所述第一流道、所述第二流道、所述第四流道和所述第三流道繞安裝腔設(shè)置。

18、可選的，所述安裝腔內(nèi)設(shè)置有沿所述第一通槽外側(cè)一周設(shè)置的冷卻管，所述第一鏡架可以穿過(guò)所述冷卻管，所述冷卻管為扁平狀；所述冷卻管的兩端均連接有圓管，所述圓管位于所述凸臺(tái)的下方，所述圓管遠(yuǎn)離所述冷卻管的端部彎折朝向凸臺(tái)；所述凸臺(tái)底面設(shè)置有供兩個(gè)所述圓管端部分別插入的插孔，所述凸臺(tái)內(nèi)設(shè)置有兩個(gè)第五流道，所述第五流道一端連通于所述第二流道，兩個(gè)所述插孔通過(guò)第六流道分別連通于兩個(gè)所述第五流道；所述第二流道位于兩個(gè)所述第五流道之間的部分封閉；所述冷卻管通過(guò)連接組件安裝于所述安裝腔內(nèi)壁。

19、可選的，所述連接組件包括第一連接塊、固定板、第二連接塊、第三連接塊、第一連接片和第二連接片；所述第一連接塊連接于所述凸臺(tái)底面，所述固定板兩端分別套設(shè)于兩個(gè)所述圓管的周面，所述圓管固定連接于所述固定板，所述固定板頂面設(shè)置有用于所述第一連接塊插入的插槽，所述固定板連接于所述第一連接塊底面；所述第二連接塊和所述第三連接塊均連接于所述安裝腔的頂面，所述第一連接片和所述第二連接片連接于所述冷卻管外側(cè)面，所述第一連接片連接于所述第二連接塊底面，所述第二連接片連接于所述第三連接塊的底面。

20、綜上所述，本技術(shù)包括以下至少一種有益技術(shù)效果：

21、1.通過(guò)在安裝部上設(shè)置防護(hù)臺(tái)和凸起，當(dāng)激光入射散射的光或焊接金屬工件表面融化后鏡面反射的光射向第一鏡片時(shí)，激光散射出來(lái)的光線照射在防護(hù)臺(tái)和凸起上，防護(hù)臺(tái)和凸起對(duì)激光進(jìn)行阻擋，使激光不能直接照射在膠水上，避免膠水溫度過(guò)高受到損壞，影響第一鏡片與第一鏡架的連接；

22、2.通過(guò)防護(hù)臺(tái)形成第一凹槽以及通過(guò)凸起形成第二凹槽，可以截?cái)喟惭b槽內(nèi)的膠水流動(dòng)；在安裝第一鏡片時(shí)，只需膠水位于安裝槽內(nèi)，當(dāng)膠水流動(dòng)至第一凹槽和第二凹槽后，若是激光照射到第一凹槽和第二凹槽內(nèi)的膠水，膠水會(huì)向安裝槽內(nèi)的膠水傳遞熱量，造成膠水溫度過(guò)高受損；在組裝時(shí)可以通過(guò)工具將第一凹槽和第二凹槽內(nèi)的膠水進(jìn)行清理，避免激光的照射；值得注意的是，若是防護(hù)臺(tái)以及兩個(gè)凸起之間沒(méi)有形成第一凹槽和第二凹槽，在通過(guò)膠水粘貼第一鏡片時(shí)，膠水受到擠壓，膠水會(huì)流向防護(hù)臺(tái)和凸起與安裝槽相鄰的內(nèi)壁上，此時(shí)的膠水并不好清理，并且清理不干凈，激光照射時(shí)，也容易照射到防護(hù)臺(tái)和凸起內(nèi)壁上的膠水；

23、3.通過(guò)設(shè)置遮擋板，遮擋板可以對(duì)散射和反射回來(lái)的激光進(jìn)行遮擋，避免激光直接照射在第一電機(jī)上，從而可以減少第一電機(jī)產(chǎn)生的熱量，有利于保護(hù)第一電機(jī)，減少第一電機(jī)振鏡自激；

24、4.為了能夠?qū)呙韬附宇^進(jìn)行降溫，通過(guò)向進(jìn)水流道內(nèi)注入冷水，冷水依次經(jīng)過(guò)第一流道、第二流道、第四流道、第三流道和出水流道，并經(jīng)出水流道排向外界，能夠快速帶走這些熱量，對(duì)安裝殼、振鏡安裝座和振鏡系統(tǒng)進(jìn)行降溫，實(shí)現(xiàn)冷卻效果，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行；通過(guò)將第一流道、第二流道、第四流道、第三流道設(shè)計(jì)的更貼近安裝腔，能夠更加迅速帶走系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生的熱量；

25、5.為了更好散熱，通過(guò)在安裝腔內(nèi)設(shè)置裸露的冷卻管，當(dāng)冷水進(jìn)入到第二流道內(nèi)時(shí)，第二流道內(nèi)的冷水進(jìn)入到最靠近第一流道的第五流道內(nèi)，再進(jìn)入到第六流道、圓管、冷卻管，然后回流至另一圓管、另一第六流道、另一第五流道，最后進(jìn)入到第二流道內(nèi)；由于裸露的冷卻管，能夠更好的對(duì)安裝腔進(jìn)行降溫，使得降溫效果更顯著。