[实用新型]一种适用于激光点焊的QCW准连续半导体激光系统有效

专利信息
申请号: 201821616713.0 申请日: 2018-09-30
公开(公告)号: CN208690717U 公开(公告)日: 2019-04-02
发明(设计)人: 漆启年;骆鹏程;戈燕;许平平;宗有刚;余金生;汪海洋;李同宁;游毓麒 申请(专利权)人: 无锡源清瑞光激光科技有限公司
主分类号: H01S5/042 分类号: H01S5/042;B23K26/22
代理公司: 无锡市汇诚永信专利代理事务所(普通合伙) 32260 代理人: 王闯;葛莉华
地址: 214000 江苏省无锡*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 光学模块 驱动模块 半导体激光系统 激光点焊 主控模块 光功率检测元件 半导体激光器 温度传感元件 本实用新型 信号输出端 信号输入端 侧部位置 产品生产 出光方式 出光功率 传感控制 点焊设备 调制频率 控制模块 控制驱动 数据参数 转换效率 激光器 占空比 焊接 检测 维护
【说明书】:

实用新型所公开的一种适用于激光点焊的QCW准连续半导体激光系统,包括:一光学模块,一驱动模块,一主控模块,一A/D转换模块,一传感控制模块,根据光学模块侧部位置上的温度传感元件和光功率检测元件所检测得到的数据参数进行设置和控制驱动光学模块的半导体激光器出光方式,并调制频率和占空比,以调节出光功率;驱动模块和A/D转换模块分别与主控模块相连;传感控制模块与A/D转换模块相连;光学模块的信号输入端与驱动模块的信号输出端相连。其降低企业对产品生产时的成本和点焊设备的维护成本,提升激光器转换效率以提升焊接效果。

技术领域

本实用新型涉及一种激光控制系统的技术领域,尤其是一种适用于激光点焊的QCW准连续半导体激光系统。

背景技术

激光点焊机因其焊接精度高,无噪音污染及空气污染,构件不会变型,受热区域可控制等优点,被广泛应用于贵金属,金银材料等精细产品高精度的焊接或缝焊。

现在市面上激光点焊用的设备大多为灯泵YAG激光器,用YAG进行激光点焊的优点是焊接点大小合适,焊接点熔池形状优良,熔池底部呈现圆形,并且深度适宜,可以实现较好的点焊质量。但是灯泵YAG激光器的电——光转换效率低,只有3%,且灯泵为消耗品,需要频繁更换,导致YAG点焊机提高了生产成本和维护成本。

另外,还有采用光纤激光器进行激光点焊用,其虽然光束质量优、维护成本低、电光转换效率高,但是基于这些优点所付出的代价就是产品制作成本高,价格相比于半导体激光器高很多倍,对于小微加工企业来说性价比极低,同时还会因为外界环境温度而受到点焊效果的影响,实际激光点焊机应用场合环境复杂(比如夏天和冬天,高温地区和低温地区使用等等),温度过高或者过低都会导致泵浦激光器的波长漂移,从而影响光纤激光器的电——光转换效率,最终导致激光出光能量降低或者不稳定。

针对以上缺陷,本实用新型人研发并制作了一种适用于激光点焊系统的准连续(QCW)半导体激光模块。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述技术的不足而设计的一种降低企业对产品生产时的成本和点焊设备的维护成本,提升激光器转换效率以提升焊接效果的一种适用于激光点焊的QCW准连续半导体激光系统。

本实用新型所设计的一种适用于激光点焊的QCW准连续半导体激光系统,包括:

一光学模块,用于形成激光并输出;

一驱动模块,用于驱动光学模块的半导体激光器出光;

一主控模块,用于信号处理;

一A/D转换模块,用于将模拟信号转换为数字信号;

一传感控制模块,根据光学模块侧部位置上的温度传感元件和光功率检测元件所检测得到的数据参数进行设置和控制驱动光学模块的半导体激光器出光方式,并调制频率和占空比,以调节出光功率;驱动模块和A/D转换模块分别与主控模块相连;传感控制模块与A/D转换模块相连;光学模块的信号输入端与驱动模块的信号输出端相连。

进一步优选,光学模块包括多个相互串联的半导体激光器、合束器、激光传能光缆和导引发光二极管D,各半导体激光器和导引发光二极管D分别与驱动模块电连接;各半导体激光器分别通过输出光纤与对应合束器的输入光纤相连;合束器的输出光纤与激光传能光缆相互熔接;导引发光二极管D接入合束器中的一输入光纤;半导体激光器和导引发光二极管D之间、以及合束器的旁侧均具有温度传感元件,合束器与激光传能光缆之间的输入光纤的熔接点旁侧具有光功率检测元件。

进一步优选,驱动模块包括半导体激光驱动电路和导引光发射电路,半导体激光驱动电路的一端与主控模块相连,其另一端与各半导体激光器相连;导引光发射电路的控制端连接5V的VCC电源,其另一端与导引发光二极管D相连。

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