[发明专利]三维振镜焊接头装置

说明书

本申请涉及一种三维振镜焊接头装置，其包括：壳体，所述壳体上设有入光口和出光口；设置在所述壳体内的X轴振镜、Y轴振镜、Z轴调焦装置、反射镜和聚焦场镜，所述聚焦场镜设置在所述出光口处，所述Z轴调焦装置、反射镜、X轴振镜和Y轴振镜按光束的路径设置；所述Z轴调焦装置包括音圈电机，所述音圈电机上设有至少一个扩束镜片，所述音圈电机可调节所述扩束镜片的上下位置。该三维振镜焊接头装置，其结构简单紧凑，使设备体积较小，且动态加速度更高，响应速度极快。

技术领域

本发明涉及一种三维振镜焊接头装置，属于激光加工设备领域。

背景技术

激光加工已经成为现代加工行业的重要加工方式，市场应用上对激光加工领域的要求越来越高，传统二维振镜式激光设备已经广泛应用在产品的平面打标、焊接等加工艺中。随着行业的发展，出现了较为复杂的三维曲面的加工需求，传统的二维激光设备很难满足一些三维曲面的加工需求，于是三维动态聚焦振镜系统应运而生。

正是三维动态聚焦振镜系统的出现，克服了传统二维振镜式激光设备对加工对象的表面形状局限于同一平面上，以及加工幅面小和光斑不均匀等缺陷。三维动态聚焦振镜系统被广泛用于精密的工业制造，3C电子，医疗器械及汽车制造业等行业的三维工件的激光加工过程中等等。

目前行业内所使用的三维振镜通常使用直线导轨加丝杆式的传动方式，或者使用曲柄连杆机构来实现扩束镜的Z轴方向移动，其工作原理比较复杂，且结构相对庞大，响应速度相对较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种三维振镜焊接头装置，其结构简单紧凑，使设备体积较小，且动态加速度更高，响应速度极快。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种三维振镜焊接头装置，包括：

壳体，所述壳体上设有入光口和出光口；

设置在所述壳体内的X轴振镜、Y轴振镜、Z轴调焦装置、反射镜和聚焦场镜，所述聚焦场镜设置在所述出光口处，所述Z轴调焦装置、反射镜、X轴振镜和Y轴振镜按光束的路径设置；

所述Z轴调焦装置包括音圈电机，所述音圈电机上设有至少一个扩束镜片，所述音圈电机可调节所述扩束镜片的上下位置。

进一步地，所述音圈电机包括具有中空结构的电机动子和设置在所述电机动子外部的电机定子，所述电机动子的外部还缠绕有音圈线圈，所述电机定子上设有强磁体。

进一步地，所述扩束镜片设置在所述中空结构内，所述音圈电机可调节所述扩束镜片在Z轴方向上的位置。

进一步地，所述中空结构内还设有安装座，所述扩束镜片安装在所述安装座上。

进一步地，所述三维振镜焊接头装置还包括设置在所述聚焦场镜处的气刀组件，所述气刀组件包括安装支架和设置在所述安装支架上的第一气刀，所述第一气刀被配置成向水平方向吹气。

进一步地，所述气刀组件包括一个或多个所述第一气刀。

进一步地，所述气刀组件还包括第二气刀，所述第二气刀为环形气刀，所述第二气刀被配置成从四周向其中心偏下处吹气。

进一步地，所述第二气刀设置在所述聚焦场镜的下方。

进一步地，所述第二气刀设置在所述聚焦场镜和第一气刀之间。

进一步地，所述三维振镜焊接头装置还包括激光传感器和控制系统，所述控制系统与所述X轴振镜、Y轴振镜和Z轴调焦装置电性连接；所述激光传感器用于检测所述三维振镜焊接头装置与工件的距离，并将数据传输给所述控制系统。

进一步地，所述壳体的外部设有光纤接口，所述光纤接口设置在所述入光口处，以将光束从所述光口处导入至所述壳体内。