[发明专利]可旋转的焊接头及焊接装置

说明书

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，尤其涉及一种可旋转的焊接头及装有该焊接头的焊接装置。

背景技术

目前在激光焊接技术领域，空间轨迹曲线的焊接常采用固体激光焊接和气体激光焊接两种焊接方式。

其中，固体激光焊接，其输出功率通常在600瓦以下，能够实现薄板类物体的复杂空间轨迹曲线的焊接，而在1000W以上的大功率固体激光焊接因其价格非常昂贵一般很少使用。固体激光焊接使用光纤传输系统，焊接头运动灵活，方便复杂空间轨迹曲线的焊接。

气体激光焊接，采用硬光路光束传输系统，焊接头的运动受到很大限制，因此，在实现空间轨迹曲线焊接时十分困难。

可见，若要实现厚板类物体空间轨迹曲线的大功率焊接，固体激光焊接头和气体激光焊接头都存在一定缺陷。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题是：提供一种可旋转的焊接头及焊接装置，以实现焊接头的可旋转，使装有该焊接头的焊接装置实现空间轨迹曲线焊接。

于是，本发明提供了一种可旋转的焊接头，包括用于传输激光束的传输腔体和用于将激光束汇聚的反射聚焦镜，其中，在所述传输腔体内倾斜设置一平面反射镜，在与该反射镜相对的传输腔体侧面设置一与该腔体贯通的中空旋转装置，所述反射聚焦镜倾斜设置在该旋转装置的腔体内，激光束经所述传输腔体由所述反射镜反射到旋转装置腔体内设置的反射聚焦镜后汇聚。

所述反射镜、反射聚焦镜和旋转装置的中心均在同一轴线上。

所述传输腔体与旋转装置之间为转盘式活动连接。

所述传输腔体与旋转装置之间为万向球式活动连接。

所述旋转装置包括：与所述传输腔体贯通的腔体和与该腔体贯通的中空反射聚焦镜镜座，所述反射聚焦镜倾斜设置在该反射聚焦镜镜座上。

所述可旋转的焊接头还包括用于驱动旋转装置转动的伺服电机。

在所述旋转装置下方激光束经过处设置用于防止焊接飞溅沿激光束上行的横吹气帘。

在所述旋转装置上还设置有用于对所述反射聚焦镜进行冷却的水冷接头。

本发明还提供了一种焊接装置，包括可X轴和Y轴运动的运动平台、及安装在该运动平台上的Z轴，其中，在Z轴上设置可沿该轴往复运动且自身可旋转的焊接头，该焊接头包括：包括用于传输激光束的传输腔体和用于将激光束汇聚的反射聚焦镜，在所述传输腔体内倾斜设置一平面反射镜，在与该反射镜相对的传输腔体侧面设置一与该腔体贯通的中空旋转装置，所述反射聚焦镜倾斜设置在该旋转装置的腔体内，激光束经所述传输腔体由所述反射镜反射到旋转装置腔体内设置的反射聚焦镜后汇聚。

所述反射镜、反射聚焦镜和旋转装置的中心均在同一轴线上。

所述传输腔体与旋转装置之间为转盘式活动连接。

所述传输腔体与旋转装置之间为万向球式活动连接。

所述旋转装置包括：与所述传输腔体贯通的腔体和与该腔体贯通的中空反射聚焦镜镜座，所述反射聚焦镜倾斜设置在该反射聚焦镜镜座上。

所述可旋转的焊接头还包括用于驱动旋转装置转动的伺服电机。

在所述旋转装置下方激光束经过处设置用于防止焊接飞溅沿激光束上行的横吹气帘。

在所述旋转装置上还设置有用于对所述反射聚焦镜进行冷却的水冷接头。

可见，本发明所述可旋转的焊接头通过在传输腔体上增设一平面反射镜，在与该反射镜相对的传输腔体侧面增设一与该腔体贯通的中空旋转装置，反射聚焦镜设置在旋转装置上，使得反射聚焦镜汇聚的激光束能够跟随旋转装置的旋转而旋转，实现了焊接头的可旋转，从而实现空间轨迹的焊接。

应用了本发明所述可旋转的焊接头的焊接装置，通过焊接装置运动平台的X轴和Y轴运动、所述焊接头沿Z轴的往复运动以及所述焊接头自身的可旋转，使焊接头汇集的激光束准确定位在焊点位置上，实现了空间轨迹曲线的焊接。

附图说明

图1为本发明实施例所述可运动的气体激光焊接头立体结构示意图；

图2为图1所示焊接头沿A-A方向剖视图。

具体实施方式

下面，结合附图对本发明进行详细描述。

如图1、图2所示，本实施例所述可旋转的焊接头，主要用于空间轨迹的焊接，包括：用于传输激光束10的传输腔体11和用于将激光束10汇聚的反射聚焦镜12。

其中，在传输腔体11内倾斜设置一平面反射镜13，在与反射镜13相对的传输腔体11侧面设置一与该腔体贯通的中空旋转装置14，反射聚焦镜12倾斜设置在旋转装置14的腔体内，激光束经传输腔体11由反射镜13反射到旋转装置14腔体内设置的反射聚焦镜12后，汇聚。