[实用新型]一种大功率激光远程飞行加工头

说明书

技术领域

本实用新型属于激光焊接装备领域，具体地说是一种大功率激光远程飞行加工头。

背景技术

激光加工是一种新型的加工技术，激光焊接一般无需焊料和焊剂，只需工件加工区域“热熔”在一起即可。激光焊接速度快，热影响区小，焊接质量高，既可焊接同种材料，也可焊接异种材料，还可透过玻璃进行焊接。在高功率激光加工成套设备开发及制造方面，经过十几年的发展，我国激光加工技术及装备从无到有，已逐步形成一定产业规模。

远程激光加工技术是激光加工领域中的常用制造技术之一，大功率远程激光焊接常用于汽车零部件的焊接，具有极高的加工效率。激光远程加工成套系统通常采用机器人或机床附加远程激光加工头，由机器人或机床完成激光路径。但由于受到机器人及机床自身参数的限制，不能够达到理想的工作效率，特别在三维空间上的焊接，除工作效率较低外，工作范围也会受到影响。

实用新型内容

为了解决现有技术中激光焊接工作效率低、焊接工作范围受限的问题，本实用新型的目的在于提供一种大功率激光远程飞行加工头。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

本实用新型包括一次折返单元、准直单元、可移动聚焦单元、单振镜扫描单元及支架，其中支架的一侧安装有准直单元，另一侧安装有单振镜扫描单元，在准直单元与单振镜扫描单元之间的支架上设有可移动聚焦单元，该可移动聚焦单元沿水平方向往复移动；所述一次折返单元与准直单元相连，在一次折返单元上设有激光连接件；所述单振镜扫描单元中的扫描振镜具有绕X轴和Y轴翻转的两个自由度；激光束由激光连接件入射，依次通过一次折返单元中的一次折返镜、准直单元中的准直镜、可移动聚焦单元中的聚焦镜、单振镜扫描单元中的扫描振镜照射在工件上，激光束通过扫描振镜绕X轴和Y轴的翻转在工件的二维平面扫描，通过可移动聚焦单元的往复移动实现激光束焦点在Z轴运动。

其中：所述支架为“凹”形，包括底板及位于底板两侧的两个连接板，所述准直单元和单振镜扫描单元分别安装在两个连接板上；所述可移动聚焦单元安装在底板上；所述一次折返单元包括折返镜座、一次折返镜及后盖，其中折返镜座安装在支架上，在折返镜座上设有一次折返镜，后盖安装在折返镜座的底部，在折返镜座的上方连接有激光连接件；一次折返镜的背面设有折返水冷件；所述准直单元包括准直镜及准直镜座，其中准直镜座与支架相连，准直镜安装在准直镜座上；准直镜座上连接有水冷圈；所述可移动聚焦单元包括直线执行机构、聚焦镜座及聚焦镜，其中直线执行机构安装在支架上，聚焦镜座可往复移动地与直线执行机构连接，聚焦镜安装在聚焦镜座上；聚焦镜与准直单元中的准直镜同轴心；所述单振镜扫描单元包括X轴伺服电机、第一皮带轮、X轴、L形连接板、扫描振镜、扫描镜座、Y轴伺服电机、第二皮带轮、Y轴、第三皮带轮及第四皮带轮，其中X轴安装在支架上，第一皮带轮可转动地套在X轴上，X轴伺服电机安装在支架上、其输出轴上设有第二皮带轮，第一皮带轮通过皮带与第二皮带轮相连；所述L形连接板的一面与第一皮带轮固接，另一面上设有Y轴伺服电机及可转动的Y轴，Y轴伺服电机的输出轴上连接有第四皮带轮，第三皮带轮与Y轴的一端键连接，第三皮带轮通过皮带与第四皮带轮相连，所述扫描镜座固接在Y轴的另一端，扫描振镜安装在扫描镜座上；扫描振镜的下方设有安装在L形连接板上的保护镜。

本实用新型的优点与积极效果为：

1.本实用新型通过一次折返单元、准直单元、可移动聚焦单元、单振镜扫描单元完成激光焦点在三维空间上的扫描，提高了加工效率，解决了工作范围受限的问题。

2.本实用新型在每处光学元件部位都引入水冷结构，从而提高了系统的所承受的最大输出功率，有效减小了由于光学透镜发热而产生的热透镜效应，提高了焊接质量。

3.本实用新型通过对可移动聚焦单元及单振镜扫描单元的X、Y轴设计，大大提高了加工头的可加工范围，方便使用。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1中振镜单元的结构示意图；

图3为本实用新型的立体结构示意图；