[发明专利]一种脉冲激光焊接镜头

说明书

本发明公开了一种脉冲激光焊接镜头，包括准直聚焦头和吹气保护装置，所述准直聚焦头包括镜筒以及设置在镜筒底端的镜片，其特征在于：所述吹气保护装置包括与镜筒底端连接的座体结构，所述座体结构整体呈中空状，所述座体结构内形成有与外部连通的环状的集气腔，所述集气腔的底端内侧形成有环状的进气口，所述进气口位于镜片的下方。通过设置环状集气腔和进气口，能形成一圈连续均匀的气帘，能将镜片与外界完全隔离开并吹散等离子体，并在内部形成一个负压腔，有效的将等离子体隔离在外。

技术领域

本发明涉及焊接领域，尤其是一种脉冲激光焊接镜头。

背景技术

激光焊接已经成为了现代工业中一种先进的焊接方法，由于其高精度、变形少、高效率、可焊接难焊接材料以及良好的加工柔性使得激光焊接的应用越来越广泛，从航空航天、汽车、造船等领域向家电领域扩展。激光焊接由于具有能量密度高、焊缝深宽比大、热影响区小、焊接质量好、容易实现自动化等优点被认为是一种很有发展前景的材料加工技术。

吹气保护在激光焊接中是必不可少的一道工序。在激光焊接过程中产生的飞溅物及其它烟气容易污染聚焦反射镜。沉积在聚焦反射镜上的金属蒸气和飞溅微粒，降低了激光器到工件的能量转移效率，并使激光束产生像差，恶化了激光束的焊接性能。这就要求激光焊接时除具有焊缝保护效果外，还要对聚焦镜进行保护。

现有的保护装置，如申请号为201710345340.1的中国专利公开的一种激光焊接机同轴吹保护气的结构，其包括环绕盘管和保护气进管，环绕盘管绕在激光同轴套的外侧，环绕盘管的一端连接保护气进气口，保护气进管设有三根，均设置在环绕盘管的下端，连接环绕盘管和激光同轴套，保护气进管与激光同轴套之间的夹角为锐角，激光同轴套上与保护气进管的连接处设有同轴套保护气进气口。

这种吹气保护装置，其进气口的设置方式导致气体需要从侧向、即与焊接机镜头垂直的方向设置进气管，由此导致需要占用额外空间，从而妨碍焊接操作；此外，其具有一个进气口和三个出气口，出气口的间隔设置方式导致气体不均匀(一点出气有近端、远端之分导致不均匀)，影响保护效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的问题，提供一种节省镜头运行空间、出气均匀的脉冲激光焊接镜头。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种脉冲激光焊接镜头，包括准直聚焦头和吹气保护装置，所述准直聚焦头包括镜筒以及设置在镜筒底端的镜片，其特征在于：所述吹气保护装置包括与镜筒底端连接的座体结构，所述座体结构整体呈中空状，所述座体结构内形成有与外部连通的环状的集气腔，所述集气腔的底端内侧形成有环状的进气口，所述进气口位于镜片的下方。

为减少占用空间，不影响焊接操作，所述集气腔的顶端开设有进气孔，所述吹气保护装置还包括进气接头，所述进气接头的延伸方向与镜筒一致，并且所述进气接头穿过进气孔延伸入集气腔内。

为使得集气腔内的各点气压均匀，所述进气接头内开设有贯穿进气接头底端的进气通道，所述集气腔的截面积与进气通道的截面积之比为3～7。

为使得进气接头进入的气体被压缩，有助于形成气帘，所述集气腔的体积与进气通道截面积比大于50。

优选的，所述座体结构包括筒状的两端开口的第一座体、筒状的两端开口的第二座体以及连接在第一座体和第二座体顶端之间的顶壁，所述第二座体设置在第一座体内、并与镜筒连接，所述集气腔形成在所述第一座体、第二座体和顶壁之间。

优选的，为便于固定镜片，所述镜筒的底端延伸入第二座体内、从而将镜片夹持固定在镜筒的底端和第二座体的内周壁之间。

优选的，所述第二座体靠近顶端的内周壁上还设置有台阶部，所述镜片夹持固定在所述台阶部和镜头的底端之间。