[发明专利]一种蓝光激光焊接机器人的一体式主副分束装置有效

专利信息
申请号: 202210594254.5 申请日: 2022-05-27
公开(公告)号: CN114871571B 公开(公告)日: 2023-05-26
发明(设计)人: 王修正;唐霞辉;彭浩;陈曦;王平;李玉洁;杨航;孙睿 申请(专利权)人: 华中科技大学;深圳华中科技大学研究院
主分类号: B23K26/06 分类号: B23K26/06;B23K26/073;B23K26/24;B23K26/70
代理公司: 华中科技大学专利中心 42201 代理人: 徐美琳
地址: 430074 湖北*** 国省代码: 湖北;42
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摘要:
搜索关键词: 一种 激光 焊接 机器人 体式 主副分 束装
【权利要求书】:

1.一种蓝光激光焊接机器人的一体式主副分束装置,其特征在于,包括沿光路放置的蓝光光束准直系统、蓝光主副光束分束系统、聚焦系统、副光束准直光束线形转化系统、线性蓝光扫描寻位光路、用于观测的CCD相机;蓝光半导体激光器输出的蓝光光束经所述蓝光光束准直系统扩束准直后入射至所述蓝光主副光束分束系统,所述蓝光主副光束分束系统用于对蓝光光束进行分解,形成用于蓝光焊接的主光束和用于蓝光扫描的副光束;

所述聚焦系统用于将主光束在指定焊接位置汇聚,进行焊接;

所述副光束准直光束线形转化系统用于将副光束转化为线形激光,在焊接过程中,线形激光位于焊接位置的正前方,且反射后能被CCD相机接收;

所述线性蓝光扫描寻位光路用于根据被CCD相机接收线形激光的反射光,进行图像处理得到实际焊接的焊点位置;所述线性蓝光扫描寻位光路包括用于反射线形激光的第一平面反射镜和第二平面反射镜,线形激光通过两次反射后照射到拼接焊缝上,形成线形扫描光斑,经材料反射后的反射光会入射到CCD相机,经过图像处理得到实际焊接的焊点位置。

2.根据权利要求1所述的一体式主副分束装置,其特征在于,所述蓝光光束准直系统包括沿光路放置的第一凸透镜和第二凸透镜,组成开普勒望远镜结构,对蓝光光束进行扩束准直。

3.根据权利要求2所述的一体式主副分束装置,其特征在于,所述蓝光主副光束分束系统包括一个全反射镜和一个分光镜,准直后的蓝光光束入射到全反射镜后,光束方向偏转90°入射到分光镜,反射光为主光束,透射光为副光束。

4.根据权利要求1或3所述的一体式主副分束装置,其特征在于,所述副光束准直光束线性转化系统包括沿光路放置的用于蓝光收束的第三凸透镜和第四凸透镜、以及用于光束整形的第一柱面镜和第二柱面镜,副光束依次通过第三凸透镜和第四凸透镜缩小光束半径后,再依次入射到第一柱面镜和第二柱面镜,转化为线形激光输出。

5.根据权利要求1所述的一体式主副分束装置,其特征在于,所述聚焦系统为聚焦透镜,所述聚焦透镜汇聚后的主光束交点为工具点,所述主光束交点与线形扫描光斑处于同一平面。

6.根据权利要求2所述的一体式主副分束装置,其特征在于,第一凸透镜的焦距小于第二凸透镜的焦距,且间隔距离大于两块凸透镜的焦距之和。

7.根据权利要求4所述的一体式主副分束装置,其特征在于,第三凸透镜的焦距大于第四凸透镜的焦距,且间隔距离等于两块凸透镜的焦距之和。

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