[实用新型]一种连续变倍手持激光焊接光路结构

说明书

本实用新型公开的一种连续变倍手持激光焊接光路结构，包括：光纤输出器件，所述光纤输出器件用于将光纤输出的高功率激光发散后输出；设置在所述光纤输出器件后方的用于将所述光纤输出器件输出的发散光束准直为平行光束的准直镜组件；设置在所述准直镜组件后方的用于对所述准直镜组件输出的平行光束的方向进行改变的振镜；设置在所述振镜后方的用于将所述振镜发射的平行光束聚焦至工件表面的聚焦镜组件；所述准直镜组件为具有连续变焦功能的变焦准直镜组件。本实用新型可实现连续调焦，可根据需求连续改变光学系统倍率，无需改变聚焦镜组件位置，同时保持焊接枪头的工作距离不变。

技术领域

本实用新型涉及激光焊接技术领域，尤其涉及一种连续变倍手持激光焊接光路结构。

背景技术

手持激光焊接具有灵活、方便、独特工艺等优势，可以用在许多大型机械或机器人无法施工的场合，是全自动数控三维激光焊接的一种补充工艺手段。然而，目前常见的手持激光焊接枪头的焦距固定，无法适应不同材料的焊接需求。实践证明，手持激光焊接枪头的聚焦点光斑的大小对焊接效果的影响较大，而聚焦点的大小又与焊接枪头的光学系统本身的倍率有关。因此，需要焊接枪头能够根据不同的焊接对象选择不同的光学倍率，同时由于焊接枪头结构的原因，要求焊接枪头与工件之间的距离不会随着光学倍率而发生变化。

由于手持激光焊接枪头的光学组件主要包括准直镜和聚焦镜两部分，因此常见的两种改变焊接头焦距的方法通常是改变聚焦镜位置或者改变准直镜位置。

改变聚焦镜位置只能改变聚焦点的位置，并不能改变光学系统倍率。若直接更换不同焦距的聚焦镜片，则焊接枪头到工件的工作距离会随之改变，需要配合更改枪管或枪嘴，实际应用中十分不便。

改变准直镜位置可改变光学系统的倍率，但其缺点是焊接枪头到工件的工作距离会随之改变，需要配合更改枪管或枪嘴，实用性较差。

此外，还有的采用可调式的变焦结构来改变焦距，但会增加枪头重量或体积，实际应用中不太实用。

为此，本申请人经过有益的探索和研究，找到了解决上述问题的方法，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于：针对现有技术的不足而提供一种连续变倍手持激光焊接光路结构，该光路结构在不改变聚焦镜位置、焊接枪头工作距离的情况下，可根据实际的焊接需求，改变光学系统的倍率，提高焊接质量。

本实用新型所要解决的技术问题可以采用如下技术方案来实现：

一种连续变倍手持激光焊接光路结构，包括：

光纤输出器件，所述光纤输出器件用于将光纤输出的高功率激光发散后输出；

设置在所述光纤输出器件后方的用于将所述光纤输出器件输出的发散光束准直为平行光束的准直镜组件；

设置在所述准直镜组件后方的用于对所述准直镜组件输出的平行光束的方向进行改变的振镜；以及

设置在所述振镜后方的用于将所述振镜发射的平行光束聚焦至工件表面的聚焦镜组件；其特征在于，

所述准直镜组件为具有连续变焦功能的变焦准直镜组件。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述变焦准直镜组件包括沿光路方向依次布置的前透镜、变焦透镜、补偿透镜以及后透镜，所述前透镜和后透镜为固定布置，所述变焦透镜和补偿透镜可沿光路方向进行往复移动，通过改变所述变焦透镜和补偿透镜的位置来改变所述变焦准直镜组件的焦距。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述变焦准直镜组件的倍率可调范围为1.5X～4.0X。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述变焦准直镜组件采用模块化结构。