【技术实现步骤摘要】
本申请涉及激光光学，具体涉及一种振镜复合焊接光学系统、焊接装置及焊接方法。
技术介绍
1、激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法。激光焊接是激光材料加工技术应用的重要方面之一。20世纪70年代主要用于焊接薄壁材料和低速焊接，焊接过程属热传导型，即激光辐射加热工件表面，表面热量通过热传导向内部扩散，通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数，使工件熔化，形成特定的熔池。由于其独特的优点，已成功应用于各类精密焊接中。
2、在激光焊接技术的应用过程中，激光焊接的前后处理工艺对于保证焊接质量和性能非常重要，如焊接前的表面处理和预热处理，以及焊接后的焊缝处理。
3、表面处理是清除焊件表面的油污、铁锈、灰尘等杂质，以提高焊接质量和强度。通常会采用砂纸、砂轮、钢丝刷等工具对焊接表面进行处理，使得焊件表面露出金属光泽。但是，但对于一些复杂形状或精密零件的表面可能不太适用，且打磨过程中可能会产生新的杂质和损伤表面；大大降低了焊接效率，同时大大提高了设备的使用成本。
4、预热处理是处理一些厚板或高碳钢等材料，预热可以降低焊接残余应力，减少裂纹的产生，可以有效的改善焊接质量；预热温度和时间根据材料的种类和厚度而定；通常使用电环激光器或双光源复合焊接进行焊接，设备成本较高。
5、焊缝处理是对焊缝进行表面处理，通常在焊接完成后对焊缝进行清洗或打磨，以提高焊接接头的外观质量。
6、当前，普通激光焊接装置功能存在局限，仅能执行焊接操作，无法在焊接过程中同步开展焊件
7、鉴于此，我们创新设计了一种振镜复合焊接光学系统、焊接装置以及焊接方法。这一系统与装置能够在实施焊接作业的同时，并行完成焊件的表面处理、预热处理或焊缝处理，有效弥补了传统激光焊接装置功能单一的短板，大幅提升了焊接工艺的集成性与高效性，并且降低了对高成本特定焊接装置的依赖，为焊接
带来了更具综合性与经济性的解决方案。
技术实现思路
1、本申请提供了一种振镜复合焊接光学系统、焊接装置及焊接方法，以解决
技术介绍
中存在的一些复杂形状或精密零件激光焊接前需要清理待焊接表面、一些工件激光焊接前需要预热待焊接位置以及一些工件激光焊接后需要焊缝清洗等问题。
2、本申请解决技术问题的技术方案如下：
3、根据本申请的一个方面，提供了一种振镜复合焊接光学系统，其包括光纤、准直镜组、x振镜、y振镜、分光镜、第一聚焦镜组、反射镜、第二聚焦镜组。
4、所述光纤，用于传输激光设备发出的激光束。
5、所述准直镜组与所述光纤对应设置，用于将所述光纤传输的激光束整形为平行激光束。
6、所述x振镜与所述准直镜组对应设置，用于对所述准直镜组准直后的平行激光束进行反射并在x轴方向偏摆，形成第一偏摆激光束。
7、所述y振镜与所述x振镜对应设置，用于对所述x振镜反射来的在x轴方向偏摆的第一偏摆激光束进行反射并同时在y轴方向偏摆，形成第二偏摆激光束。
8、所述分光镜与所述y振镜对应设置，用于对第二偏摆激光束进行分束，形成透射光束和反射光束。
9、所述反射镜与所述分光镜对应设置，用于将所述分光镜分光后的反射光束进行反射，形成二次反射光束，该光束与分光镜分光的透射光束方向一致。
10、所述第一聚焦镜组与所述分光镜对应设置，用于将所述分光镜分光后的透射光束转为第一聚焦光束并形成第一聚焦点。
11、所述第二聚焦镜组与所述反射镜对应设置，用于将所述反射镜反射的二次反射光束转为第二聚焦光束并形成第二聚焦点。
12、进一步地，所述第一聚焦镜组和第二聚焦镜组上分别设有调节机构，用于分别调节经过第一聚焦镜组和第二聚焦镜组的透射光束和反射光束的焦点。
13、根据本申请的另一方面，提供了一种激光焊接装置，其包括壳体，所述壳体内设置有上述技术这群所述的振镜复合焊接光学系统。
14、根据本申请的另一方面，提供了一种上述技术方案所述振镜复合焊接光学系统的焊接方法，包括：
15、通过所述光纤传输激光设备发出的激光束。
16、通过所述准直镜组将所述光纤传输的激光束整形为平行激光束。
17、通过所述x振镜对所述准直镜组准直后的平行激光束进行反射并在x轴方向偏摆，形成第一偏摆激光束。
18、通过所述y振镜对所述x振镜反射来的在x轴方向偏摆的第一偏摆激光束进行反射并同时在y轴方向偏摆，形成第二偏摆激光束。
19、通过所述分光镜对所述y振镜反射来的第二偏摆激光束进行分束，形成透射光束和反射光束。
20、通过所述反射镜将所述分光镜分光后的反射光束进行反射，形成二次反射光束，该二次反射光束与分光镜分光后的透射光束方向一致。
21、通过所述第一聚焦镜组将所述分光镜分光后的透射光束转为第一聚焦光束并形成第一聚焦点。
22、通过所述第二聚焦镜组将所述反射镜反射的二次反射光束转为第二聚焦光束并形成第二聚焦点。
23、进一步地，所述焊接方法还包括：将所述第二聚焦光束和所述第一聚焦光束在焊接方向上前后设置，通过所述第二聚焦光束对待焊接表面进行清洗，通过所述第一聚焦光束对已清洗的待焊接表面进行焊接。
24、进一步地，所述焊接方法还包括：将所述第二聚焦光束和所述第一聚焦光束在焊接方向上前后设置，通过所述第二聚焦光束对待焊接表面进行预热，通过所述第一聚焦光束对已清洗的待焊接表面进行焊接。
25、进一步地，所述焊接方法还包括：将所述第一聚焦光束和所述第二聚焦光束在焊接方向上前后设置，通过所述第一聚焦光束对待焊接表面进行焊接并形成焊缝，通过所述第二聚焦光束对焊接后的焊缝表面进行清洗。
26、进一步地，所述焊接方法还包括：将所述第一聚焦光束和所述第二聚焦光束并行设置，并对定距的两个待焊接表面同步焊接。
27、进一步地，所述第一聚焦点和第二聚焦点的间距优选为40mm-50mm，此间距适用于清洗和焊接同时进行。
28、进一步地，所述分光镜的分光比例为5:5或6-9:1-4。
29、相对于现有技术，本申请提供的一种振镜复合焊接光学系统、焊接装置及焊接方法，具备以下有益效果：
30、(1)本申请所述振镜复合焊接光学系统通过各光学元件的设置，可以将一台激光器的激光束分成两束，通过两束激光束同步进行各类型激光焊接操作。
31、(2)本申请所述的焊接方法，通过将反射光束聚焦后形成第二聚焦光束设置在前方，用于工件待焊接表面的清洗，有效避免精密零件打磨清洁时对工件的损伤，将透射光束聚焦后形成第一聚焦光束设置在后方，用于已清洗后待焊接表面的焊接，可以一次性完成工件待焊接表面清洁及焊接两道工序，大大提高焊接效率，降低设备使用成本。
32、(3)本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种振镜复合焊接光学系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种振镜复合焊接光学系统，其特征在于，所述第一聚焦镜组(7)和第二聚焦镜组(8)上分别设置有调节机构，用于分别调节经过所述第一聚焦镜组(7)和第二聚焦镜组(8)的透射光束(13)和反射光束(14)的焦点。
3.一种激光焊接装置，其特征在于，包括壳体，所述壳体内设置有权利要求1或2所述的振镜复合焊接光学系统。
4.一种基于权利要求1或2所述振镜复合焊接光学系统的焊接方法，其特征在于，包括：
5.根据权利要求4所述一种振镜复合焊接光学系统的焊接方法，其特征在于，还包括：将所述第二聚焦光束(17)和所述第一聚焦光束(16)在焊接方向上前后设置，通过所述第二聚焦光束(17)对待焊接表面进行清洗，通过所述第一聚焦光束(16)对已清洗的待焊接表面进行焊接。
6.根据权利要求4所述一种振镜复合焊接光学系统的焊接方法，其特征在于，还包括：将所述第二聚焦光束(17)和所述第一聚焦光束(16)在焊接方向上前后设置，通过所述第二聚焦光束(17)对待焊接表面进行预热，通过
7.根据权利要求4所述一种振镜复合焊接光学系统的焊接方法，其特征在于，还包括：将所述第一聚焦光束(16)和所述第二聚焦光束(17)在焊接方向上前后设置，通过所述第一聚焦光束(16)对待焊接表面进行焊接并形成焊缝，通过所述第二聚焦光束(17)对焊接后的焊缝表面进行清洗。
8.根据权利要求5-7任一项所述一种振镜复合焊接光学系统的焊接方法，其特征在于，所述第一聚焦点(18)和第二聚焦点(19)的间距为40mm-50mm。
9.根据权利要求4所述一种振镜复合焊接光学系统的焊接方法，其特征在于，还包括：将所述第一聚焦光束(16)和所述第二聚焦光束(17)并行设置，并对定距的两个待焊接表面同步焊接。
10.根据权利要求4所述一种振镜复合焊接光学系统的焊接方法，其特征在于，所述分光镜(5)分光比例为5:5或6-9:1-4。
...【技术特征摘要】
1.一种振镜复合焊接光学系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种振镜复合焊接光学系统，其特征在于，所述第一聚焦镜组(7)和第二聚焦镜组(8)上分别设置有调节机构，用于分别调节经过所述第一聚焦镜组(7)和第二聚焦镜组(8)的透射光束(13)和反射光束(14)的焦点。
3.一种激光焊接装置，其特征在于，包括壳体，所述壳体内设置有权利要求1或2所述的振镜复合焊接光学系统。
4.一种基于权利要求1或2所述振镜复合焊接光学系统的焊接方法，其特征在于，包括：
5.根据权利要求4所述一种振镜复合焊接光学系统的焊接方法，其特征在于，还包括：将所述第二聚焦光束(17)和所述第一聚焦光束(16)在焊接方向上前后设置，通过所述第二聚焦光束(17)对待焊接表面进行清洗，通过所述第一聚焦光束(16)对已清洗的待焊接表面进行焊接。
6.根据权利要求4所述一种振镜复合焊接光学系统的焊接方法，其特征在于，还包括：将所述第二聚焦光束(17)和所述第一聚焦光束...
【专利技术属性】
技术研发人员：贾亮，崔迪，彭彪，姚昱，
申请(专利权)人：泰尔智慧上海激光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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