[发明专利]一种3D焊接机

说明书

技术领域

本发明涉及激光3D打标技术领域，特别涉及一种3D焊接机。

背景技术

激光打标机是利用激光器发射的激光束，通过振镜和场镜的配合，使得激光束可以在物体上打出目标图样，现有的激光打标机针对平面物体可以直接打出想要的图样，而对于在3D物体上打标则需要通过对打标机的上下或前后的位置移动来实现，针对这种缺陷，申请人涉及并申请了如CN206106659U这样的技术方案，通过在激光束的路径上增加一个变焦器，使得激光打标器不用进行繁琐的移动就可以实现对3D物体的打标工作。

尽管上述方案对3D物体的焊接十分方便，但是在使用的过程中，申请人还发现了一些现有技术的缺陷以待解决：

1、针对3D焊接的要求要比普通的平面激光焊接更加严格，所以对残次品的监测和控制就成为了3D焊接中需要加以解决的问题

2、变焦器的使用直接解决了3D焊接不用繁琐移动激光器的问题，但如何延长变焦器的使用寿命，以及激光器整体的使用寿命，也是需要解决的问题。

发明内容

本发明是针对上述问题而做出的，通过对壳体内部结构进行改进，增加监测器、切断器和冷却系统，以解决现有技术的缺陷，在保证成品率的同时延长了设备整体的使用寿命。

技术方案1所述的3D焊接机，包括壳体，所述壳体一端设有振镜腔，所述振镜腔下方设有场镜，所述壳体内沿靠近振镜腔的方向依次设有激光器、红光指示器、变焦器，其特征在于：所述红光指示器发出的红光与激光器射出的激光束同轴；

还包括连接体，所述连接体设在靠近所述振镜腔一端的壳体上；

还包括监测器，所述监测器自连接体外部伸入所述变焦器与振镜腔之间的连接体内部，所述监测器包括设在连接体外部的摄像机和伸入引导腔的引导体，所述摄像机的摄像轨迹穿过所述引导体后与激光束同轴；

还包括切断器，所述切断器设在靠近所述激光器输出端的壳体内，所述切断器包括固定块和与所述固定块转动连接的切片，所述切片沿固定块转动时，释放或阻挡激光束射出的路径；

还包括水冷系统，所述水冷系统设在所述壳体上，对壳体内部的电路板进行冷却；

所述激光器射出的激光束分别穿过所述红光指示器、变焦器、监测器后进入振镜腔，通过场镜照射到物体表面。

优选的，所述连接体包括自连接体一侧伸入其内部的引导腔，所述引导腔内部设有与激光束方向一致的光路腔，所述光路腔的中心轴与引导腔的中心轴相交并垂直，所述光路腔贯穿连接体，且在靠近振镜腔一侧的连接体表面形成聚光出口，在所述聚光出口相对侧的连接体表面形成收光入口，所述聚光出口的直径小于收光入口的直径；

所述光路腔上方的连接体上设有与光路腔轴向平行且贯穿连接体的电路腔。

优选的，所述引导体为内部中空的圆柱状，且远离所述摄像机的一端设有倾斜的安装面，所述安装面上设有斜入口，所述引导体上设有与所述斜入口形成直线通路的平出口，所述斜入口上设有与安装面倾斜角度一致的第一合束镜，所述激光器发射的激光束自斜入口进入引导体，自平出口射出。

优选的，所述安装面与所述摄像机的摄像轨迹的夹角为45°，所述安装面在竖直方向上垂直于水平面，所述摄像机的摄像轨迹经第一合束镜的折射后与激光器射出的激光束同轴。

优选的，所述红光指示器包括支架，所述支架上设有红光发射器，所述支架上设有折光架，所述折光架上设有镜孔，所述镜孔上设有第二合束镜。

优选的，所述第二合束镜的镜面与激光器射出的激光束的夹角为45°。

优选的，所述第二合束镜的表面覆盖镀层，所述镀层可透射1064nm的激光束，并以90°的角度反射红光。

优选的，所述壳体内设有风冷系统，所述风冷系统设在所述变焦器的一侧，所述风冷系统包括升高架和与所述升高架固定连接的出风体。

优选的，所述出风体内部设有主风道，所述出风体上端设有多个与所述主风道通路的大风孔，靠近所述变焦器一侧的出风体表面设有多个与主风道通路的小风孔。

优选的，所述大风孔的出风方向与小风孔的出风方向垂直，所述小风孔的水平高度与变焦器的上表面相对应，所述大风孔的直径至少为小风孔直径的10倍以上。

优选的，所述场镜两侧设有光源组件

有益效果

1、上述监测器的设置，有效的解决了3D焊接技术中成品率的问题，其特殊结构的安装，实现了激光束和监视系统同步，通过配合切断器，在焊接过程中同步对焊缝进行监测，对监测到的不良品或虚焊可以及时停止并报警，防止残次品的产生，显著的提高了成品率。