[发明专利]一种自动调焦的激光焊接系统及自动调焦的方法

说明书

本发明涉及激光控制技术领域，具体涉及一种自动调焦的激光焊接系统及自动调焦的方法。所述自动调焦的激光焊接系统，包括激光器、焊接头、用于检测焊件焦点的检测机构以及用于调节焊接头焦距的调焦机构，所述激光器包括光学部件，所述激光器与焊接头通过光纤连接，所述调焦机构与检测机构电连接，并与焊接头传动连接，所述检测机构设置在激光器内，反射回来的激光经过焊接头和激光器内的光学部件被检测机构接收。通过将检测机构设置在激光器内，在焊件上反射回来的激光经过焊接头和激光器内的光学部件被检测机构接收，这样检测机构能够正面接收反射回来的激光，减少了检测误差，达到了提高检测精度的目的，进而提高了系统自动调焦的精度。

技术领域

本发明涉及激光控制技术领域，具体涉及一种自动调焦的激光焊接系统及自动调焦的方法。

背景技术

随着科技的发展和生活水平的不断提高，汽车和各类消费电子的需求不断增加，激光焊接具有能量密度高、热输入量小、焊接速度快以及易于实现自动化控制等优点，在汽车和消费电子制造领域的优势越来越明显。

传统的激光器，导致激光焦点不在焊件上的原因多种多样：(1)由于焊接材料本身不平整导致；(2)由于夹具不平整导致；(3)由于焊接过程中焊件移动导致；(4)由于机器制作材料存在公差及装配误差导致。若焦点不在焊件上，会导致焊缝精度和强度达不到精密焊接的要求，需要利用检测机构检测激光器发射的激光是否处于焊件的焦点上，但现有的检测机构均置于光路的侧面，不能正面接收反射回来的激光，检测误差较大。同时，直接接收反射回来的激光，也会对元器件造成损害。另外，现有的调焦装置控制系统和激光器激光控制系统分离，系统之间交互的延时及系统之间的干扰也影响着焊接的工艺和质量。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种自动调焦的激光焊接系统，克服传统检测机构只能设置在光路侧面导致检测误差较大的缺陷。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种自动调焦的激光焊接系统，包括激光器、焊接头、用于检测焊件焦点的检测机构以及用于调节焊接头焦距的调焦机构，所述激光器包括光学部件，所述激光器与焊接头通过光纤连接，所述调焦机构与检测机构电连接，并与焊接头传动连接，所述检测机构设置在激光器内，反射回来的激光经过焊接头和激光器内的光学部件被检测机构接收。

本发明的更进一步优选方案是：所述检测机构包括处理器和用于将光信号转换为电信号的转换件，所述处理器将转换件转换后的电信号与其系统设定的恒定值比较，所述处理器与转换件电连接，并与调焦机构电连接。

本发明的更进一步优选方案是：所述恒定值是根据焊件的材料和激光器设定的。

本发明的更进一步优选方案是：所述转换件为用于接收反射回来的激光的光电探头，所述光电探头与处理器电连接。

本发明的更进一步优选方案是：所述检测机构还包括用于放大电信号的放大器，所述放大器一端与转换件电连接，另一端与处理器电连接，所述转换件通过放大器与所述处理器电连接。

本发明的更进一步优选方案是：所述激光器还包括滤波器，所述滤波器与转换件光路连接。

本发明的更进一步优选方案是：所述激光器还包括外壳和LD泵浦源，所述光学部件包括合束器和光学组件，所述LD泵浦源、合束器以及光学组件均安装在外壳内，所述LD泵浦源发出的激光依次经过合束器、光学组件，从焊接头射出；反射回来的激光经过焊接头、光学组件、合束器、滤波器后被转换件接收。

本发明的更进一步优选方案是：所述调焦机构为电机和驱动卡，所述驱动卡一端与处理器电连接，另一端与电机电连接，所述电机与焊接头传动连接。