[发明专利]一种激光焊接系统及其光斑轨迹控制方法

权利要求书

1.一种激光焊接系统，其特征在于：包括：

半导体激光器，所述半导体激光器有多个且并联布置，每个所述半导体激光器均电性连接有直流供电模块；

调光组件，所述调光组件包括聚焦透镜以及多个准直透镜，多个所述准直透镜分别布置在多个所述半导体激光器的输出端，所述准直透镜用于将所述半导体激光器发出的激光束准直，所述聚焦透镜设置在各所述准直透镜的出光一侧，所述聚焦透镜用于将经过准直后的多束激光束进行聚焦后输出，其中，各所述半导体激光器发出的激光束经准直和聚焦后所形成的聚焦点在待焊工件上共同构成预设的光斑图形；

以及上位机，所述上位机与各所述直流供电模块电性连接，所述上位机用于根据预设的光斑轨迹对各所述直流通道模块进行调制，以使各所述半导体激光器按次序激发和关断，从而使各半导体激光器发出的激光束经准直和聚焦后所形成的聚焦点在待焊工件上构成所述光斑轨迹。

2.根据权利要求1所述的激光焊接系统，其特征在于：所述光斑轨迹为所述光斑图形中一个或多个聚焦点点亮后形成的时序轨迹。

3.根据权利要求2所述的激光焊接系统，其特征在于：所述光斑图形由所述半导体激光的位置、所述准直透镜的位置和倾斜角度、以及所述准直透镜与所述半导体激光器之间的距离决定。

4.根据权利要求1所述的激光焊接系统，其特征在于：所述上位机包括微处理器、延时电路、数模转换器和MOSFET；所述半导体激光器与所述直流供电模组之间均连接有所述MOSFET，所述MOSFET用于承载所述直流供电模组流向所述半导体激光器的供电电流；每个所述MOSFET均电性连接有所述数模转换器，所述数模转换器用于控制流经所述MOSFET的电流的数值；所述微处理器用于存储所述光斑轨迹，所述微处理器还用于根据所述光斑轨迹向对应的所述数模转换器发送电压控制指令，以便于所述数模转换器根据所述电压控制指令对流经所述MOSFET的电流的数值进行控制；所述延时电路电性连接在所述微处理器与各所述数模转换器之间，所述延时电路用于控制所述电压控制指令的延时时间。

5.根据权利要求1所述的激光焊接系统，其特征在于：所述准直透镜为双凸透镜，所述聚焦透镜为平凸透镜。

6.一种光斑轨迹控制方法，所述方法基于如权利要求1-5任一项所述的激光焊接系统，所述方法用于在待焊工件上以预设的光斑轨迹进行焊接，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

S1、获取光斑轨迹，并根据所述光斑轨迹确定各半导体激光器的发光次序、发光间隔以及所述光斑轨迹的变换周期；

S2、获取激光器性能参数，所述激光器性能参数至少包括连续工作功率，所述连续工作功率为持续工作情况下所述半导体激光器能够输出的最大功率；

S3、在S1中确定的发光次序下，根据超调特性控制各半导体激光器在小于所述发光间隔的发光时长内发出高于所述连续工作功率的发光功率的激光束，其中，各所述半导体激光器的发光时长与发光功率乘积的总和等于所述连续工作功率与所述变换周期的乘积。

7.根据权利要求6所述的光斑轨迹控制方法，其特征在于：S3中，所述发光时长适于使热量在等离子体团中的传播距离大于第一阈值、使热量在待焊工件中的传播距离小于第二阈值。

8.根据权利要求7所述的光斑轨迹控制方法，其特征在于：所述发光时长为0.02-1ms。

9.一种电子设备，其特征在于：包括存储有可执行程序代码的存储器以及与所述存储器耦合的处理器；其中，所述处理器调用所述存储器中存储的可执行程序代码，执行如权利要求6-8任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器运行时执行如权利要求6-8任一项所述的方法。