一种激光焊接装置及焊接方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113681909A(43)申请公布日2021.11.23(21)申请号202110958767.5(22)申请日2021.08.20(71)申请人深圳技术大学地址518000广东省深圳市坪山区兰田路3002号(72)发明人欧阳德钦刘敏秋陈业旺赵俊清吴旭吕启涛阮双琛(74)专利代理机构深圳尚业知识产权代理事务所(普通合伙)44503代理人王利彬(51)Int.Cl.B29C65/16(2006.01)B29C65/78(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图2页(54)发明名称一种激光焊接装置及焊接方法(57)摘要本发明公开了一种激光焊接装置及焊接方法，激光焊接装置包括控制系统、位移台、焊接夹具、激光器组件和焊接头；位移台设置于工作面上，并与控制系统电连接，以用于在工作面内平移；焊接夹具设置于位移台上，并与控制系统电连接，以用于夹紧待焊接样品，且位移台能够带动焊接夹具在工作面内平移；激光器组件与控制系统电连接，以用于提供设定范围内波长可调谐的激光；焊接头与激光器组件连接，以用于对激光器组件发出的激光进行聚焦，且经焊接头聚焦后的激光朝向焊接夹具内的待焊接样品。由此，利用该激光焊接装置能够在无吸收剂使用的情况下，通过可调谐波长的激光器组件，为多种透明或白色塑料的激光焊接提供合适吸收率的激光，以提高适用性。CN113681909ACN113681909A权利要求书1/2页1.一种激光焊接装置，其特征在于，包括：控制系统；位移台，设置于工作面上，并与所述控制系统电连接，以用于在所述工作面内平移；焊接夹具，设置于所述位移台上，并与所述控制系统电连接，以用于夹紧待焊接样品，且所述位移台能够带动所述焊接夹具在所述工作面内平移；激光器组件，与所述控制系统电连接，以用于提供设定范围内波长可调谐的激光；焊接头，与所述激光器组件连接，以用于对所述激光器组件发出的激光进行聚焦，且经所述焊接头聚焦后的激光朝向所述焊接夹具内的待焊接样品。2.根据权利要求1所述的激光焊接装置，其特征在于，所述激光器组件包括种子激光器、指示激光耦合部和功率放大器；所述种子激光器与所述控制系统电连接，以用于提供波长可调谐的种子激光；所述指示激光耦合部连接于所述种子激光器的输出端，并与所述控制系统电连接，以用于提供指示光，并将所述指示光与所述种子激光进行耦合；所述功率放大器连接于所述指示激光耦合部的输出端，并与所述控制系统电连接，以用于将耦合后的种子光进行放大输出。3.根据权利要求2所述的激光焊接装置，其特征在于，所述种子激光器包括依次首尾相连的第一泵浦合束器、第一掺杂光纤、第一包层泵浦剥离器、耦合器、可调谐滤波器和第一隔离器，以形成环形腔结构，且所述第一泵浦合束器输入端的一侧还设有第一激光泵浦源；所述第一激光泵浦源用于提供泵浦光；所述可调谐滤波器用于实现波长的可调谐输出，以输出设定波长的种子激光；所述第一隔离器用于实现种子激光的单向传输；所述第一泵浦合束器用于将泵浦光与腔内信号光耦合进所述第一掺杂光纤内，形成第一耦合光；所述第一包层泵浦剥离器用于剥除未被吸收的泵浦光；所述耦合器用于实现部分第一耦合光在环形腔内循环振荡，并使部分腔内振荡光输出，作为种子光。4.根据权利要求3所述的激光焊接装置，其特征在于，所述指示激光耦合部包括半导体激光二极管、波分复合器和第二隔离器；所述半导体激光二极管设置于所述波分复合器的输入端，以用于提供指示光；所述波分复合器的输入端连接于所述耦合器的输出端，以接收从所述耦合器内输出的种子光，并将所述种子光光与所述指示光进行耦合，形成第二耦合光；所述第二隔离器设置于所述波分复合器的输出端，以用于实现所述第二耦合光的单向传输。5.根据权利要求4所述的激光焊接装置，其特征在于，所述功率放大器包括依次连接的第二泵浦合束器、第二掺杂光纤、第二包层泵浦剥离器、第三隔离器和激光输出头，且所述第二泵浦合束器的输入端设有第二激光泵浦源；所述第二激光泵浦源用于提供泵浦光；所述第二泵浦合束器连接于所述第二隔离器的输出端，和所述第二激光泵浦源的输出端，用于将所述第二激光泵浦源提供的泵浦光和所述第二耦合光耦合进所述第二掺杂光纤2CN113681909A权利要求书2/2页内，形成第三耦合光；所述第二包层泵浦剥离器用于剥除所述功率放大器中未被吸收的泵浦光；所述第三隔离器用于实现所述第三耦合光的单向传输；所述激光输出头用于输出所述第三耦合光。6.根据权利要求5所述的激光焊接装置，其特征在于，所述第一激光泵浦源和/或所述第二激光泵浦源为至少一个，多个所述第一激光泵浦源相互级联，多个所述第二激光泵浦源相互级联，所述泵浦光的波长为780～800nm。7.根据权利要求1所述的激光焊接装置，其特征在于，所述焊接夹