(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202122673145.6 (22)申请日 2021.11.03 (73)专利权人 东莞市台谊激光科技有限公司 地址 523000 广东省东莞 市大岭山 镇香雅 路12号2栋101室 (72)发明人 廖建平　 (74)专利代理 机构 北京卓岚智财知识产权代理 事务所 (特殊普通合伙) 11624 代理人 田野 (51)Int.Cl. B23K 26/21(2014.01) B23K 26/70(2014.01) (54)实用新型名称 一种手持式光内同轴送丝 激光焊接枪 (57)摘要 本实用新型公开了一种手持式光内同轴送 丝激光焊接枪， 包括激光准直单元、 分光单元、 送 丝单元、 激光聚焦单元， 其中送丝导管穿过主反 射镜与聚焦镜的中心轴， 并且位于三束分光束的 中心， 经过聚焦镜聚焦后三束聚焦光束汇聚在丝 材顶点， 本实用新型结构简单完全依靠平面反射 镜的反射原理， 将光束等 分为三束， 分光效率高， 几乎没有激光的能量损失， 同时送丝单元被集成 到焊接枪上， 保证了丝材的进给效率， 同时丝材 在经过送丝导轮矫直后直接送入 熔池， 保证了同 轴送丝的效果， 提高了同轴送丝激光焊接的稳定 性。 权利要求书1页 说明书3页 附图3页 CN 216066009 U 2022.03.18 CN 216066009 U 1.一种手持式光内同轴送丝激光焊接枪， 其特征在于， 包括激光输出头(1)、 激光准直 单元(2)、 棱柱平面反射镜(3)、 三棱锥平面分光反射镜(4)、 启动按钮(5)、 焊接枪握把(6)、 分光镜腔(7)、 准直圆光束(8)、 准直镜片(9)、 送丝嘴(10)、 保护气喷嘴(11)、 聚焦光束(12)、 保护气接口(13)、 激光聚焦单元(14)、 聚焦镜(15)、 光束传输腔(16)、 分光束(17)、 主反射镜 (18)、 送丝单 元(19)、 送丝导轮(20)、 丝材(21)、 送丝导管(2 2)； 所述棱柱平面反射镜(3)、 三棱锥平面分光反射镜(4)和 分光镜腔(7)共同构成了该手 持式光内同轴送丝 激光焊接枪的分光单 元； 所述棱柱平面反射镜(3)共有三个， 其反射 面与水平面成45 °； 所述三棱锥平面分光反射镜(4)共有三个反射平面， 且每 个反射面与水平面均成45 °； 所述三个棱柱平面反射镜(3)均匀布置在三棱锥平面分光反射镜(4)的三个反射面方 向， 并且每个棱柱平 面反射镜(3)的反射面均与相对的三棱锥平 面分光反射镜(4)的反射面 平行。 2.根据权利要求1所述的一种手持式光内同轴送丝激光焊接枪， 其特征在于， 所述准直 圆光束(8)的横截面为圆形， 其经过三棱锥平面分光反射镜(4)劈分与棱柱平面反射镜(3) 反射后转变为 三束平行的分光束(17)， 所述分光束(17)的横截面是圆心角为120 °的扇形。 3.根据权利要求1所述的一种手持式光内同轴送丝激光焊接枪， 其特征在于， 所述送丝 导管(22)穿过主反射镜(18)与聚焦镜(15)的中心轴， 并且送丝导管(22)与经过主反射镜 (18)反射的分光束(17)平行。 4.根据权利要求1 ‑3任一项所述的一种手持式光内同轴送丝激光焊接枪， 其特征在于， 所述送丝单元(19)安装在手持式光内同轴送丝激光焊接枪上， 所述送丝嘴(10)安装在送丝 导管(22)前端， 所述丝材(21)通过送丝单元(19)的四个送丝导轮(20)矫直后送入送丝导管 (22)中， 并最终从送丝嘴(10)送出。 5.根据权利要求1 ‑2任一项所述的一种手持式光内同轴送丝激光焊接枪， 其特征在于， 所述三束平行分光束(17)经过主反射镜(18)反射后射向聚焦镜(15)， 经过聚焦变成三束聚 焦光束(12)， 并且三束聚焦光束(12)的焦点汇聚于 丝材顶点。 6.根据权利要求1所述的一种手持式光内同轴送丝激光焊接枪， 其特征在于， 所述保护 气接口(13)与焊接过程中的保护气相连， 所述保护气喷嘴(11)与送丝嘴(10)同轴布置， 共 同实现了该手持式光内同轴送丝 激光焊接枪同轴出光、 出丝与出气的设计。 7.根据权利要求1所述的一种手持式光内同轴送丝激光焊接枪， 其特征在于， 所述启动 按钮(5)位于焊接枪握把(6)上， 其同时控制激光输出与送丝单 元(19)送丝 。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 216066009 U 2一种手持式光内同轴送丝激光焊接枪 技术领域 [0001]本实用新型属于激光焊接领域， 更具体地， 涉及一种手持式光内同轴送丝激光焊 接枪。 背景技术 [0002]目前工业上广泛应用的激光填丝焊接大多采用旁轴送丝的方式， 然而由于送丝方 向的限制， 使得激光填丝焊接的焊缝轨迹被局限于一些简单形状， 例如直线等。 并且旁轴送 丝激光焊接的工艺过程 非常复杂， 除常见的激光功 率、 焊接速度以及送丝速度外， 还受送丝 角度、 光丝间隙与 送丝位置的影响， 这导致旁轴送丝激光焊接的工艺稳定性较差， 加工效率 较低。 [0003]为了改善旁轴送丝激光焊接的上述问题， 专利文献1(公开号： CN110614449A)公开 了一种基于多分光椭球面镜光内同轴送丝光学机构及其工作方法， 其采用多分光椭球面镜 将散射的激光光束劈分并聚焦成多束光束， 再通过平面反射镜汇 聚到一点， 尽管结构非常 简单， 但是多分光椭球面镜的加工难度非常大， 很难保证劈分后每一束光的能量相同； 另外 该专利采用的送丝结构存在弯曲过渡段， 这使得丝材在送达熔池前可能会出现弯曲， 很难 保证同轴送丝的效果。 同样的专利文献2(公开号： CN  111069770A)公开了一种光路分光单 元及其同轴送丝熔覆头， 其送丝过程仍然采用弯曲过渡， 并且该专利中的分光过程也非常 复杂。 专利文献3(公开号： CN105499793A)公开了一种同轴送丝熔敷激光头的光路分光单 元， 其采用两个四分光透镜将光束劈分成四束平行光束， 然而该专利中采用的四分光透镜 结构复杂加工难度非常大， 并且也很难保证前后两个四分光透 镜的分光效果。 [0004]因此， 针对上述问题， 提出了一种手持式光内同轴送丝激光焊接枪， 其采用三棱锥 平面分光反射镜与棱柱平面反射镜将准直激光束等分为三束平行的光束， 并且送丝单元集 成到焊接枪上， 保证了丝材与光束的同轴效果。 该装置结构简单， 可以完成复杂轨迹的手持 激光填丝焊接 。 发明内容 [0005]本实用新型的目的旨在针对现有技术存在的上述缺陷， 提供一种手持式光内同轴 送丝激光焊接枪， 其采用的技 术方案如下： [0006]一种手持式光内同轴送丝激光焊接枪， 包括激光输出头、 激光准直单元、 棱柱平面 反射镜、 三棱锥平面分光反射镜、 启动按钮、 焊接枪握把、 分光镜腔、 准直圆光束、 准直镜片、 送丝嘴、 保护气喷嘴、 聚焦光束、 保护气接口、 激光聚焦单元、 聚焦镜、 光束传输腔、 分光束、 主反射镜、 送丝单 元、 送丝导轮、 丝材、 送丝导管； [0007]所述棱柱平面反射镜、 三棱锥平面分光反射镜和分光镜腔共同构成了该手持激光 焊接枪的分光单 元； [0008]所述棱柱平面反射镜共有三个， 其反射 面与水平面成45 °； [0009]所述三棱锥平面分光反射镜共有三个反射平面， 且每 个反射面与水平面均成45 °；说　明　书 1/3 页 3 CN 216066009 U 3