(19)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 202123118635.6 (22)申请日 2021.12.13 (73)专利权人 武汉英飞华科技有限公司 地址 430000 湖北省武汉市东湖新 技术开 发区流芳大道52号凤凰产业园（武 汉·中国光谷文化创意产业园） E地块 11幢2层 （1） 厂房 (72)发明人 何威威　漆启年　张润　吕小威　 李同宁　游毓麒　 (74)专利代理 机构 武汉天领众智专利代理事务 所(普通合伙) 42300 专利代理师 王能德 (51)Int.Cl. B23K 26/24(2014.01) B23K 26/70(2014.01)(ESM)同样的发明创造已同日申请发明 专利 (54)实用新型名称 一种搭载工业OCT的激光焊 接头 (57)摘要 本实用新型提出了一种搭载工业OCT的激光 焊接头， 涉及激光焊接和光学相干层析成像设备 的技术领域， 包括焊接头主体、 激光焊接光学镜 头组件、 CCD相机、 OCT模块和 OCT光学镜头组件， 所述CCD相机和OCT模 块安装在焊接头主体 上， 激 光焊接光学镜头组件用于在焊接头主体内形成 激光光路， OCT光学镜头组件用于将OCT模 块产生 的探测光在焊接头主体内形成探测光光路， 所述 激光光路、 探测光光路和CCD相机的成像光路同 轴。 将OCT模块直接搭载在激光焊接机的机械臂 的焊接头主体上， 数据采集和成像处理系统与 OCT模块之间的光电连接与光学相干 无关。 这样， 避免了光学相干检测由于机械臂过长而引起的 测试系统难度和误差 。 权利要求书1页 说明书4页 附图5页 CN 216541382 U 2022.05.17 CN 216541382 U 1.一种搭载工业OCT的激光焊接头， 其特征在于， 包括焊接头主体(1)、 激光焊接光学镜 头组件、 CCD相机(2)、 OCT模块(3)和OCT光学镜头组件， 所述CCD相机(2)和OCT模块(3)安装 在焊接头主体(1)上， 所述激光焊接光学镜头组件和OCT光学镜头组件安装在焊接头主体 (1)内， 激光焊接光学镜头组件用于在焊接头主体(1)内形成激光光路， OCT光学镜头组件用 于将OCT模块(3)产生的探测光在焊接头主体(1)内形成探测光光路， 所述激光光路、 探测光 光路和CCD相机(2)的成像光路同轴。 2.如权利要求1所述的一种搭载工业OCT的激光焊接头， 其特征在于， 还包括旋转光窗 (4)和伺服电机(5)， 所述伺服电机(5)安装在焊接头主体(1)内， 所述旋转光窗(4)与伺服电 机(5)的输出轴(15)固定连接， 旋转光窗(4)位于OCT光学镜头组件与激光焊接光学镜头组 件之间， 并位于OCT模块(3)的探测光光路和CCD相机(2)的成像光路上， 旋转光窗(4)用于隔 断或导通CCD相机(2)的成像光路和OCT模块(3)的探测光 光路。 3.如权利 要求2所述的一种搭载工业OCT的激光焊接头， 其特征在于， 所述旋转光窗(4) 呈方框形， 呈方框形的旋转光窗(4)的其中一组相对面为透光面(16)， 该透光面(16)为镀有 增透膜的平面透 镜， 旋转光窗(4)的另一组相对面 为挡光面(17)。 4.如权利要求1所述的一种搭载工业OCT的激光焊接头， 其特征在于， 所述激光焊接光 学镜头组件包括第一准直镜组(6)、 第一分光镜(7)和聚焦镜(8)， 在焊接头主体(1)上设有 激光入射接头(9)， 第一准直镜组(6)、 第一分光镜(7)和聚焦镜(8)分别安装在焊接头主体 (1)内， 激光由激光入射接头(9)入射， 经第一准直镜组(6)准直， 并通过第一分光镜(7)折射 后， 由聚焦镜(8)聚焦射出。 5.如权利要求1所述的一种搭载工业OCT的激光焊接头， 其特征在于， 在所述焊接头主 体(1)上设有探测光接头(10)， OCT模块(3)通过单模光纤(11)与探测光接头(10)连接， 单模 光纤(11)用于传输OCT模块(3)的探测光， 所述OCT光学镜头组件包括第二准直镜组(12)和 第二分光镜(13)， 所述第二准直镜组(12)和第二分光镜(13)分别安装在焊接头主体(1)内， 第二分光镜(13)位于第一分光镜(7)上方， 所述CCD相机(2)位于第二分光镜(13)上方， OCT 模块(3)的探测光由探测光接头(10)入射， 经第二准直镜组(12)准直， 并通过第二分光镜 (13)折射后， 与C CD相机(2)的成像光路以及经第一分光镜(7)折 射后的激光 光路同轴。 6.如权利要求2所述的一种搭载工业OCT的激光焊接头， 其特征在于， 在所述焊接头主 体(1)上设有保护罩(18)， 保护罩(18)罩设在OCT模块(3)外侧， 在OCT模块(3)上设有第一电 接口(19)， 在焊接 头主体(1)上设有与伺服电机(5)电连接的第二电接口(20)。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 216541382 U 2一种搭载工 业OCT的激光焊接头 技术领域 [0001]本实用新型涉及激光焊接设备的技术领域， 更具体地说是涉及激光焊接和光学相 干层析成像设备的技 术领域。 背景技术 [0002]随着工业激光的快速 发展， 激光焊接已广泛应用于电子工业， 制造业， 生物医学和 汽车工业等各大行业， 市场对激光焊接技术和质量的要求越来越高， 激光焊接质量的无损 在线检测就尤为重要。 工业OCT 是一种无损、 无辐射、 非接触的断层成像技术， 可实时测量匙 孔、 熔深、 表 面熔宽、 堆高和孔洞等数据， 结合软件算法实现实时焊缝成像及质量检测。 激光 焊接机搭载工业OCT的传 统方法是将OCT模块安装在激光焊接机的激光器机柜中， 将OCT探 测光通过光纤传至激光头的OCT ‑Scanner中。 这种搭建方法OCT探测光路长， 光纤需要盘绕 在激光焊接机的机器臂上， 随着 机器臂的运动， 光纤会发生盘绕， 扭曲， OCT探测光的偏振态 也会随之改变。 光路过长和探测光偏振态的改变， 使得光路更加复杂， 不可控因素多， 探测 不准确。 同时大功率激光器通过样品面反射的回光会对OCT的探测光路造成干扰， 同时对 OCT的光源SLD造成致命伤害。 实用新型内容 [0003]本实用新型提出一种搭载工业OCT的激光焊接头， 解决了现有技术中将OCT模块安 装在激光焊接机的激光器机柜中所导致的弊端， 以及大功率激光器通过样品面反射的回光 会对OCT的探测光路造成干扰的问题。 [0004]本实用新型的技 术方案是这样实现的： [0005]一种搭载工业OCT的激光焊接头， 包括焊接头主体、 激光焊接光学镜头组件、 CCD相 机、 OCT模块和OCT光学镜头组件， 所述CCD相机和OCT模块安装在焊接头主体上， 所述激光焊 接光学镜头组件和OCT光学镜头组件安装在焊接头主体内， 激光焊接光学镜头组件用于在 焊接头主体内形成激光光路， OCT光学镜头组件用于将OCT模块产生的探测光在焊接头主体 内形成探测光 光路， 所述激光 光路、 探测光 光路和CCD相机的成像光路同轴。 [0006]进一步地， 还包括旋转光窗和伺服电机， 所述伺服电机通过支架固定安装在焊接 头主体内， 所述旋转光窗与伺服电机的输出轴固定连接， 旋转光窗位于 OCT光学镜头组件与 激光焊接光学镜头组件之间， 并位于OCT模块的探测光光路和 CCD相机的成像光路上， 旋转 光窗用于隔断或导 通CCD相机的成像光路和OCT模块的探测光 光路。 [0007]进一步地， 所述旋转光窗呈方框形， 呈方框形的旋转光窗的其中一组相对面为透 光面， 该透光 面为镀有增透膜的平面透 镜， 旋转光窗的另一组相对面 为挡光面。 [0008]进一步地， 所述激光焊接光学镜头组件包括第一准直镜组、 第一分光镜和聚焦镜， 在焊接头主体上设有激光入射接头， 第一准直镜组、 第一分光镜和聚焦镜分别安装在焊接 头主体内， 激光由激光入射接头入射， 经第一准直镜组准直， 并通过第一分光镜折射后， 由 聚焦镜聚焦射出。说　明　书 1/4 页 3 CN 216541382 U 3