一种OCT熔深检测组件及激光摆动焊接设备的制作方法

本技术涉及激光摆动焊接，尤其涉及一种oct熔深检测组件及激光摆动焊接设备。

背景技术：

1、激光摆动焊，通过振镜精确控制激光光束的运动路径，激光光束经过准直和聚焦后，入射到由电机控制的两个振镜镜片上，通过程序控制这两个振镜镜片的偏转，激光光束就能在工件表面按预设的轨迹进行高速扫描摆动。激光摆动焊凭借其优异的性能，广泛应用于汽车与电池制造领域。焊接过程中，熔深数据是衡量焊接质量的核心指标之一，直接关系到焊接接头的强度与稳定性。

2、现有的熔深检测方法主要有截面法、宏观金相法、超声波检测电磁波检测或者其他间接评估的方法，这些方法有的需要破坏焊接件，有的需要借助显微镜等高精密仪器，有的只能间接评估，不仅需要大量的人工成本及时间成本，而且准确性、实时性、稳定性等都难以保证；并且现阶段的电子束熔深检测技术一般需要设备停机，利用其他设备对焊接件进行检测，效率较低，使用环境有较大局限性。

技术实现思路

1、有鉴于此，本实用新型提出了一种oct熔深检测组件及激光摆动焊接设备，以解决上述背景技术中提出的现有技术中的熔深检测方法，需要大量的人工成本及时间成本，而且准确性、实时性、稳定性等都难以保证；并且现阶段的电子束熔深检测技术一般需要设备停机，利用其他设备对焊接件进行检测，效率较低，使用环境有较大局限性的技术问题。

2、本实用新型的技术方案是这样实现的：

3、第一方面，本实用新型提供了一种oct熔深检测组件，安装于摆动焊接设备上，所述摆动焊接设备包括光纤接口、准直分光模块、振镜模块、聚焦模块和气帘模块，激光光束从光纤接口进入准直分光模块后，反射至振镜模块内部，再往下同轴经过聚焦模块和气帘模块，最终到达工件表面；

4、所述oct熔深检测组件包括沿竖直方向从上至下依次布置的检测光接口、oct准直模块、oct振镜模块和oct分光模块，其中：

5、所述检测光接口用于输入检测光束并同轴向下传递；

6、所述oct准直模块用于将检测光束从发散的状态转变成平行状态，并传递到所述oct振镜模块；

7、所述oct振镜模块用于将平行的检测光束进行调节后传递至所述oct分光模块；

8、所述oct分光模块用于将调节后的检测光束向右反射至所述准直分光模块，检测光束与激光同光路向右传递至所述振镜模块内部。

9、在一些可选的实施方式中，优选的，还包括相机接口模块，所述相机接口模块可拆卸安装于所述oct分光模块的侧面，所述摆动焊接设备还包括相机，所述相机安装于所述相机接口模块。

10、在一些可选的实施方式中，优选的，所述oct分光模块和所述准直分光模块选用不同波段的反射镜。

11、在一些可选的实施方式中，优选的，所述oct熔深检测组件使用的检测光束的波段不同于激光光束的波段。

12、第二方面，本实用新型提供了一种激光摆动焊接设备，包括光纤接口、准直分光模块、振镜模块、聚焦模块和气帘模块，以及如第一方面所述的oct熔深检测组件，所述光纤接口位于所述准直分光模块的顶面，所述振镜模块位于所述准直分光模块的侧面，所述聚焦模块和所述气帘模块依次同轴设置于所述振镜模块下方，所述检测光接口平行所述光纤接口设置，且位于所述光纤接口远离所述振镜模块的一侧。

13、在一些可选的实施方式中，优选的，所述振镜模块包括外箱体、内箱体、电机座、电机、驱动板、x振镜和y振镜；外箱体上设有入光孔和出光孔，所述入光孔与所述准直分光模块同轴连接，所述出光孔与所述聚焦模块同轴连接；所述内箱体安装所述内箱体内部的底面；两个电机座分别安装于所述内箱体的顶端和后端；两个所述电机分别夹持固定于两个所述电机座上；所述驱动板位于所述内箱体顶端，且与两个电机线缆连接；x振镜和y振镜分别固定于两个电机的末端，且均位于所述内箱体内部。

14、在一些可选的实施方式中，优选的，两个所述电机座的相对位置呈15°角度关系。

15、在一些可选的实施方式中，优选的，所述准直分光模块包括与光纤接口同轴且从上至下依次布置的准直保护镜抽屉模块、准直水冷模块、准直模块和分光模块，所述准直模块用于将发散的激光光束转变为平行的激光光束，并向下传递到所述分光模块；所述分光模块分别与oct熔深检测组件和振镜模块连接，所述分光模块用于将平行的激光光束向右反射到振镜模块中。

16、在一些可选的实施方式中，优选的，所述聚焦模块包括基体、聚焦镜保护镜抽屉模块、聚焦水冷模块和水管接头；所述基体与所述聚焦镜保护镜抽屉模块同轴配合上下连接；所述聚焦水冷模块布置在所述基体的一侧；两个所述水管接头设置于所述聚焦水冷模块上。

17、在一些可选的实施方式中，优选的，所述气帘模块包括环形气吹模块、侧吹模块和气管接头，所述环形气吹模块与所述侧吹模块同轴配合上下连接；所述气管接头设有三个，其中两个所述气管接头分别对称设置于所述环形气吹模块两侧，另一个所述气管接头设置于所述侧吹模块一侧。

18、本实用新型的oct熔深检测组件及激光摆动焊接设备相对于现有技术具有以下有益效果：

19、（1）通过oct分光模块将调节后的检测光束向右反射至所述准直分光模块，检测光束与激光同光路向右传递至所述振镜模块内部，检测光束与激光光束同轴耦合，一同照射到工件上，通过检测光返回的光程和参考光程的差值，可以精确计算出熔池的深度信息，在焊接过程中，检测光束和激光光束始终同步运动，可以实时反馈焊接熔池的深度，反馈调节焊接设备的参数，提升摆动焊接的质量，无需停机对焊接工件进行检测，极大的提升了摆动焊接的效率；

20、（2）通过所述相机接口模块可拆卸安装于所述oct分光模块的侧面，所述相机安装于所述相机接口模块，通过相机采集工件的图像信息，与oct熔深检测相结合，提升检测的效率和精度；另外，可拆除相机接口模块，使设备整体体积减小，重量降低，整体结构更紧凑；

21、（3）通过所述oct分光模块和所述准直分光模块选用不同波段的反射镜，将反射镜可透过的波段以及可反射的波段进行组合，适配多种焊接环境；

22、（4）通过激光光束从准直分光模块处进入，反射至振镜模块内部，再往下同轴经过聚焦模块和气帘模块，最终到达工件表面；在焊接过程中，oct熔深检测的检测光束和激光光束始终同步运动，可在焊接过程中实时反馈焊接熔池的深度，使用准直分光模块将oct熔深检测组件和振镜模块连接，不仅可以接入激光，还可以使检测光束与激光光束同光路传递，保证了激光的反射率和检测光的透过率；

23、（5）通过两个所述电机座的相对位置呈15°角度关系，使得x振镜和y振镜的相对位置呈15°角度关系布局，使摆动焊接范围达到15*15mm的大幅面，可减少外部移动设备的运动轨迹的复杂程度，可以覆盖多数的焊缝，完成复杂图形的摆动焊接工作；

24、（6）通过所述准直模块将发散的激光光束转变为平行的激光光束，并向下传递到所述分光模块，所述分光模块将平行的激光光束向右反射到振镜模块中，通过分光模块分别连接oct熔深检测组件和振镜模块，不仅可以接入激光，还可以使检测光束与激光光束同光路传递，保证了激光的反射率和检测光的透过率。