CN214641004U - 一种激光光路的调节装置及激光加工设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种激光光路的调节装置及激光加工设备，包括固定座、光路调节组件和对光组件；所述光路调节组件设置于所述固定座的一端上，用于使激光束在所述固定座与所述光路调节组件接触的平行面上做位移调节，及围绕激光束的目标出光轴线做俯仰调节以使激光束光路轴线与目标出光轴线重合；所述对光组件设置于所述光路调节组件的出光端上，用于在俯仰调节时的所述光路调节组件的带动下，能同步做俯仰调节以使激光束光路轴线与目标出光轴线重合。本实用新型提供的激光光路调节装置及加工设备机构简单、方便调试、精准度高、密封性好。

Description

一种激光光路的调节装置及激光加工设备

技术领域

本实用新型涉及激光调节技术领域，尤其涉及一种激光光路的调节装置及激光加工设备。

背景技术

在激光加工领域，外光路的调节应用对整机的寿命起关键作用。由于激光器出光口处的激光功率密度很大，长时间工作状态下，容易损坏机械器件，通常情况下，可在激光器出光口处增加扩束镜结构，来改变激光光束直径和扩散角，进而降低激光的功率密度。

然而目前，常规的激光光路调节装置结构比较复杂，需要对整个调节装置***进行多次粗调试，细调试，调节步骤比较繁杂，使整个调节过程难度增大；也有直接通过调节调节板上的顶丝孔，确定光学组件的水平高度、俯仰角、方位等，此方法容易影响调节装置***的调节精度，降低工作效率。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种激光光路的调节装置，以解决激光外光路调节设备结构较复杂、调试难、精准度低的技术问题。

为了解决上述技术问题，所述激光光路的调节装置采用了如下所述的技术方案：

该激光光路的调节装置包括固定座、光路调节组件和对光组件；

所述光路调节组件设置于所述固定座的一端上，用于使激光束在所述固定座与所述光路调节组件接触的平行面上做位移调节，及围绕激光束的目标出光轴线做俯仰调节以使激光束光路轴线与目标出光轴线重合；

所述对光组件设置于所述光路调节组件的出光端上，用于在俯仰调节时的所述光路调节组件的带动下，能同步做俯仰调节以使激光束光路轴线与目标出光轴线重合。

可选地，所述对光组件可拆卸式设置于所述光路调节组件的出光端上。

可选地，所述光路调节组件包括调节件及沿激光束的入射方向依次连接的安装座、第一调节板和第二调节板；所述安装座、所述第一调节板、所述第二调节板的中心区域上均开设有第一通光孔；

所述安装座沿激光束的入光轴线在中心区域开设有容纳腔，所述容纳腔的腔壁上开设有至少两个通孔，各所述通孔与所述容纳腔相通，所述容纳腔的腔底上开设有所述安装座的所述第一通光孔；

所述第一调节板容置于所述容纳腔内，且所述第一调节板上开设有与所述通孔相对应的调节槽，各所述调节件顺次插接于对应的所述通孔和所述调节槽，并能在所述调节槽内滑动，以使所述第一调节板在所述容纳腔内进行位移调节；

所述第一调节板的中心区域还开设有凹槽，所述第二调节板的入光端嵌设于所述第一调节板的所述凹槽内，出光端能可拆卸式连接所述对光组件；所述第二调节板的出光端上沿其轴线方向设置有至少两个俯仰调节结构，各所述俯仰调节结构围绕所述第二调节板的第一通光孔的中心线均匀分布，所述第二调节板通过调节所述俯仰调节结构能够围绕目标出光轴线做俯仰调节，以使从所述第一通光孔出射的激光束与目标出光轴线重合。

可选地，一个所述调节件为第一调节件，一个所述调节件为第二调节件，所述第一调节件和所述第二调节件分别插接于所述安装座的其中两个所述通孔，且在所述安装座上的装配方向互相垂直。

可选地，所述俯仰调节结构包括调节孔和第三调节件，各所述调节孔围绕所述第二调节板的第一通光孔的中心线均匀分布，所述第二调节板通过调节插接于对应的所述调节孔的所述第三调节件，使所述第二调节板与所述第一调节板形成夹角。

可选地，所述对光组件包括对光基准件和对光杆，所述对光基准件沿其中心轴线开设有对光孔，所述对光基准件的中心轴线与目标出光轴线重合；所述对光杆的入光端与所述第二调节板可拆卸式连接，所述对光杆的出光端设置有所述对光基准件；所述对光杆沿其中心轴线开设有第二通光孔，所述第二通光孔的两端分别与所述对光孔和所述第二调节板的所述第一通光孔相通。

可选地，所述对光杆的侧壁上开设有视孔，所述视孔与所述第二通光孔连通。

可选地，所述激光光路的调节装置还包括前密封筒和后密封筒，所述前密封筒与所述后密封筒周向装配连接；所述固定座包括支撑座和光路转接座，所述支撑座上安装有所述光路调节组件的所述安装座的入光端，所述光路转接座上安装有所述对光组件的出光端，所述前密封筒和所述后密封筒均位于所述支撑座和所述光路转接座之间，并与所述支撑座和所述光路转接座共同形成有密闭的密封腔，所述扩束镜位于所述密封腔内。

可选地，所述前密封筒的一端设置于所述支撑座上，所述后密封筒的一端设置于所述光路转接座上，所述前密封筒的另一端与所述后密封筒的另一端密封连接。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例还提供一种激光加工设备，所述激光加工设备包括以上所述的激光光路的调节装置。

与现有技术相比，本实用新型实施例提供的激光光路的调节装置及激光加工设备主要有以下有益效果：

该激光光路的调节装置通过首先对光路调节组件的平面位置进行调节，使激光光线能通过光路调节组件的入光端，再安装对光组件，光路调节组件围绕目标出光轴线旋转做俯仰调节，使激光出光轴与对光组件的中心轴重合，此装置的结构简单、调节步骤简便、调节精度高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型中的方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：

图1是本实用新型一个实施例中光路调节组件和对光组件的立体***示意图；

图2是图1中光路调节组件和对光组件之间装配结构的右视图；

图3是本实用新型一个实施例中激光光路的调节装置的结构示意图；

图4是本实用新型一个实施例中光路调节组件和光学器件的结构之间的立体装配图。

附图中的标号如下：

1、光路调节组件；11、安装座；111、容纳腔；112、通孔；12、第一调节板；121、调节槽；122、凹槽；13、第二调节板；131、俯仰调节结构；1311、调节孔；1312、第三调节件；14、调节件；141、第一调节件；142、第二调节件；15、第一通光孔；

2、对光组件；21、对光杆；211、第二通光孔；212、视孔；22、对光基准件；221、对光孔；

3、光学器件；

4、固定座；41、支撑座；42、光路转接座；

5、前密封筒；

6、后密封筒。

具体实施方式

除非另有定义，本文所使用的所有技术和科学术语与属于本实用新型技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文在说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型，例如，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。

本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；本实用新型的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。

本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图说明中，当元件被称为“固定于”或“安装于”或“设置于”或“连接于”另一个元件上，它可以是直接或间接位于该另一个元件上。例如，当一个元件被称为“连接于”另一个元件上，它可以是直接或间接连接到该另一个元件上。

此外，在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本实用新型的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

需说明的是，该激光光路的调节装置，可对激光外光路进行调节，应用到光学器件3光路调节中，使激光外光路轴线与光学器件3中心轴重合。

本实用新型实施例提供一种激光光路的调节装置，如图1至图3所示，该激光光路的调节装置包括固定座4、光路调节组件1和对光组件2；

其中，激光束从激光光路的调节装置上的光路调节组件1进入，传输至对光组件2尾端射出，激光束进入各零部件时为入光，激光束从各零部件射出时为出光，以激光束从对光组件2中心轴线射出时的光路轴线为目标出光轴线；光路调节组件1设置于固定座4的一端上，用于使激光束在所述固定座4与所述光路调节组件1接触的平行面上做位移调节，及围绕激光束的目标出光轴线做俯仰调节以使激光束光路轴线与目标出光轴线重合。需说明的是，目标出光轴线与对光组件2的中心轴线达到完全重合，则激光束光路轴线可与目标出光轴线重合，因此，本实施中需要调节激光束光路轴线与对光组件2的中心轴线重合，以激光束的光路轴线与对光组件2中心轴线重合为调节基准，对光路调节组件1的各元件进行调节。

在本实施例中，对光组件2设置于光路调节组件1的出光端上，用于在俯仰调节时的光路调节组件1的带动下，能同步做俯仰调节以使激光束光路轴线与对光组件2的中心轴线重合。可以理解地，在光路调节组件1进行俯仰调节时，对光组件2会跟着光路调节组件1同步进行俯仰调节，光路调节组件1调节激光束的光路轴线角度，对光组件2起光路校准作用。

本实用新型实施例的激光光路的调节装置将对光组件2固定到光路调节组件1的出光端，通过调节光路调节组件1各元件的位置，使激光束光路轴线与对光组件2的中心轴线完全重合，进而固定光路调节组件1各元件的位置，将对光组件2连接到光路调节组件1的出光端，实现激光光路路径调整。

综上，相比现有技术，该激光光路的调节装置至少具有装置结构简单、调节步骤简便、调节精度高的有益效果。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在一个实施例中，如图1至图3所示，光路调节组件1一端设置于固定座4 的出光端上，另一端与对光组件2连接，激光束从激光光路的调节装置上的固定座4进入，穿过光路调节组件1，对光路调节组件1进行调节，使激光束沿对光组件2的中心轴线射出。

进一步地，在另一个实施例中，光路调节组件1的入光端设置于固定座4 上，对光组件2可拆卸式设置于所述光路调节组件1的出光端上，当激光束从激光光路的调节装置上的固定座4进入，穿过光路调节组件1，对光路调节组件1进行调节，激光束从对光组件2的中心轴线射出后，将对光组件2从光路调节组件1上拆卸，使激光光路的调节装置结构更加简单，轻便；此方案为激光光路的调节装置的优选结构方案。

在一个实施例中，如图1和图2所示，光路调节组件1包括调节件14及沿激光束的入射方向依次连接的安装座11、第一调节板12和第二调节板13；安装座11、第一调节板12、第二调节板13的中心区域上均开设有第一通光孔15，各第一通光孔15需分布在激光路径方向上，使激光光束能通过各第一通光孔15；

再如图1和图2所示，安装座11沿激光束的出光端在中心区域开设有容纳腔111。在本实施例中，安装座11包括一块底板(图未示)和连接到底板(图未示)顶部的两个侧板(图未示)，使容纳腔111呈现半包围结构，可供第一调节板12在底板平面上运动。安装座11的侧板(图未示)数量也可以多于2 个，此情况下，底板(图未示)面积应大于第一调节板12的面积，且底板(图未示)可将第一调节板12完全覆盖，使第一调节板12能在安装座11的容纳腔111内进行位移调节，在此不做唯一限定。

进一步地，在一个实施例中，如图1和图2所示，容纳腔111的腔壁上至少开设有两个通孔112，各通孔112与容纳腔111相通，容纳腔111的腔底上开设有安装座11的第一通光孔15。

第一调节板12容置于容纳腔111内，且第一调节板12上开设有与通孔112 相对应的调节槽121，各调节件14顺次插接于对应的通孔112和调节槽121，并能在调节槽121内顺着调节槽121的形状任意滑动，以使第一调节板12在容纳腔111内进行位移调节，起激光光路初步调节作用，使激光束可穿过安装座 11和第一调节板12的第一通光孔15。本实施例中，调节槽121为一字型，对应调节件14只能直线滑动，已可以满足第一调节板12在容纳腔111内位置调节的需求，在其他实施例中，调节槽121可以为曲线状、三角形状、多边形状等，在此不做唯一限定。

第一调节板12的中心区域还开设有凹槽122，第二调节板13的外观形状与凹槽122的形状一致，第二调节板13的入光端嵌设于第一调节板12的凹槽122 内，可节省装置的装配空间。第二调节板13出光端连接对光组件2；且第二调节板13的出光端上沿其轴线方向设置有至少两个俯仰调节结构131，各俯仰调节结构131围绕第二调节板13的第一通光孔15的中心线均匀分布，第二调节板13通过调节俯仰调节结构131能够围绕目标出光轴线做俯仰调节，以使从第一通光孔15出射的激光束与目标出光轴线重合。需说明的是，第二调节板13出光端与对光组件2连接，为使激光束的入光轴线与对光组件2的中心轴线的中心轴线重合，需要对第二调节板13进行调节，由于先固定了第一调节板12 的位置，接着需要调节第二调节板13与第一调节板12的相对位置，即通过调节俯仰调节结构131，调节第二调节板13与第一调节板12之间的夹角，则激光束沿第二调节板13的第一通光孔15的中心轴做俯仰调节。优选地，本实用新型实施例中，俯仰调节结构131设有3个，可通过任选两个俯仰调节结构131 进行调节，使第二调节板13可旋转围绕目标出光轴线旋转做俯仰调节，更方便调节第二调节板13与第一调节板12之间的相对位置，是装置操作简单，方便。

在一个实施例中，如图1所示，一个调节件14为第一调节件141，一个调节件14为第二调节件142，第一调节件141和第二调节件142分别插接于安装座11的其中两个通孔112，且在安装座11上的装配方向互相垂直。需说明的是，第一调节件141与第二调节件142的数量、安装位置不限，但装配方向需互相垂直，以使第一调节板12能在安装座11的容纳腔111内任意方向移动。优选地，调节件14为调节螺杆，调节螺杆底端设有卡位结构(图未示)，确保第一调节板12在调节方向过程中，不会从安装座11上掉落。

在一个实施例中，如图1所示，俯仰调节结构131包括调节孔1311和第三调节件1312，在本实施例中，第三调节件1312优选为顶丝。各调节孔1311围绕第二调节板13的第一通光孔15的中心线均匀分布，第二调节板13通过调节第三调节件1312的松紧程度，使第二调节板13与第一调节板12具有微小的夹角，此夹角可存在任意方向上，使激光束光路与对光组件2的中心轴线重合，此时，第二调节板13的第一通光孔15中心轴线相对第一调节板12的第一通光孔15中心轴线向上、向下或处于同一直线上。

在一个实施例中，如图1和图2所示，对光组件2为包括对光基准件22和对光杆21，对光组件2可提高激光光路调节的精准度，在本实施例中起校准作用，完成调节后可替换成其他部件，其中，对光杆21可拆卸，也可不拆卸。对光基准件22沿其中心轴线开设有对光孔221，对光基准件22的中心轴线与目标出光轴线重合，对光孔221为小孔，激光光束需从对光孔221出光；对光杆21 的入光端与第二调节板13连接，对光杆21的出光端设置有对光基准件22；对光杆21沿其中心轴线开设有第二通光孔211，第二通光孔211的两端分别与对光孔221和第二调节板13的第一通光孔15相通，使激光光束能第一通光孔15 和第二通光孔211穿过，实现激光光束的出光轴线与对光基准件22的中心轴线重合，提高激光光路的调节装置的调节精度，使激光扩散效果更佳。

在一个实施例中，如图1所示，对光杆21的侧壁上开设有视孔212，视孔 212与第二通光孔211连通，以便观察激光从光路调节组件1出射的方向。

当对光组件2完成光路调节，对光基准件22将从对光杆21上拆卸。

在一个实施例中，如图1和图3所示，激光光路的调节装置还包括前密封筒5和后密封筒6，前密封筒5与后密封筒6周向装配连接；固定座4包括支撑座41和光路转接座42，支撑座41和光路转接座42上也均设有光孔(图未示)，支撑座41上安装有光路调节组件1的安装座11的入光端，支撑座41上的光孔 (图未示)的中心轴线与安装座11上的第一通光孔15中心轴线重合；光路转接座42上安装有对光组件2的出光端，对光杆21的中心轴线与光路转接座42 上光孔(图未示)的中心轴线重合，使激光光束从支撑座41进入光路调节组件 1，入光轴线不发生改变；激光光束从对光杆21射出，出光轴线不发生改变。

在一个实施例中，如图1和图3所示，前密封筒5和后密封筒6均位于支撑座41和光路转接座42之间，并与支撑座41和光路转接座42共同形成有密闭的密封腔(图未示)，对光杆21位于密封腔(图未示)内，可保护光路部分不受到粉尘、油污等的污染。

综上所述，本实用新型实施例中提供的激光光路的调节装置具体的安装及调节步骤如下：

首先，将支撑座41固定在基座上，安装座11与支撑座41连接，将调节件 14连接通孔112与第一调节板12上的调节槽121进行卡位；接着，将第二调节板13安装到第一调节板12的凹槽122里面，并在第二调节板13的第一通光孔 15上贴上胶带，如美纹胶，此时激光器出射激光，依次调节第一调节件141和第二调节件142，用肉眼判断激光光路从第二调节板13的中心位置出光，将第一调节板12安装在安装座11的固定位置上，撕掉胶带。

接着，将对光杆21与第二调节板13进行连接，通过视孔212可观察到对光杆21内侧有激光从第二通光孔211中射出，则把对光基准件22安装到对光杆21的自由端，也就是激光的出光端；此时调节第二调节板13上的调节孔1311 处的第三调节件1312，调节对光杆21的空间姿态，使激光束的光路线轴最终与对光杆21的中心轴线重合，则固定第二调节件142的位置。

最后，将前密封筒5和后密封筒6密封连接，两者将对光组件2容纳筒内，将前密封筒5与支撑座41连接，后密封筒6与光路转接座42连接。

本实用新型实施例还提供一种激光加工设备，其中，激光加工设备包括以上所述的激光光路的调节装置，也就是说，上述的激光光路的调节装置应用到各激光加工设备中，与各光学器件3配合，使激光加工设备产生不同的效果。在一个实施例中，如图4所示，光学器件3设置于光路调节组件1的出光端上，用于在对光组件2和光路调节组件1共同对好光路后对入射的激光束进行物理改变。可以理解地，在对光组件2和光路调节组件1共同对好光路后，可以从光路调节组件1上拆掉对光组件2，再换上光学器件3安装到光路调节组件1上，同理，光学器件3位于密封腔(图未示)内，与光路转接座42连接。故此，无需直接对光学器件3进行调节，即可实现对激光束的物理变化。在另外的实施例中，光学器件3与对光杆21的出光端连接，对光杆21与光学器件3共同位于密封腔(图未示)内，在此不做唯一限定。

进一步地，光学器件3可以为扩束镜，此激光加工设备可以此防止激光外光路功率密度大，容易打坏反光镜的问题发生；光学器件3的应用在此不做唯一限定。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型。对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种激光光路的调节装置，其特征在于，所述激光光路的调节装置包括固定座、光路调节组件和对光组件；

所述光路调节组件设置于所述固定座的一端上，用于使激光束在所述固定座与所述光路调节组件接触的平行面上做位移调节，及围绕激光束的目标出光轴线做俯仰调节以使激光束光路轴线与目标出光轴线重合；

所述对光组件设置于所述光路调节组件的出光端上，用于在俯仰调节时的所述光路调节组件的带动下，能同步做俯仰调节以使激光束光路轴线与目标出光轴线重合。

2.根据权利要求1所述的激光光路的调节装置，其特征在于，所述对光组件可拆卸式设置于所述光路调节组件的出光端上。

3.根据权利要求1或2所述的激光光路的调节装置，其特征在于，所述光路调节组件包括调节件及沿激光束的入射方向依次连接的安装座、第一调节板和第二调节板；所述安装座、所述第一调节板、所述第二调节板的中心区域上均开设有第一通光孔；

所述安装座沿激光束的入光轴线在中心区域开设有容纳腔，所述容纳腔的腔壁上开设有至少两个通孔，各所述通孔与所述容纳腔相通，所述容纳腔的腔底上开设有所述安装座的所述第一通光孔；

所述第一调节板容置于所述容纳腔内，且所述第一调节板上开设有与所述通孔相对应的调节槽，各所述调节件顺次插接于对应的所述通孔和所述调节槽，并能在所述调节槽内滑动，以使所述第一调节板在所述容纳腔内进行位移调节；

所述第一调节板的中心区域还开设有凹槽，所述第二调节板的入光端嵌设于所述第一调节板的所述凹槽内，出光端能可拆卸式连接所述对光组件；所述第二调节板的出光端上沿其轴线方向设置有至少两个俯仰调节结构，各所述俯仰调节结构围绕所述第二调节板的第一通光孔的中心线均匀分布，所述第二调节板通过调节所述俯仰调节结构能够围绕目标出光轴线做俯仰调节，以使从所述第一通光孔出射的激光束与目标出光轴线重合。

4.根据权利要求3所述的激光光路的调节装置，其特征在于，一个所述调节件为第一调节件，一个所述调节件为第二调节件，所述第一调节件和所述第二调节件分别插接于所述安装座的其中两个所述通孔，且在所述安装座上的装配方向互相垂直。

5.根据权利要求3所述的激光光路的调节装置，其特征在于，所述俯仰调节结构包括调节孔和第三调节件，各所述调节孔围绕所述第二调节板的第一通光孔的中心线均匀分布，所述第二调节板通过调节插接于对应的所述调节孔的所述第三调节件，使所述第二调节板与所述第一调节板形成夹角。

6.根据权利要求3所述的激光光路的调节装置，其特征在于，所述对光组件包括对光基准件和对光杆，所述对光基准件沿其中心轴线开设有对光孔，所述对光基准件的中心轴线与目标出光轴线重合；所述对光杆的入光端与所述第二调节板可拆卸式连接，所述对光杆的出光端设置有所述对光基准件；所述对光杆沿其中心轴线开设有第二通光孔，所述第二通光孔的两端分别与所述对光孔和所述第二调节板的所述第一通光孔相通。

7.根据权利要求6所述的激光光路的调节装置，其特征在于，所述对光杆的侧壁上开设有视孔，所述视孔与所述第二通光孔连通。

8.根据权利要求3所述的激光光路的调节装置，其特征在于，所述激光光路的调节装置还包括前密封筒和后密封筒，所述前密封筒与所述后密封筒周向装配连接；所述固定座包括支撑座和光路转接座，所述支撑座上安装有所述光路调节组件的所述安装座的入光端，所述光路转接座上安装有所述对光组件的出光端，所述前密封筒和所述后密封筒均位于所述支撑座和所述光路转接座之间，并与所述支撑座和所述光路转接座共同形成有密闭的密封腔，所述对光组件位于所述密封腔内。

9.根据权利要求8所述的激光光路的调节装置，其特征在于，所述前密封筒的一端设置于所述支撑座上，所述后密封筒的一端设置于所述光路转接座上，所述前密封筒的另一端与所述后密封筒的另一端密封连接。

10.一种激光加工设备，其特征在于，所述激光加工设备包括权利要求1至9任一项所述的激光光路的调节装置。

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