CN220498090U - 一种激光切割装置 - Google Patents
一种激光切割装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN220498090U CN220498090U CN202321860476.3U CN202321860476U CN220498090U CN 220498090 U CN220498090 U CN 220498090U CN 202321860476 U CN202321860476 U CN 202321860476U CN 220498090 U CN220498090 U CN 220498090U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- laser
- region
- optical path
- mirror
- path
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000003698 laser cutting Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 35
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 abstract description 6
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 4
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000010330 laser marking Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种激光切割装置，包括有：预设光路组件，用于构造激光光路和拍摄光路；激光光路，该光路使加工用激光聚光于加工材料的加工点而进行激光加工，包括有作为发射端的激光发射器以及作为接收端的加工材料；拍摄光路，该光路使用照相机对该加工点和其周边部的状态进行拍摄，包括有作为发射端的光源以及作为接收端的相机镜头；其特征在于，所述激光光路与所述拍摄光路同轴设置，本实用新型的激光光路与所述拍摄光路同轴，通过同轴视觉***，能够对切割过程进行实时监测，对切割工艺进行精确控制，实现高精度和高效率激光切割的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及激光加工设备领域，尤其涉及一种激光切割装置。
背景技术
激光切割装置通常由激光聚焦镜和反射镜组成，激光聚焦镜和反射镜零件安装在激光头内部，激光由反射镜反射进入激光切割头，射出激光通过反射镜向下穿过聚焦镜射出。激光聚焦镜距离外罩下方的出光口远，所以激光的焦距距离出光口的长度就短，对加工产品的局限性比较大，同时没有CCD相机实时检测切割情况，检测效果不方便。因此，申请号为202111195205.6(申请公布号为CN113751859A)的中国专利公开了一种采用伪同轴视觉***的激光加工装置，通过一块仅反射激光而通过可见光的反射镜片将激光和CCD耦合输出，相机拍照后把图像信息通过视觉算法转换成坐标信息并发送给激光扫描头，从而实现视觉定位。除此之外，申请号为202020540393.6(授权公告号为CN212239622U)的中国专利还披露了一种旁轴视觉辅助自动寻件激光打标机，CCD相机安装在激光扫描头的旁边，可通过视觉软件计算出激光中心和相机中心的偏移从而达到视觉定位的目的。然而上述方案中激光振镜的出光光路和相机的图像采集光路不同轴，由于视距误差的存在会在一定程度上降低加工精度，且由于视野范围较大，需要依靠计算机的算法补偿和计算，也会影响对切割工艺的精确控制。
故针对现有技术还需要作进一步的改进。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对上述技术现状提出一种能提高激光加工的准确率以及效率的激光切割装置。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：该激光切割装置，包括有：
预设光路组件，用于构造激光光路和拍摄光路；
激光光路，该光路使加工用激光聚光于加工材料的加工点而进行激光加工，包括有作为发射端的激光发射器以及作为接收端的加工材料；
拍摄光路，该光路使用照相机对该加工点和其周边部的状态进行拍摄，包括有作为发射端的光源以及作为接收端的相机镜头；
其特征在于，所述激光光路与所述拍摄光路同轴设置。
进一步改进地，所述预设光路组件包括激光扩束镜、全反射可见光并增透激光的半透半反镜以及聚焦镜，该预设光路组件构造的激光光路为：所述激光发射器发射的激光束经过激光扩束镜扩束后，透射通过半透半反镜，再由聚焦镜聚焦至待加工材料；该预设光路组件构造的拍摄光路为：所述光源发射的可见光束由待加工材料反射后，经过聚焦镜，并由半透半反镜反射后，由所述相机镜头接收并传送至CCD相机。
为了减小激光切割装置的体积，需要将相机镜头与激光发射器平行设置，进一步改进地，所述预设光路组件还包括安装于所述半透半反镜与所述相机镜头之间的反射镜，该预设光路组件构造的拍摄光路构造为：所述光源发射的可见光束由待加工材料反射后，经过所述聚焦镜并由半透半反镜反射，再由反射镜再次反射，由相机镜头接收并传送至所述CCD相机。
为了构成完整的产品并使预设光路组件集成于一体，进一步改进地，还包括有外壳组件，所述外壳组件包括有：
第一区域，用于***所述激光发射器；
第二区域，用于***所述相机镜头，所述第二区域并排地设于所述第一区域的一侧；
第三区域，作为所述激光发射器的激光出光口，与所述第一区域处于同一轴线并与其相对设置；
连接区域，供所述预设光路组件至少局部设置其中，为第一区域、第二区域和第三区域之间的连接区，并使所述激光光路形成于第一区域与第三区域内，所述拍摄光路形成于第二区域与第三区域内。
为了便于设置半透半反镜并连接其他预设光路组件，进一步改进地，所述连接区域对应第一区域与第三区域设有能供光路穿透的中空部，并在所述中空部内还设置有用于承载半透半反镜的载片，所述载片包括有载片本体以及位于该载片本体中央局部凹陷以供半透半反镜搁置的凹陷部，并在所述凹陷部内设有供光路穿过的穿孔。
优选地，所述载片与所述激光光路夹角为α，并且40°≤α≤48°。
为了使激光束露出的焦距更长、对加工件的局限性小，进一步改进地，所述聚焦镜安装在所述第三区域内。
为了防止镜片污染，进一步改进地，所述预设光路组件还包括保护镜，设置在第三区域内且位于所述聚焦镜下方。
为了给CCD相机提供更多可见光，进一步改进地，所述光源为环形光源，固定设置在第三区域外。
为了防止激光过强损坏CCD相机，进一步改进地，所述CCD相机接收口设有滤光镜。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：将激光光路与拍摄光路同轴设置，能够对切割过程进行实时监测，并能通过拍摄光路生成加工材料的加工图像，在激光光束并未聚焦至待加工位置时，可根据加工图像快速地将激光光束聚焦至待加工位置，以对加工材料进行激光加工，实现高精度和高效率激光切割的目的，另外该种结构可使激光的射出精度更容易被调整和获得，还可以降低装配调整难度。
附图说明
图1为本实用新型实施例的结构示意图；
图2为本实用新型实施例的激光光路示意图；
图3为本实用新型实施例的拍摄光路示意图；
图4为图1的剖视图；
图5为图1中半透半反镜及连接件的***示意图；
图6为图5中载片的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
如图1～图6所示为本实用新型的优选实施例。本实施例的激光加工装置包括有激光光路、拍摄光路以及用于构造激光光路和拍摄光路的预设光路组件，其中，激光光路使加工用激光聚光于加工材料的加工点而进行激光加工，包括有作为发射端的激光发射器3以及作为接收端的加工材料，而拍摄光路使用照相机对该加工点和其周边部的状态进行拍摄，包括有作为发射端的光源9以及作为接收端的相机镜头2，重点在于激光光路与拍摄光路需同轴设置，将激光光路与拍摄光路同轴设置，能够对切割过程进行实时监测，并能通过拍摄光路生成加工材料的加工图像，在激光光束并未聚焦至待加工位置时，可根据加工图像快速地将激光光束聚焦至待加工位置，以对加工材料进行激光加工。
具体地，预设光路组件包括激光扩束镜4、反射镜5、全反射可见光并增透激光的半透半反镜6以及聚焦镜7。激光扩束镜4能扩大激光光束的直径和减小激光光束发散角的透镜组件；反射镜5为全反射CCD相机1可见光的镜片；半透半反镜6为全反射CCD相机1可见光并增透激光的镜片，用于耦合可见光和激光，是同轴视觉的关键部分；聚焦镜7能汇聚激光光束聚集能量，与激光扩束镜4组合能够使激光光束束腰处直径小，从而达到更大的功率密度。激光光路如图2所示，激光发射器3发出激光束，经过激光扩束镜4扩大激光光束直径，并减小发散角，再透过半透半反镜6再通过聚焦镜7聚焦，到达待加工材料。拍摄光路如图3所示，光源9发出CCD相机1的可见光，经待加工材料反射透过聚焦镜7聚焦再经半透半反镜6全反，反射镜5全反，透过相机镜头2被CCD相机1接收。其中，由于反射镜5的作用，本实用新型的激光发生器与出光口处于同一径直轴线上，更容易与机床结构布局匹配，避免了结构之间干涉。
本实施例基于外壳组件集成于一体，实现各零件一体化安装，构成安装快捷且整体小巧的完整产品。该激光加工装置还包括外壳组件，如图4所示，外壳组件包括用于***激光发射器3的第一区域11、用于***相机镜头2的第二区域12，并且该第二区域12并排地设于第一区域11的一侧、以及作为激光发射器3的激光出光口的第三区域13，该第三区域13与第一区域11处于同一轴线并与其相对设置，另外，该外壳组件还包括有供预设光路组件至少局部设置其中的连接区域，该连接区域为第一区域11、第二区域12和第三区域13之间的连接区，并使激光光路形成于第一区域11与第三区域13内，拍摄光路形成于第二区域12与第三区域13内。为便于安装半反半透镜的结构，如图5所示，本实施例的连接区域分为两个相对合的的上连接区14a和下连接区14b，其中，连接区域对应第一区域11与第三区域13设有能供光路穿透的中空部15，并在中空部15内还设置有用于承载半透半反镜6的载片16，载片16包括有载片本体161以及位于该载片本体161中央局部凹陷以供半透半反镜6搁置的凹陷部162，并在凹陷部162内设有供光路穿过的穿孔163。在本实施例中，载片16与激光光路夹角为45°，第一区域11内的激光光路与第二区域12内的拍摄光路在半透半反镜6作用下垂直。
除此之外，聚焦镜7安装在第三区域13内，使聚焦镜7距离出光口更近，使得露出外罩的激光焦距更长，可降低对产品的局限性。而预设光路组件还包括保护镜8，该保护镜是设置在第三区域13内且位于聚焦镜7下方，用于防止镜片污染。
本实施例中，光源9为高密度LED阵列、高亮度的环形光源，固定设置在第三区域13外，为CCD相机1提供可见光。最后，CCD相机1接收口设有能防止激光过强损坏CCD相机1的滤光镜10。
Claims (10)
1.一种激光切割装置，包括有：
预设光路组件，用于构造激光光路和拍摄光路；
激光光路，该光路使加工用激光聚光于加工材料的加工点而进行激光加工，包括有作为发射端的激光发射器(3)以及作为接收端的加工材料；
拍摄光路，该光路使用照相机对该加工点和其周边部的状态进行拍摄，包括有作为发射端的光源(9)以及作为接收端的相机镜头(2)；
其特征在于，所述激光光路与所述拍摄光路同轴设置。
2.根据权利要求1所述的激光切割装置，其特征在于，所述预设光路组件包括激光扩束镜(4)、全反射可见光并增透激光的半透半反镜(6)以及聚焦镜(7)，该预设光路组件构造的激光光路为：所述激光发射器(3)发射的激光束经过激光扩束镜(4)扩束后，透射通过半透半反镜(6)，再由聚焦镜(7)聚焦至待加工材料；该预设光路组件构造的拍摄光路为：所述光源(9)发射的可见光束由待加工材料反射后，经过聚焦镜(7)，并由半透半反镜(6)反射后，由所述相机镜头(2)接收并传送至CCD相机(1)。
3.根据权利要求2所述的激光切割装置，其特征在于，所述预设光路组件还包括安装于所述半透半反镜(6)与所述相机镜头(2)之间的反射镜(5)，该预设光路组件构造的拍摄光路构造为：所述光源(9)发射的可见光束由待加工材料反射后，经过所述聚焦镜(7)并由半透半反镜(6)反射，再由反射镜(5)再次反射，由相机镜头(2)接收并传送至所述CCD相机(1)。
4.根据权利要求3所述的激光切割装置，其特征在于，还包括有外壳组件，所述外壳组件包括有：
第一区域(11)，用于***所述激光发射器(3)；
第二区域(12)，用于***所述相机镜头(2)，所述第二区域(12)并排地设于所述第一区域(11)的一侧；
第三区域(13)，作为所述激光发射器(3)的激光出光口，与所述第一区域(11)处于同一轴线并与其相对设置；
连接区域(14a；14b)，供所述预设光路组件至少局部设置其中，为第一区域(11)、第二区域(12)和第三区域(13)之间的连接区，并使所述激光光路形成于第一区域(11)与第三区域(13)内，所述拍摄光路形成于第二区域(12)与第三区域(13)内。
5.根据权利要求4所述的激光切割装置，其特征在于：所述连接区域(14a；14b)对应第一区域(11)与第三区域(13)设有能供光路穿透的中空部(15)，并在所述中空部(15)内还设置有用于承载半透半反镜(6)的载片(16)，所述载片(16)包括有载片本体(161)以及位于该载片本体(161)中央局部凹陷以供半透半反镜(6)搁置的凹陷部(162)，并在所述凹陷部(162)内设有供光路穿过的穿孔(163)。
6.根据权利要求5所述的激光切割装置，其特征在于：所述载片(16)与所述激光光路夹角为α，并且40°≤α≤48°。
7.根据权利要求6所述的激光切割装置，其特征在于，所述聚焦镜(7)安装在所述第三区域(13)内。
8.根据权利要求7所述的激光切割装置，其特征在于，所述预设光路组件还包括保护镜(8)，设置在第三区域(13)内且位于所述聚焦镜(7)下方。
9.根据权利要求8所述的激光切割装置，其特征在于，所述光源(9)为环形光源，固定设置在第三区域(13)外。
10.根据权利要求9所述的激光切割装置，其特征在于，所述CCD相机(1)接收口设有滤光镜(10)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202321860476.3U CN220498090U (zh) | 2023-07-14 | 2023-07-14 | 一种激光切割装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202321860476.3U CN220498090U (zh) | 2023-07-14 | 2023-07-14 | 一种激光切割装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN220498090U true CN220498090U (zh) | 2024-02-20 |
Family
ID=89868824
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202321860476.3U Active CN220498090U (zh) | 2023-07-14 | 2023-07-14 | 一种激光切割装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN220498090U (zh) |
-
2023
- 2023-07-14 CN CN202321860476.3U patent/CN220498090U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111055030A (zh) | 一种光束指向稳定性监测与反馈装置及方法 | |
| CN201128048Y (zh) | 具有激光加工喷嘴调整装置的激光加工机 | |
| US5463202A (en) | Laser machining apparatus and method | |
| KR101467956B1 (ko) | 반사된 환형 레이저 방사선을 센서 유닛 상에서 이미지화 하기 위한 수단을 구비한 레이저 빔 가공 장치 및 포커스 위치를 조정하는 방법 | |
| US4825091A (en) | Optoelectronic distance sensor with visible pilot beam | |
| CN201721134U (zh) | 近波长同轴定位激光打标*** | |
| CN108723583A (zh) | 具有测量功能的激光加工*** | |
| CN110142503A (zh) | 一种激光切割离焦补偿***及其补偿方法 | |
| CN105643110A (zh) | 一种精密激光切割*** | |
| CN212470240U (zh) | 一种光束指向稳定性监测与反馈装置 | |
| JP2001153632A (ja) | 医科的対象物、特に歯牙標本の模型を検出する方法と装置 | |
| CN114296072B (zh) | 一种反无人机多光谱探测跟踪方法 | |
| CN220498090U (zh) | 一种激光切割装置 | |
| CN113740316A (zh) | 基于光斑位置的激光聚焦点位置自动定位方法及*** | |
| JP4690316B2 (ja) | 照準装置及び非接触で又は接触させて使用可能な測定装置 | |
| CN109822213A (zh) | 一种大视场振镜同轴视觉成像装置及方法 | |
| CN110657748A (zh) | 一种带有自动聚焦功能的激光位移传感器 | |
| US4611115A (en) | Laser etch monitoring system | |
| CN215238578U (zh) | 激光加工检测*** | |
| JPH06281740A (ja) | 距離測定装置 | |
| US20210060695A1 (en) | Laser processing apparatus and optical adjustment method | |
| JP2015009263A (ja) | レーザ加工装置およびレーザ光軸調整方法 | |
| US5241557A (en) | Laser focus compensating sensing and imaging device | |
| CN219113159U (zh) | 一种匀化光斑焊接光学*** | |
| US20090101801A1 (en) | Optical scanner device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |