CN102096173B - 一种激光反射镜总成 - Google Patents

Abstract

一种激光反射镜总成。调整、检测方便，能够在线进行检测、调试。包括三角块状且中空的座体，座体相邻两方形面分别设有透光的大孔，座体的背面开设有安装孔，还包括与安装孔同轴度可调地连接的调节组件、与调节组件可拆卸连接的安装组件；镜片固定连接在安装组件中。本发明设置了调节组件和安装组件，且两者为易拆分连接结构，在需要调试、更换、保养镜片需要拆卸镜片进行打光时，只需将安装组件从调节组件中分离出来，便可直接安装进行打光组件进行打光测试。打光测试过程中，对调节组件进行调整。定位后，再将带有镜片的安装组件连接上去，从而新镜片安装后，反射光束镜面的位置角度也没有发生变化，新镜片更换后无需调整光路便可直接投入使用。

Description

一种激光反射镜总成

技术领域

本发明涉及一种光路反射装置，尤其涉及对数控激光加工设备中激光反射镜总成的改进。

背景技术

为提高板材切削加工质量，激光切割机目前被广泛应用。应用于激光切割机中时，激光反射镜总成在机身、横梁、Z轴处改变激光束的发射方向，在激光切割机正常工作时，要求激光光束位于每块反射镜片的中心，以保证光束的传输质量。但长期使用中，由于机器震动等原因，光路出现一些误差是不可避免的。因此就需要在使用中监测光速的传输质量，在出现光路误差时要及时调整。此外，镜片使用陈旧的话，也需要进行更换。

目前的激光反射镜总成也具有一定的调节功能，但前提是需要将其拆卸下来，去专业的调节装置上进行调整，安装后，还要进行一次定位调试。这就大大降低了生产效率。

发明内容

本发明针对以上问题，提供了一种调整、检测方便，能够在线进行检测、调试的激光反射镜总成。

本发明的技术方案是：包括三角块状且中空的座体，所述座体相邻两方形面分别设有透光的大孔，所述座体的背面开设有安装孔，还包括与所述安装孔同轴度可调地连接的调节组件、与所述调节组件可拆卸连接的安装组件；所述镜片固定连接在所述安装组件中。

所述调节组件包括镜片调节块和三组调节连接件；所述调节连接件包括固定压块、调节螺杆、调节螺母和调节弹簧；所述镜片调节块中心设有朝向所述座体安装孔的台阶圆，所述台阶圆中心设有内孔，所述镜片调节块的台阶圆的内孔孔壁上设有一圈内锥面，所述镜片调节块整体呈片状，且顶面为矩形或正方形；所述三组调节连接件分别设在镜片调节块背面的三个角部，所述座体上设有与所述三组调节连接件位置适配的螺纹孔，使得所述镜片调节块能改变与所述安装孔的同轴度。

所述安装组件包括镜片固定块、镜片下压紧块和镜片上压紧块；

所述镜片固定块朝向所述座体设有凸出的台阶圆，所述台阶圆中心设有镜片孔；

所述镜片下压紧块呈盖状，盖顶设有直径小于盖体内径的通孔，盖的外壁上设有一圈与所述镜片调节块台阶圆的内孔孔壁上的一圈内锥面适配的外锥面；

所述镜片通过密封圈设置在所述镜片孔中，镜片下部边缘接触镜片下压紧块盖体通孔的内孔缘、上部与所述镜片上压紧块接触。

所述镜片上压紧块的上端面与所述镜片固定块之间还设有压紧弹簧。

它还包括打光安装组件，所述打光安装组件包括调光安装座、调光挡板和十字架，所述调光安装座具有朝向座体的台阶圆，台阶圆中心设有通孔，所述台阶圆外表面设有一圈与所述镜片调节块台阶圆的内孔孔壁上的一圈内锥面适配的外锥面；所述调光挡板固定连接在所述调光安装座的外侧，调光挡板的板面与所述调光安装座呈45°，所述调光挡板的板面前部设有用于安装打光纸的插槽；所述十字架连接在通孔内。

本发明设置了调节组件和安装组件，且两者之间为易拆分连接结构，在需要调试、更换、保养镜片需要拆卸镜片进行打光时，只需将安装组件从调节组件中分离出来，便可直接安装进行打光组件进行打光测试。打光测试过程中，对调节组件进行调整，以确保光路的精度。定位后，再将带有镜片的安装组件连接上去，从而新镜片安装后，反射光束镜面的位置角度也没有发生变化，这样可以排除由于镜片的拆卸带来再次调光的需要，新镜片更换后无需调整光路便可直接投入使用。如此可提高调光的效率，以及日后更换镜片的方便性。本发明操作方便，能确保光路的精度。

附图说明

图1是本发明的结构示意图

图2是图1中N-N剖面图

图3是图1中M-M剖面图

图4是图3中I处局部放大图

图5是本发明打光时的工作状态参考图

图6是本发明打光时的工作原理图一

图7是本发明打光时的工作原理图二

图8是本发明打光时打光纸表面光斑状态图

图9是本发明的调节原理图一

图10是本发明的调节原理图二

图中1、座体，2、镜片调节块，3、镜片下压紧块，4、镜片固定块，5、冷却水连接块，6、镜片上压紧块，7、镜片，8、通气接头，9、固定压块，10、水冷接头，11、圆柱销，12、导热硅脂，13、压紧弹簧，14、密封圈，15、安装孔，16、调节螺杆，17、调节螺母，18、隔套，19、调节弹簧，20是调光挡板，21是调光安装座，22是十字架，23是打光纸，24是光斑。

图中还标注了设在座体斜面三个对角点上的A、B、C调节螺母设置位置。

具体实施方式

本发明如图1-5所示，包括三角块状且中空的座体1，所述座体1相邻两方形面分别设有透光的大孔，所述座体1的背面开设有安装孔15，还包括与所述安装孔15同轴度可调地连接的调节组件、与所述调节组件可拆卸连接的安装组件；所述镜片7固定连接在所述安装组件中。

所述调节组件包括镜片调节块2和三组调节连接件；所述调节连接件包括固定压块9、调节螺杆16、调节螺母17和调节弹簧19，为进一步提高连接调节的精度，还可以增设如图4所示的隔套18；所述镜片调节块2中心设有朝向所述座体安装孔15的台阶圆，所述台阶圆中心设有内孔，所述镜片调节块2的台阶圆的内孔孔壁上设有一圈内锥面，所述镜片调节块2整体呈片状，且顶面为矩形或正方形；所述三组调节连接件分别设在镜片调节块2背面的三个角部，所述座体1上设有与所述三组调节连接件位置适配的螺纹孔，使得所述镜片调节块2能改变与所述安装孔15的同轴度。

所述安装组件包括镜片固定块4、镜片下压紧块3和镜片上压紧块6；

所述镜片固定块4朝向所述座体1设有凸出的台阶圆，所述台阶圆中心设有镜片孔；

所述镜片下压紧块3呈盖状，盖顶设有直径小于盖体内径的通孔，盖的外壁上设有一圈与所述镜片调节块2台阶圆的内孔孔壁上的一圈内锥面适配的外锥面；

所述镜片7通过密封圈14设置在所述镜片孔中，镜片7下部边缘接触镜片下压紧块3盖体通孔的内孔缘、上部与所述镜片上压紧块6接触。为确保安装组件的整体性，可增设圆柱销11，使固定块4、镜片下压紧块3和镜片上压紧块6三者定位。

所述镜片上压紧块6的上端面与所述镜片固定块4之间还设有压紧弹簧13。

它还包括打光安装组件，所述打光安装组件包括调光安装座21、调光挡板20和十字架22，所述调光安装座21具有朝向座体1的台阶圆，台阶圆中心设有通孔，所述台阶圆外表面设有一圈与所述镜片调节块2台阶圆的内孔孔壁上的一圈内锥面适配的外锥面；所述调光挡板20固定连接在所述调光安装座21的外侧，调光挡板20的板面与所述调光安装座21呈45°，所述调光挡板20的板面前部设有用于安装打光纸23的插槽；所述十字架22连接在通孔内。

本发明的打光原理如图6、7、8所示：以在ML3015激光切割机为例，在机身、横梁、Z轴处改变激光束的发射方向，在激光切割机正常工作时，要求激光光束位于每块反射镜片的中心，以保证光束的传输质量。

第一步：如图6中，左侧总成安装反射镜片，右侧总成安装打光安装组件，此时左侧总成的光束已在镜片位置中心，现在通过左侧总成上的调节组件来使激光束反射到右侧总成的镜片位置中心。

第二步：如图7、8所示，试打第一束光，在打光纸23上获得初始光斑24。根据光斑24在I、II、III、IV象限的分布情况来调节调节螺母17对光束反射方向进行调整，经过反复几次打光后，将光斑粗调为四个象限大致均匀分布，再调节调节螺杆16利用调节螺杆16两端0.25mm螺距差进行光束反射方向的微调，经过反复几次打光后，将光斑调节至四象限分布最佳。

本发明调节组件的调节原理如图9、10所示：

调节螺母17、调节螺杆16为直角三角形分布，直角A点为基准点，B点、C点为调节点。当光斑需要左右调整时，如图9调节C点。当光斑需要上下调整时，如图10调节B点。通过反射光束镜面的位置角度变化，实现激光光束传输方向的精确控制。

对本发明总结如下：

1.此设计中通过调节螺母17先进行粗调，再用调节螺杆16进行细调可实现高精度调节。

2.此设计中带有固定压块9，在镜片运动中镜片位置稳定，光束传输可靠性高。

3.此设计中带有水冷装置--冷却水连接块5(通过一对水冷接头10循环冷却)、压紧弹簧13，其中压紧弹簧13起压紧作用，镜片上压紧块6与镜片之间涂有导热硅脂12，此设计提高镜片的水冷效果好，提高了镜片的使用寿命。

4.洁净空气由通气接头8接入，保持镜片周围有的气压为正压，防止镜片受到污染，提高了镜片的使用寿命。

5.此设计中镜片调节块2和镜片下压紧块3为可拆分式，在打光拆除镜片时只需将镜片调节块2和镜片下压紧块3分开，便可直接安装打光部件，且打光完成后，再次安装镜片很方便。此设计的另一个好处是：在激光切割机长期使用后，可以直接将镜片调节块2和镜片下压紧块3分开来进行新旧镜片的更换，因镜片调节块2没有发生位置的变化，从而新镜片安装后，反射光束镜面的位置角度也没有发生变化，这样可以排除由于镜片的拆卸带来再次调光的需要，新镜片更换后无需调整光路便可直接投入使用。如此可提高调光的效率，以及日后更换镜片的方便性。

Claims (3)

1.一种激光反射镜总成，包括三角块状且中空的座体，所述座体相邻两方形面分别设有透光的大孔，所述座体的背面开设有安装孔，还包括与所述安装孔同轴度可调地连接的调节组件、与所述调节组件可拆卸连接的安装组件；镜片固定连接在所述安装组件中；

所述调节组件包括镜片调节块和三组调节连接件；所述调节连接件包括固定压块、调节螺杆、调节螺母和调节弹簧；所述镜片调节块中心设有朝向所述座体安装孔的镜片调节块的台阶圆，所述镜片调节块的台阶圆中心设有内孔，所述镜片调节块的台阶圆的内孔孔壁上设有一圈内锥面，所述镜片调节块整体呈片状，且顶面为矩形或正方形；所述三组调节连接件分别设在镜片调节块背面的三个角部，所述座体上设有与所述三组调节连接件位置适配的螺纹孔，使得所述镜片调节块能改变与所述安装孔的同轴度；其特征在于，

还包括打光安装组件，所述打光安装组件包括调光安装座、调光挡板和十字架，所述调光安装座具有朝向座体的调光安装座台阶圆，调光安装座台阶圆中心设有通孔，所述调光安装座台阶圆外表面设有一圈与所述镜片调节块台阶圆的内孔孔壁上的一圈内锥面适配的外锥面；所述调光挡板固定连接在所述调光安装座的外侧，调光挡板的板面与所述调光安装座呈45°，所述调光挡板的板面前部设有用于安装打光纸的插槽；所述十字架连接在通孔内。

2.根据权利要求1所述的一种激光反射镜总成，其特征在于，所述安装组件包括镜片固定块、镜片下压紧块和镜片上压紧块；

所述镜片固定块朝向所述座体设有凸出的镜片固定块台阶圆，所述镜片固定块台阶圆中心设有镜片孔；

所述镜片下压紧块呈盖状，盖顶设有直径小于盖体内径的通孔，盖的外壁上设有一圈与所述镜片调节块台阶圆的内孔孔壁上的一圈内锥面适配的外锥面；

所述镜片通过密封圈设置在所述镜片孔中，镜片下部边缘接触镜片下压紧块盖体通孔的内孔缘、上部与所述镜片上压紧块接触。

3.根据权利要求2所述的一种激光反射镜总成，其特征在于，所述镜片上压紧块的上端面与所述镜片固定块之间还设有压紧弹簧。