CN112355490A - 携带光学谐振腔的光纤激光器切割复杂曲面装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了携带光学谐振腔的光纤激光器切割复杂曲面装置，解决了常规多状凹模切割不便、固定不便的问题，其技术方案要点切割机构包括固定杆、传动部件、模具板与激光切割头，底座顶面一端与模具板固定连接，另一端与固定杆垂直固定连接，固定杆顶部设有与底座平行的支撑杆，支撑杆一端与固定杆顶部固定连接，另一端固定连接有切割模块，传动部件包括第一传动块与第二传动块，第一传动块一端与固定杆转动连接，另一端与第二传动块铰接，第二传动块结构与第一传动块相同，其未铰接的一端顶部固定连接有竖直的滑杆，滑杆与切割模块侧周滑移连接，激光切割头与第二传动块未铰接一端底部固定连接，其面向模具板设置，滑杆与激光切割头同轴心设置。

Description

携带光学谐振腔的光纤激光器切割复杂曲面装置
技术领域
本发明涉及金属切割技术领域，更具体地说，它涉及携带光学谐振腔的光纤激光器切割复杂曲面装置。
背景技术
光纤激光器是指用掺稀土元素玻璃光纤作为增益介质的激光器，光纤激光器可在光纤放大器的基础上开发出出来。在泵浦光作用下光纤内很容易形成功率密度升高，造成激光工作物质的激光能级“粒子数反转”，当适当加入正反馈回路(构成谐振腔)便可形成激光振荡输出。由于光纤激光器采用细小而柔软的光纤作为激光增益介质，有利于压缩体积、节约成本。泵浦源也是采用体积小、易于模块化的半导体激光器，商业化产品一般可带尾纤输出，结合光纤布拉格光栅等光纤化的器件，只要将这些器件相互熔接即可实现全光纤化，对环境扰动免疫能力高，具有很高的稳定性，可节省维护时间和费用。
凹模又叫型腔模具，是成型塑件外表面的工作零件，按其结构可分为整体式和组合式两类，是生产制造业的模具术语，构成产品空间的零件称为成型零件(即模具整体)，成型产品外表面的零件称为型腔模具。
目前，公开号为CN204638861U公布了一种冲孔模具的凹模，包括：凹模本体，所述凹模本体的一侧开设有冲孔，所述冲孔为方形通孔，贯穿所述凹模本体，所述冲孔的一端具有刃口；所述冲孔的一侧具有定位孔，所述定位孔为圆柱形通孔，贯穿所述凹模本体；所述定位孔的一侧具有固定孔，所述固定孔为圆柱形通孔，贯穿所述凹模本体，且所述固定孔分为第一部分和第二部分，所述第一部分和第二部分均为圆柱形通孔，所述第一部分的直径大于所述第二部分。
上述装置虽然能够便于废屑排出且加工方便，但其在对边缘为曲线的复杂的形状加工时，切割方式单一，较为不便，也不利于后续多状凹模的固定。
本发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供携带光学谐振腔的光纤激光器切割复杂曲面装置。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：携带光学谐振腔的光纤激光器切割复杂曲面装置，包括底座与固定板，所述底座上设有切割机构，所述切割机构包括固定杆、传动部件、模具板与激光切割头，所述底座顶面一端与所述模具板间隔固定连接，另一端与所述固定杆竖直固定连接，所述固定杆顶部设有与底座平行的支撑杆，所述支撑杆一端与所述固定杆顶部固定连接，另一端固定连接有切割模块，所述传动部件包括第一传动块与第二传动块，所述第一传动块一端与所述固定杆转动连接，另一端与所述第二传动块铰接，所述第二传动块结构与所述第一传动杆相同，其未铰接的一端顶部固定连接有竖直的滑杆，所述滑杆与所述切割模块侧周滑移连接，所述激光切割头与所述第二传动块未铰接一端底部固定连接，其面向所述模具板设置，所述滑杆与所述激光切割头同轴心设置，所述固定板上设有夹紧机构，所述夹紧机构包括气缸、推块、导向杆与压紧块，所述气缸通过固定台与所述固定板固定连接，所述气缸输出端固定连接有推轴，所述推轴与所述推块固定连接，所述压紧块包括两个，其分别于固定板远离气缸一端两侧铰接，所述推块两侧为斜面，所述导向杆包括两个，其一端与所述压紧块内面固定连接，另一端与所述斜面滑移连接，所述推块底部设有弹簧，所述弹簧包括两个，其一端与所述压紧块底部内面固定连接，另一端与所述固定板中心固定连接，所述压紧块顶面用以压紧切割好的凹模。
进一步设置为：所述第一传动块空心方状，其由四个槽钢焊接而成。
进一步设置为：所述切割模具与所述支撑杆间隔设置。
进一步设置为：所述底座与所述模具板间隔设置。
进一步设置为：所述切割模具与推块侧周为光滑倒角。
进一步设置为：所述固定板上还设有压台，所述压台用以盛放切割好的凹模。
进一步设置为：所述激光切割头使用的激光为光纤激光，该光纤激光的激光信号具备粒子数反转、存在光反馈和达到激光阈值三个条件，激光切割头里面的激光器是由工作物质、泵浦源和光学谐振腔三部分组成；该光纤激光器的结构是增益光纤为产生光子的增益介质；泵浦源为外部能量使增益介质达到粒子数反转；光学谐振腔由使光子得到反馈并在工作介质中得到放大的两个反射镜组成。进而使增益介质中能级粒子数发生反转，当谐振腔内的增益高于损耗时在两个反射镜之间便会形成激光振荡，产生激光信号输出。
进一步设置为：所述底座是镂空的，镂空的地点为所述模具板的下方，镂空处的尺寸比所述模具板小1～1.1厘米。
本发明有益效果：能够对复杂的凹模进行稳定切割，并对切割好的凹模进行稳定压紧，总体切割效果能够满足各种形状凹模的需求，夹紧机构的后续夹紧利于凹模印刷工作的后续开展，总体设计合理，使用方便。
附图说明
图1为实施例1切割机构的等轴测示意图；
图2为实施例1切割机构的右视图；
图3为实施例1夹紧机构的结构示意图。
图中，1、底座；2、切割机构；21、模具板；22、固定杆；23、激光切割头；24、支撑杆；25、切割模块；3、传动部件；31、第一传动块；32、第二传动块；33、滑杆；4、固定板；5、压紧机构；51、气缸；52、固定块；53、压紧块；54、推杆；55、推块；56、斜面；57、导向杆；58、弹簧；6、压台。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例1，携带光学谐振腔的光纤激光器切割复杂曲面装置，包括底座1与固定板4：
如图1和图2所示，底座1上设有切割机构2，切割机构2包括固定杆22、传动部件3、模具板21与激光切割头23，底座1顶面一端与模具板21固定连接，另一端与固定杆22垂直转动连接，固定杆22顶部设有与底座1平行的支撑杆24，支撑杆24一端与固定杆22顶部固定连接，另一端固定连接有切割模块25，传动部件3包括第一传动块31与第二传动块32，第一传动块31一端与固定杆22固定连接，另一端与第二传动块32铰接，第二传动块32结构与第一传动块31相同，其未铰接的一端顶部固定连接有竖直的滑杆33，滑杆33与切割模块25侧周滑移连接，激光切割头23与第二传动块32未铰接一端底部固定连接，其面向模具板21设置，滑杆33与激光切割头23同轴心设置。
从而在固定杆22在底座1上转动后，固定杆22的转动效果能够转换为第一传动块31的转动，再由第一传动块31传动至与其铰接的第二传动块32，第二传动块32即能够带动滑杆33在切割模块25侧周滑移，而在第二传动块32底部激光切割头23能够在模具板21上进行切割，切割轨道与切割模块25侧周形状一致。
如图3所示，固定板4上设有夹紧机构，夹紧机构包括气缸51、推块55、导向杆57与压紧块53，气缸51通过固定台与固定板4固定连接，气缸51输出端固定连接有推轴，推轴与推块55固定连接，压紧块53包括两个，其分别于固定板4远离气缸51一端两侧铰接，推块55两侧为斜面56，导向杆57包括两个，其一端与压紧块53内面固定连接，另一端与斜面56滑移连接，推块55底部设有弹簧58，弹簧58包括两个，其一端与压紧块53底部内面固定连接，另一端与固定板4中心固定连接，压紧块53顶面用以压紧切割好的凹模。
在切割机构2切割好模具板21上的凹模后，再由气缸51向外输出，即向前推动推杆54，推杆54再继而推动推块55，而在推块55向前推动后，与推块55两侧斜面56滑移连接的导向杆57能够往复挤压压紧块53底部，最终实现与固定板4铰接的压紧块53的压紧效果，即固定板4两侧的压紧板实现对切割好的凹模两侧的压紧。
如图1和图3所示，第一传动块31空心方状，其由四个槽钢焊接而成，切割模块25与支撑杆24间隔设置，底座1与模具板21间隔设置，切割模块25与推块55侧周为光滑倒角。
如图3所示，固定板4上还设有压台6，压台6用以盛放切割好的凹模。
第一传动块31与第二传动块32结构的设置一是增加整体传动的稳定性，二是保证材料的节省，底座1与模具板21的间隔设置是保证切割机构2切割模具板21时不受底座1影响，光滑倒角的设置是保证滑杆33与导向杆57滑动的稳定。
所述激光切割头23使用的激光为光纤激光，该光纤激光的激光信号具备粒子数反转、存在光反馈和达到激光阈值三个条件，激光切割头里面的激光器是由工作物质、泵浦源和光学谐振腔三部分组成；该光纤激光器的结构是增益光纤为产生光子的增益介质；泵浦源为外部能量使增益介质达到粒子数反转；光学谐振腔由使光子得到反馈并在工作介质中得到放大的两个反射镜组成。进而使增益介质中能级粒子数发生反转，当谐振腔内的增益高于损耗时在两个反射镜之间便会形成激光振荡，产生激光信号输出。所述底座1是镂空的，防止激光切割头23在切割模具板21时把底座1也切割坏了。镂空的地点为所述模具板21的下方，镂空处的尺寸比所述模具板21小1～1.1厘米，是为了防止模具板21滑落到地面上。
上述的实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.携带光学谐振腔的光纤激光器切割复杂曲面装置，包括底座与固定板，其特征在于：所述底座上设有切割机构，所述切割机构包括固定杆、传动部件、模具板与激光切割头，所述底座顶面一端与所述模具板固定连接，另一端与所述固定杆垂直转动连接，所述固定杆顶部设有与底座平行的支撑杆，所述支撑杆一端与所述固定杆顶部固定连接，另一端固定连接有切割模块，所述传动部件包括第一传动块与第二传动块，所述第一传动块一端与所述固定杆固定连接，另一端与所述第二传动块铰接，所述第二传动块结构与所述第一传动块相同，其未铰接的一端顶部固定连接有竖直的滑杆，所述滑杆与所述切割模块侧周滑移连接，所述激光切割头与所述第二传动块未铰接一端底部固定连接，其面向所述模具板设置，所述滑杆与所述激光切割头同轴心设置，所述固定板上设有夹紧机构，所述夹紧机构包括气缸、推块、导向杆与压紧块，所述气缸通过固定台与所述固定板固定连接，所述气缸输出端固定连接有推轴，所述推轴与所述推块固定连接，所述压紧块包括两个，其分别于固定板远离气缸一端两侧铰接，所述推块两侧为斜面，所述导向杆包括两个，其一端与所述压紧块内面固定连接，另一端与所述斜面滑移连接，所述推块底部设有弹簧，所述弹簧包括两个，其一端与所述压紧块底部内面固定连接，另一端与所述固定板中心固定连接，所述压紧块顶面用以压紧切割好的凹模。
2.根据权利要求1所述的携带光学谐振腔的光纤激光器切割复杂曲面装置，其特征是：所述第一传动块空心方状，其由四个槽钢焊接而成。
3.根据权利要求1所述的携带光学谐振腔的光纤激光器切割复杂曲面装置，其特征是：所述切割模块与所述支撑杆间隔设置。
4.根据权利要求1所述的携带光学谐振腔的光纤激光器切割复杂曲面装置，其特征是：所述底座与所述模具板间隔设置。
5.根据权利要求1所述的携带光学谐振腔的光纤激光器切割复杂曲面装置，其特征是：所述切割模块与推块侧周为光滑倒角。
6.根据权利要求1所述的携带光学谐振腔的光纤激光器切割复杂曲面装置，其特征是：所述固定板上还设有压台，所述压台用以盛放切割好的凹模。
7.根据权利要求1所述的携带光学谐振腔的光纤激光器切割复杂曲面装置，其特征是：所述激光切割头使用的激光为光纤激光，该光纤激光的激光信号具备粒子数反转、存在光反馈和达到激光阈值三个条件，激光切割头里面的激光器是由工作物质、泵浦源和光学谐振腔三部分组成；该光纤激光器的结构是增益光纤为产生光子的增益介质；泵浦源为外部能量使增益介质达到粒子数反转；光学谐振腔由使光子得到反馈并在工作介质中得到放大的两个反射镜组成。
8.根据权利要求1所述的携带光学谐振腔的光纤激光器切割复杂曲面装置，其特征是：所述底座是镂空的，镂空的地点为所述模具板的下方，镂空处的尺寸比所述模具板小1～1.1厘米。
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