CN112676699A - 一种多镜组光路校正方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多镜组光路校正方法，涉及激光加工装置领域。该方案的运用光路校正装置包括一中空的基体，基体上设置有校正基准部、校正调节部，校正基准部上开设有第一过光通孔，校正基准部上设置有至少两个向第一过光通孔中心方向延伸并相互连接的第一校正棱，第一校正棱上开设有第一校正通孔；校正调节部与基体活动连接，并通过一固定组件固定；校正调节部上开设有第二过光通孔，校正调节部上对应第一校正棱设置有第二校正棱，第二校正棱上对应所述第一校正通孔开设有第二校正通孔。本发明的多镜组光路校正方法具有校正方便、快捷的优点。

Description

一种多镜组光路校正方法

技术领域

本发明涉及激光加工装置领域，具体涉及一种多镜组光路校正方法。

背景技术

激光加工技术是利用激光束与物质相互作用的特性，对材料(包括金属与非金属)进行切割、焊接、表面处理、打孔及微加工等的一门加工技术。

激光加工作为先进制造技术已广泛应用于汽车、电子、电器、航空、冶金、机械制造等国民经济重要部门，对提高产品质量、劳动生产率、自动化、无污染、减少材料消耗等起到愈来愈重要的作用。

在激光头的光路应用上，绝大多数激光切割、焊接、打标等均使用多镜组结构。

激光对光路的同心要求很高，目前的光路调节方式大部分为借助先进仪器来检验光路的同心度，设备成本高昂，不利于现场维护。

现有技术中，申请号为201611154566.5的中国专利申请公开了一种激光路径调整装置及方法。该装置包括位置调节座、摆动底座、第一对准器、安装座、对光座和第二对准器；位置调节座用于连接激光器，激光器在位置调节座上的位置可调；第一对准器上开设有第一十字形孔，第一对准器可拆卸的设置在第一对光孔处；调节激光器在位置调节座上的位置，能够使激光器发出的激光通过第一十字形孔的中心；第二对准器上开设有第二十字形孔，第二对准器可拆卸的设置在第二对光孔处，摆动摆动底座，能够使激光器发出的激光通过第二十字形孔的中心。

利用该装置时，将激光器安装在位置调节座上，使其光轴大致通过第一对光孔的轴线，之后通过位置调节座精准调节，使光轴对准第一十字形孔的中心，对准之后，激光器相对第一十字形孔的中心的位置不变，光轴相对第一对光孔保持对准的状态，然后通过调节摆动底座，调整光轴的角度，使光轴对准第二十字形孔的中心，从而实现精准的对光。

但是，这种调整装置由于需将激光器安装于位置调节座上才能调试，其运用范围有限，不适用于目前激光加工设备具有多镜组光路系统的现场调试场合。

因此，需要提出一种新的适用于多镜组的光路校正方案。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的第一目的在于提供一种多镜组光路校正方法，通过运用光路校正装置，该光路校正装置包括基体、校正基准部以及校正调节部，该光路校正装置通过基体与待校正的光路系统连接，方便对光路系统进行校正。该多镜组光路校正方法具有校正效率高的优点，尤其适用于目前市场上激光加工设备的多镜组光路系统中。

为实现上述发明目的，本发明采取的技术方案如下：

一种多镜组光路校正方法，运用光路校正装置，该光路校正装置包括一中空的基体，所述基体上设置有校正基准部、校正调节部，所述校正基准部、所述校正调节部位于一条直线上并分别位于所述基体的两端；

所述校正基准部上开设有第一过光通孔，所述校正基准部上设置有至少两个向所述第一过光通孔中心方向延伸并相互连接的第一校正棱，所述第一校正棱上开设有第一校正通孔；

所述校正调节部与所述基体活动连接，并通过一固定组件固定；

所述校正调节部上开设有第二过光通孔，所述校正调节部上对应所述第一校正棱设置有第二校正棱，所述第二校正棱上对应所述第一校正通孔开设有第二校正通孔；

运用该多镜组校正方法校正的多镜组光路系统包括一光源、多个镜片；

该多镜组校正方法包括以下步骤：

S101：基准设定：

将所述光路校正装置连接于多镜组光路系统中，使平行光路依次垂直通过校正基准部、校正调节部；

调整校正调节部的位置，使所述第二校正通孔与所述第一校正通孔的成影重合、所述第二校正棱与所述第一校正棱的成影重合，再通过固定组件使所述校正调节部与基体固定；

S102：镜片添加：

将镜片单个添加进光路中；

S103：光路校正：

调整光路的校准镜组的角度及位置，使所述第二校正通孔与所述第一校正通孔的成影重合、所述第二校正棱与所述第一校正棱的成影重合；

S104：依次重复步骤S102、步骤S103，将多个镜片逐一地添加进光路并进行校正；

S105：将所述光路校正装置从校正后的多镜组光路系统移除。

通过这样设置，运用光路校正装置进行多镜组光路校正时，将其与待校正的光路系统连接，使该光路系统的平行光路依次经过校正基准部以及校正调节部，光路使校正基准部上的第一校正棱以及第一校正通孔成影，通过调整校正部，使其上的第二校正棱与第一校正棱的成影重合、第二校正通孔与第二校正通孔成影重合完成校正装置的基准设定，而后可对光路系统做进一步的校正，该光路校正方法具有方便、快捷的优点。

作为优选，所述校正基准部和/或所述校正调节部与所述基体可拆卸连接。

通过这样设置，校正基准部、校正调节部和基体三者可独立制造再进行装配，方便加工，降低制造难度。

作为优选，所述基体上位于所述校正基准部所在的一端设置有连接端，所述连接端设置有外螺纹或连接卡槽。

通过这样设置，在运用该光路校正装置进行调试时，通过连接端便于将光路校正装置与待校正的光路系统连接固定。

作为优选，所述基体为圆柱状。

通过这样设置，便于加工生产。

作为优选，所述第一校正棱、所述第二校正棱均设置两个，两个所述第一校正棱呈正交分布，两个所述第二校正棱呈正交分布。

通过这样设置，在实现校正功能的前提下，具有结构简便的优点。

作为优选，所述第一校正棱、所述第二校正棱均设置4个，所述第一校正棱、所述第二校正棱均两两成对设置，成对的两个所述第一校正棱、成对的两个所述第二校正棱均沿一直线设置，两对所述第一校正棱呈正交分布，两对所述第二校正棱呈正交分布。

通过这样设置，具有结构稳定，不易发生变形的优点，有利于保持校正的可靠性。

作为优选，所述校正调节部包括旋转调节板以及水平调节板，所述旋转调节板与所述基体可转动地连接，所述固定组件包括第一螺纹固定件以及第二螺纹固定件，所述第一螺纹固定件将所述旋转调节板固定于所述基体上，所述水平调节板水平活动设置于所述旋转调节板上，所述第二螺纹固定件将所述水平调节板与所述旋转调节板上。

通过这样设置，旋转调节板与基体转动连接，水平调节板与旋转调节板水平可活动连接，从而可以使得校正调节部具有水平调节的自由度以及旋转调节的自由度，实现校正的功能。

作为优选，所述基体的端部开设有转动槽，所述旋转调节板与所述转动槽可转动配合，所述旋转调节板的周面设置有抵接槽，所述基体侧面沿垂直于所述旋转调节板的旋转轴线方向设置有第一螺纹孔，所述第一螺纹固定件穿过所述第一螺纹孔并抵接于所述抵接槽中。

通过这样设置，结构简单，便于加工和装配，通过调节第一螺纹固定件抵接于抵接槽的松紧，进而可调节旋转调节板相对于基体旋转或固定。

作为优选，所述旋转调节板上开设有第二螺纹孔，所述水平调节板上开设有通槽，所述第二螺纹固定件穿过所述通槽并与所述第二螺纹孔螺纹连接。

通过这样设置，结构简单，便于调节，通过调节第二螺纹固定件的松紧，进而可调节水平调节板相对于旋转调节板水平移动或固定。

作为优选，所述通槽为长条形，所述通槽的长度延伸方向位于成对的所述第二校正棱所在的直线上。

通过这样设置，通过将通槽设置为长条形，从而扩大水平调节板的移动范围，便于校正。

相对于现有技术，本发明取得了有益的技术效果：

提供一种多镜组光路校正方法，运用光路校正装置，极大地提高了光路校正的的便利性以及校正效率，具有校正方便、快捷的优点，特别适用于目前使用的激光加工设备中的光路系统校正。

附图说明

图1是本发明实施例1的整体结构爆炸示意图；

图2是本发明实施例1的正视图；

图3是图2中A-A面的剖视图；

图4是本发明实施例1的俯视图；

图5是本发明实施例2的校正过程示意图；

图6是本发明实施例3的校正过程示意图。

其中，各附图标记所指代的技术特征如下：

1、基体；101、连接端；102、转动槽；103、第一螺纹孔；2、校正基准部；201、第一过光通孔；202、第一校正棱；2021、第一校正通孔；3、校正调节部；301、第二过光通孔；302、第二校正棱；3021、第二校正通孔；4、固定组件；401、第一螺纹固定件；5、旋转调节板；501、抵接槽；502、第二螺纹孔；6、水平调节板；601、通槽；7、光源；8、镜片；9、准直镜片；10、反射镜；11、旋转轴。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明，但本发明要求保护的范围并不局限于下述具体实施例。

实施例1

参考图1～4，本实施例公开了一种光路校正装置，包括一中空的基体1，基体1上设置有校正基准部2、校正调节部3，校正基准部2、校正调节部3位于一条直线上并分别位于基体1的两端；

校正基准部2上开设有第一过光通孔201，校正基准部2上设置有至少两个向第一过光通孔201中心方向延伸并相互连接的第一校正棱202，第一校正棱202上开设有第一校正通孔2021；

校正调节部3与基体1活动连接，并通过一固定组件4固定；

校正调节部3上开设有第二过光通孔301，校正调节部3上对应第一校正棱202设置有第二校正棱302，第二校正棱302上对应第一校正通孔2021开设有第二校正通孔3021。

第一校正通孔2021可在第一校正棱202的任意位置开设，只需保证第一校正棱202的开设方向与第一过光通孔201的开设方向一致即可；

作为优选的实施方式，第一校正通孔2021开设于第一校正棱202相互连接位置上，与第一过光通孔201同心设置。

同理，第二校正通孔3021可在第二校正棱302的任意位置开设，只需保证第二校正孔的开设方向与第二过光通孔301的开设方向一致即可；

作为优选的实施方式，第二校正通孔3021开设于第二校正棱302相互连接位置上，与第二过光通孔301同心设置。

作为优选的实施方式，校正基准部2和/或校正调节部3与基体1可拆卸连接。

本实施例中，校正基准部2与基体1固定连接或一体成型，校正调节部3与基体1可拆卸地连接。

作为更优的实施方式，基体1上位于校正基准部2所在的一端设置有连接端101，连接端101设置有外螺纹或连接卡槽，从而可通过螺纹连接或卡接的方式将光路校正装置连接与待校正的系统中，方便连接。

在其他实施例中，还可以在连接端101设置于待校正光路系统适配的连接接口，以适用于特定的光路系统的校正。

作为优选的实施方式，在本实施例中，基体1为圆柱状，校正基准部2、校正调节部3分别位于基体1的轴线方向的两端。

作为一种实施方式，第一校正棱202、第二校正棱302均设置两个，两个第一校正棱202呈正交分布，两个第二校正棱302呈正交分布。

作为一种更优的实施方式，在本实施例中，参考图1，第一校正棱202、第二校正棱302均设置4个，第一校正棱202、第二校正棱302均两两成对设置，成对的两个第一校正棱202、成对的两个第二校正棱302均沿一直线设置，两对第一校正棱202呈正交分布，两对第二校正棱302呈正交分布。

作为优选的实施方式，第一校正棱202与第二校正棱302的宽度相同；第一校正通孔2021与第二校正通孔3021的直径相等。

作为优选的实施方式，本实施例中，校正调节部3包括旋转调节板5以及水平调节板6，旋转调节板5与基体1可转动地连接，固定组件4包括第一螺纹固定件401以及第二螺纹固定件(图中未示出)，第一螺纹固定件401将旋转调节板5固定于基体1上，水平调节板6水平活动设置于旋转调节板5上，第二螺纹固定件将水平调节板6与旋转调节板5上。

作为更优的实施方式，本实施例中，基体1的端部开设有转动槽102，旋转调节板5与转动槽102可转动配合，且旋转调节板5的转动轴线与基体1自身的轴线重合；

旋转调节板5的周面设置有抵接槽501，基体1侧面沿垂直于旋转调节板5的旋转轴11线方向设置有第一螺纹孔103，第一螺纹固定件401穿过第一螺纹孔103并抵接于抵接槽501中。

在其他实施中，还可设置为：将转动槽102开设于旋转调节板5上，将旋转调节板5套于基体1外周，并在基体1外壁上开设抵接槽501，第一螺纹孔103开设于旋转调节板5的周面，第一螺纹固定件401穿过旋转调节板5抵接于抵接槽501内，通过调节第一螺纹固定件401抵接于抵接槽501的松紧，也能实现调节旋转调节板5相对于基体1旋转或者固定。

作为更优的实施方式，本实施例中，旋转调节板5上开设有第二螺纹孔502，水平调节板6上开设有通槽601，第二螺纹固定件穿过通槽601并与第二螺纹孔502螺纹连接。

本实施例中，第二通槽601为圆形通孔，圆形通孔的直径大于第二螺纹固定件的直径，使第二螺纹固定件拧松后具有一定的调节量。

作为更优的实施方式，通槽601为长条形，通槽601的长度延伸方向位于成对的第二校正棱302所在的直线上。

第一螺纹固定件401、第二螺纹固定件选用常规的螺钉。

实施例2

参考图5，本实施例公开了一种多镜组光路校正方法，运用实施例1中的光路校正装置，运用该多镜组校正方法校正的多镜组光路系统包括一光源7、多个镜片8，镜片8沿光源7的光线发射方向分布，该多镜组校正方法包括以下步骤：

S101：基准设定：

将光路校正装置连接于多镜组光路系统中，使平行光路依次垂直通过校正基准部2、校正调节部3；

调整校正调节部3的位置，使第二校正通孔3021与第一校正通孔2021的成影重合、第二校正棱302与第一校正棱202的成影重合，再通过固定组件4使校正调节部3与基体1固定；

具体地，参考图1，先通过连接端101，将光路校正装置固定于待校正的光路系统中例如激光器的出光端，再试激光器发出指示光线，该光线通过现有的技术手段如准直镜片98转变为为平行光，使平行光路依次垂直穿过校正基准部2、校正调节部3在一垂直于光线的平面上成影，为便于调整，可辅助使用一纸片、平板或其他平面式平台以观察校正基准部2和校正调节部3的成影情况；

调整校正调节部3的过程为：首先，拧松第一螺纹固定件401，使旋转调节板5可相对于基体1旋转，调整旋转调节板5，使第二校正棱302与第一校正棱202的成影重合，将第一螺纹固定件401拧紧；

接着，拧松第二螺纹固定件，使水平调节板6可相对于旋转调节板5水平移动，调整水平调整板，使第二校正通孔3021与第一校正通孔2021的成影重合，将第一螺纹固定件401的拧紧，完成基准设定过程。

S102：镜片8添加：

将镜片8单个添加进光路中；

S103：光路校正：

调整光路的校准镜组的角度及位置，使第二校正通孔3021与第一校正通孔2021的成影重合、第二校正棱302与第一校正棱202的成影重合；

S104：依次重复步骤S102、步骤S103，将多个镜片8逐一地添加进光路并进行校正；

S105：将光路校正装置从校正后的多镜组光路系统移除。

采用此校正方法，便捷、快速，校正完成后的多镜组光路系统即可进行其正常的工作。

实施例3

参考图6，本实施例公开了一种旋转光路校正方法，运用实施例1中的光路校正装置，运用该旋转光路校正方法校正的旋转光路系统包括一光源7、准直镜片98、多个反射镜10以及多个旋转轴11，每一旋转轴11上对应设置一反射镜10；光源7通过准直镜片98后转换成平行光，形成平行光路。

该旋转光路校正方法包括以下步骤：

S201：复位旋转光路的各动作旋转轴11；例如，将各旋转轴11线调整为0°的位置。

S202：基准设定：

将光路校正装置连接于光路系统中，调整反射镜10，使平行光路依次垂直通过校正基准部2、校正调节部3；

参考图1，调整校正调节部3的位置，使第二校正通孔3021与第一校正通孔2021的成影重合、第二校正棱302与第一校正棱202的成影重合，再通过固定组件4使校正调节部3与基体1固定；

此步骤的基准设定中的校正调节部3调节参照实施例2中的步骤S101基准设定。

S203：单个旋转轴11校正：

S2031：将待校正的旋转轴11旋转180°，记录第二校正棱302与第一校正棱202的成影偏移值为X；

S2032：调节位于该旋转轴11上的反射镜10，使第二校正棱302与第一校正棱202的成影偏移值为X/2；

S2033：保持该旋转轴11角度不便，调整校正调节部3的位置，使第二校正通孔3021与第一校正通孔2021的成影重合、第二校正棱302与第一校正棱202的成影重合，通过固定组件4使校正调节部3与基体1固定；此步骤的调整校正调节部3的过程与步骤S202的调整过程相同。

S2034：将待校正的旋转轴11旋转180°，观察第二校正棱302与第一校正棱202的成影是否重合；

若重合，则校正完成，重复S203，继续其他旋转轴11的校正，直到所有旋转轴11校正完成；

否则，记录第二校正棱302与第一校正棱202的成影偏移值，重复步骤S2032、S2033以及S2034，直到校正成功；

S204：校正完成后，将光路校正装置从校正后的旋转光路系统移除。

采用此校正方法，便捷、快速，校正完成后的旋转光路系统即可进行其正常的工作。尤其适用于目前常用的多轴激光切割头的光路校正。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对发明构成任何限制。

Claims (8)

1.一种多镜组光路校正方法，其特征在于，运用光路校正装置，该光路校正装置包括一中空的基体(1)，所述基体(1)上设置有校正基准部(2)、校正调节部(3)，所述校正基准部(2)、所述校正调节部(3)位于一条直线上并分别位于所述基体(1)的两端；

所述校正基准部(2)上开设有第一过光通孔(201)，所述校正基准部(2)上设置有至少两个向所述第一过光通孔(201)中心方向延伸并相互连接的第一校正棱(202)，所述第一校正棱(202)上开设有第一校正通孔(2021)；

所述校正调节部(3)与所述基体(1)活动连接，并通过一固定组件(4)固定；

所述校正调节部(3)上开设有第二过光通孔(301)，所述校正调节部(3)上对应所述第一校正棱(202)设置有第二校正棱(302)，所述第二校正棱(302)上对应所述第一校正通孔(2021)开设有第二校正通孔(3021)；

运用该多镜组校正方法校正的多镜组光路系统包括一光源(7)、多个镜片(8)；

该多镜组校正方法包括以下步骤：

S101：基准设定：

将所述光路校正装置连接于多镜组光路系统中，使平行光路依次垂直通过校正基准部(2)、校正调节部(3)；

调整校正调节部(3)的位置，使所述第二校正通孔(3021)与所述第一校正通孔(2021)的成影重合、所述第二校正棱(302)与所述第一校正棱(202)的成影重合，再通过固定组件(4)使所述校正调节部(3)与基体(1)固定；

S102：镜片(8)添加：

将镜片(8)单个添加进光路中；

S103：光路校正：

调整光路的校准镜组的角度及位置，使所述第二校正通孔(3021)与所述第一校正通孔(2021)的成影重合、所述第二校正棱(302)与所述第一校正棱(202)的成影重合；

S104：依次重复步骤S102、步骤S103，将多个镜片(8)逐一地添加进光路并进行校正；

S105：将所述光路校正装置从校正后的多镜组光路系统移除。

2.根据权利要求1所述的多镜组光路校正方法，其特征在于，所述基体(1)为圆柱状。

3.根据权利要求1或2所述的多镜组光路校正方法，其特征在于，所述第一校正棱(202)、所述第二校正棱(302)均设置两个，两个所述第一校正棱(202)呈正交分布，两个所述第二校正棱(302)呈正交分布。

4.根据权利要求1或2所述的多镜组光路校正方法，其特征在于，所述第一校正棱(202)、所述第二校正棱(302)均设置4个，所述第一校正棱(202)、所述第二校正棱(302)均两两成对设置，成对的两个所述第一校正棱(202)、成对的两个所述第二校正棱(302)均沿一直线设置，两对所述第一校正棱(202)呈正交分布，两对所述第二校正棱(302)呈正交分布。

5.根据权利要求4所述的多镜组光路校正方法，其特征在于，所述校正调节部(3)包括旋转调节板(5)以及水平调节板(6)，所述旋转调节板(5)与所述基体(1)可转动地连接，所述固定组件(4)包括第一螺纹固定件(401)以及第二螺纹固定件，所述第一螺纹固定件(401)将所述旋转调节板(5)固定于所述基体(1)上，所述水平调节板(6)水平活动设置于所述旋转调节板(5)上，所述第二螺纹固定件将所述水平调节板(6)与所述旋转调节板(5)上。

6.根据权利要求5所述的多镜组光路校正方法，其特征在于，所述基体(1)的端部开设有转动槽(102)，所述旋转调节板(5)与所述转动槽(102)可转动配合，所述旋转调节板(5)的周面设置有抵接槽(501)，所述基体(1)侧面沿垂直于所述旋转调节板(5)的旋转轴(11)线方向设置有第一螺纹孔(103)，所述第一螺纹固定件(401)穿过所述第一螺纹孔(103)并抵接于所述抵接槽(501)中。

7.根据权利要求5或6所述的多镜组光路校正方法，其特征在于，所述旋转调节板(5)上开设有第二螺纹孔(502)，所述水平调节板(6)上开设有通槽(601)，所述第二螺纹固定件穿过所述通槽(601)并与所述第二螺纹孔(502)螺纹连接。

8.根据权利要求7所述的多镜组光路校正方法，其特征在于，所述通槽(601)为长条形，所述通槽(601)的长度延伸方向位于成对的所述第二校正棱(302)所在的直线上。

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