CN112975159A - 一种周向切割的激光切割装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种周向切割的激光切割装置，包括：激光器、周向能量分布调节装置、光路引导装置，所述激光器用于提供切割用的激光；所述周向能量分布调节装置用于将所述激光器发射的激光束偏转成连续的环形分布；所述光路引导装置用于将所述周向能量分布调节装置发出的激光引导至待切割件的周向上。本发明采用周向切割的方式，使得切割用的激光呈连续的环形分布在待切割件的表面上，能量分布均匀，切割透彻，有效地避免了毛刺和崩边现象的出现。

Description

一种周向切割的激光切割装置
技术领域
本发明涉及激光切割设备技术领域，具体地涉及一种周向切割的激光切割装置。
背景技术
激光切割加工技术是一种利用激光束在配件的表面不断的运动来实现的，利用激光的优良特性进行激光工艺加工。激光是利用物质激发产生光，这种光带有强烈的温度，在接触材料时候，能够迅速的在材料表面融化，形成孔，根据对位对点的移动形成了切割。然而，现有的针对管状零件的切割往往采用单方向平切的方式，样品不容易切割透彻，且切割处容易出现毛刺和崩边的现象，影响切割质量。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种周向切割的激光切割装置，包括：
激光器（1），所述激光器（1）用于提供切割用的激光；
周向能量分布调节装置，所述周向能量分布调节装置用于将所述激光器（1）发射的激光束偏转成连续的环形分布；
光路引导装置（6），所述光路引导装置（6）用于将所述周向能量分布调节装置发出的激光引导至待切割件（7）的周向上。
进一步地，所述周向能量分布调节装置包括可在竖直平面内旋转的X轴反射镜（3）、可在水平面内旋转的Z轴反射镜（4），所述激光器（1）发射的激光束射至所述X轴反射镜（3）上，所述X轴反射镜（3）将接收的激光束反射至所述Z轴反射镜（4）上，所述Z轴反射镜（4）将接收的激光束反射。
进一步地，还包括平凸透镜（5），所述平凸透镜（5）用于接收所述Z轴反射镜（4）射出的激光束，并将接收的激光束折射至所述光路引导装置（6）上。
进一步地，所述X轴反射镜（3）上设置有竖直的转轴一（31），所示转轴一（31）与驱动电机一相连，所述Z轴反射镜（4）上设置有水平的转轴二（41），所述转轴二（41）与驱动电机二相连。
进一步地，所述光路引导装置（6）为锥形反射镜，所述锥形反射镜为一端开口的中空的结构，所述锥形反射镜的内壁为反射面，待切割件（7）位于所述锥形反射镜的中心线上。
进一步地，所述待切割件（7）为管状零件或柱状零件。
本发明所提供的激光切割装置摈弃了常规的单方向平切的方式，而采用周向切割的方式，使得切割用的激光呈连续的环形分布在待切割件的表面上，能量分布均匀，切割透彻，有效地避免了毛刺和崩边现象的出现。
附图说明
图1是发明提供的一种周向切割的激光切割装置的结构示意图；
其中，1、激光器；2、扩束镜；3、X轴反射镜；31、转轴一；4、Z轴反射镜；41、转轴二；5、平凸透镜；6、光路引导装置；7、待切割件。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、 “上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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，因此不能理解为对发明的限制。
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“安装”、“相连”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。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。
如图1所示，本发明提供了一种周向切割的激光切割装置，包括：激光器1、周向能量分布调节装置、光路引导装置6，所述激光器1用于提供切割用的激光，所述激光器为355nm的皮秒紫外激光器；所述周向能量分布调节装置用于将所述激光器1发射的激光束偏转成连续的环形分布；所述光路引导装置6用于将所述周向能量分布调节装置发出的激光引导至待切割件7的周向上，所述待切割件7为管状零件或柱状零件。具体地，还包括扩束镜2，所述扩束镜设置在所述激光器1与所述周向能量分布调节装置之间，激光器发射出的激光具有一定的发散角，扩束镜将接收的激光准直为平行光束。
进一步地，所述周向能量分布调节装置包括可在竖直平面内旋转的X轴反射镜3、可在水平面内旋转的Z轴反射镜4，所述激光器1发射的激光束射至所述X轴反射镜3上，所述X轴反射镜3将接收的激光束反射至所述Z轴反射镜4上，所述Z轴反射镜4将接收的激光束反射；还包括平凸透镜5，所述平凸透镜5用于接收所述Z轴反射镜4射出的激光束，并将接收的激光束折射至所述光路引导装置6上。具体地，所述X轴反射镜3上设置有竖直的转轴一31，所示转轴一31与驱动电机一相连，所述Z轴反射镜4上设置有水平的转轴二41，所述转轴二41与驱动电机二相连，还包括控制器，所述控制器与所述驱动电机一、驱动电机二相连，控制器可控制驱动电机一与驱动电机二的转动，驱动电机一可带动转轴一在竖直平面内转动，进而可使得X轴反射镜在竖直平面内转动，驱动电机二可带动转轴二在水平面内转动，进而可使得Z轴反射镜在水平面内转动，通过控制X轴反射镜和/或Z轴反射镜的转动来实现射至平凸透镜上的光线运动轨迹为环状。可以理解的是，电机一、电机二内设置有传感元件，可以将偏转的角度变化转化为电信号反馈到控制器，以实现精准控制。
进一步地，所述光路引导装置6为锥形反射镜，所述锥形反射镜为一端开口的中空的结构，所述锥形反射镜的内壁为反射面，待切割件7位于所述锥形反射镜的中心线上，所述锥形反射镜的中心线经过所述平凸透镜5的中心。平凸透镜折射的光线射至所述锥形反射镜的内壁上，锥形反射镜将接收的光线反射至待切割件的表面上，由于平凸透镜上的光线运动轨迹为环状分布，因而锥心反射镜反射的光线射至待切割件的周向上，以实现均匀切割的目的，还可有效地避免毛刺和崩边现象的出现。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种周向切割的激光切割装置，其特征在于，包括：
激光器（1），所述激光器（1）用于提供切割用的激光；
周向能量分布调节装置，所述周向能量分布调节装置用于将所述激光器（1）发射的激光束偏转成连续的环形分布；
光路引导装置（6），所述光路引导装置（6）用于将所述周向能量分布调节装置发出的激光引导至待切割件（7）的周向上。
2.根据权利要求1所述的周向切割的激光切割装置，其特征在于，所述周向能量分布调节装置包括可在竖直平面内旋转的X轴反射镜（3）、可在水平面内旋转的Z轴反射镜（4），所述激光器（1）发射的激光束射至所述X轴反射镜（3）上，所述X轴反射镜（3）将接收的激光束反射至所述Z轴反射镜（4）上，所述Z轴反射镜（4）将接收的激光束反射。
3.根据权利要求2所述的周向切割的激光切割装置，其特征在于，还包括平凸透镜（5），所述平凸透镜（5）用于接收所述Z轴反射镜（4）射出的激光束，并将接收的激光束折射至所述光路引导装置（6）上。
4.根据权利要求2所述的周向切割的激光切割装置，其特征在于，所述X轴反射镜（3）上设置有竖直的转轴一（31），所示转轴一（31）与驱动电机一相连，所述Z轴反射镜（4）上设置有水平的转轴二（41），所述转轴二（41）与驱动电机二相连。
5.根据权利要求1所述的周向切割的激光切割装置，其特征在于，所述光路引导装置（6）为锥形反射镜，所述锥形反射镜为一端开口的中空的结构，所述锥形反射镜的内壁为反射面，待切割件（7）位于所述锥形反射镜的中心线上。
6.根据权利要求1所述的周向切割的激光切割装置，其特征在于，所述待切割件（7）为管状零件或柱状零件。
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