CN113732517B - 一种激光加工设备及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于激光加工设备技术领域，特别是涉及一种激光加工设备及系统。该激光加工设备中，打标组件包括打标平台、红外打标头和绿光打标头；分光器用于将激光器发射的激光束中的红外激光束通过红外打标头射出，以及用于将激光器发射的激光束中的绿光激光束通过绿光打标头射出；钻孔组件包括钻孔平台和旋切头；分光器用于将激光器发射的激光束通过旋切头射出；切割组件包括切割平台以及切割头，分光器用于将激光器发射的激光束从切割头射出。本发明中，该激光加工设备的集成度高，提高了其实用性和通用性，降低了其制造成本。
Description
技术领域
本发明属于激光加工设备技术领域，特别是涉及一种激光加工设备及系统。
背景技术
随着激光技术的不断发展，激光切割、激光打标、激光钻孔等激光加工技术的应用也越来越广泛。目前，市场上的激光加工设备通常是针对特定产品或特定激光加工工艺进行开发的设备，这种激光技工设备通常只能完成一种功能的激光加工工作，而对于一些科研机构、研究院校等需要不同的激光加工工艺进行研发，单一功能的激光加工设备显然不满足需求。
发明内容
本发明所要解决的是现有技术中激光加工设备的功能单一等技术问题，提出了一种激光加工设备及系统。
为解决以上问题，本发明实施例提供了一种激光加工设备，包括基座，以及均安装在所述基座上的激光器、分光器、打标组件、钻孔组件和切割组件；
所述打标组件包括打标平台以及用于激光打标所述打标平台上的待打标件的红外打标头和绿光打标头；所述激光器通过所述分光器连接所述红外打标头以及所述绿光打标头；所述分光器用于将所述激光器发射的激光束中的红外激光束通过所述红外打标头射出，以及用于将所述激光器发射的激光束中的绿光激光束通过所述绿光打标头射出；
所述钻孔组件包括钻孔平台以及用于激光钻孔所述钻孔平台上的待钻孔件的旋切头；所述激光器通过所述分光器连接所述旋切头，且所述分光器用于将所述激光器发射的激光束通过所述旋切头射出；
所述切割组件包括切割平台以及用于激光切割所述切割平台上的待切割件的切割头，所述激光器通过所述分光器连接所述切割头，且分光器用于将所述激光器发射的激光束从所述切割头射出。
可选地，所述分光器包括第一光闸、第二光闸、反红外透绿光镜、绿光反射镜、红外反射镜、红外绿光反射镜、第一折光座、第二折光座、第三折光座以及第四折光座；
当所述第一光闸处于透光状态，且所述第二光闸处于第一预设状态时，所述激光器发射的红外激光束依次通过所述反红外透绿光镜的反射、所述第二光闸的反射、所述红外反射镜的反射以及所述第一折光座的反射后，垂直射入所述红外打标头；
当所述第一光闸处于透光状态时，所述激光器发射的绿光激光束依次通过所述反红外透绿光镜的透射、所述绿光反射镜的反射以及所述第二折光座的反射后，垂直射入所述绿光打标头；
当所述第一光闸和所述第二光闸均处于透光状态时，所述激光器发射的红外激光束依次通过所述反红外透绿光镜的反射和所述第三折光座的反射后，垂直射入所述旋切头；
当所述第一光闸处于第二预设状态时，所述激光器发射的激光束依次通过所述第一光闸的反射、所述红外绿光反射镜的反射以及所述第四折光座的反射后，垂直射入所述切割头。
可选地，所述分光器还包括用于连接外部激光设备的第五折光座；
当所述第一光闸处于第三预设状态时，所述激光器发射的激光束通过所述第五折光座反射后，射入外部激光设备。
可选地，所述分光器还包括绿光扩束镜、红外扩束镜以及扩束镜；所述红外反射镜反射的红外激光束经过所述红外扩束镜扩束后，射入所述第一折光座；所述绿光反射镜反射的绿光激光束经过所述绿光扩束镜扩束后，射入所述第二折光座；所述红外绿光反射镜反射的激光束经过所述扩束镜的扩束后，射入所述第四折光座。
可选地，所述分光器还包括第一密封筒、第二密封筒、第三密封筒，以及设有第一分光腔体、第二分光腔体、第三分光腔体、第四分光腔体和第五分光腔体的分光座；所述第一分光腔体连通所述激光器、所述第一密封筒、所述第四分光腔体、所述第二密封筒以及所述第三密封筒；所述第一密封筒远离所述第一分光腔体的一端连通所述第二分光腔体，所述第二密封筒远离所述第一分光腔体的一端连通所述第三折光座，所述第三密封筒远离所述第一分光腔体的一端连通所述第五分光腔体；所述第二分光腔体和所述第二折光座均连通所述第三分光腔体，所述第一折光座连通所述第四分光腔体，所述第四折光座连通所述第五分光腔体；
所述第一光闸、所述第二光闸、所述反红外透绿光镜以及所述红外绿光反射镜均安装在所述第一分光腔体中，所述绿光反射镜安装在所述第二分光腔体中，所述红外扩束镜安装在所述第三分光腔体中，所述绿光扩束镜安装在所述第四分光腔体中，所述扩束镜安装在所述第五分光腔体中。
可选地，所述分光器还包括半波片和四分之一波片；所述反红外透绿光镜反射的红外激光束经所述半波片调整偏振角度后，射入所述第三折光座；所述红外绿光反射镜反射的线偏振激光束经所述四分之一波片转化为圆偏振激光束后，射入所述扩束镜。
可选地，所述打标组件还包括第一升降件、第一转接板、红外反射座以及绿光反射座，所述红外反射座和所述绿光反射座均安装在所述第一转接板的第一板面上，所述红外打标头和所述绿光打标头均安装在所述第一转接板背离所述第一板面的第二板面上；所述第一升降件安装在所述基座上，所述第一转接板安装在所述第一升降件的输出端。
可选地，所述打标组件还包括用于预览所述红外打标头发出的红外激光束的红外预览件、用于预览所述绿光打标头发出的绿光激光束的绿光预览件，以及用于定位所述打标平台上的待打标件的第一视觉相机；所述红外预览件安装在所述红外打标头上，且与所述红外打标头同轴设置；所述绿光预览件安装在所述绿光打标头上，且与所述绿光打标头同轴设置；所述第一视觉相机安装在所述第一转接板上。
可选地，所述切割组件还包括第二升降件和安装板；所述第二升降件安装在所述基座上，所述安装板安装在所述第二升降件的输出端；
所述切割头包括均与所述分光器连通的成丝切割物镜、物镜和吹气切割头，以及可拆卸安装在所述安装板上的贝塞尔镜体和连接柱；所述分光器连接所述贝塞尔镜体的输入端，所述成丝切割物镜安装在所述贝塞尔镜体的输出端；所述物镜或所述吹气切割头安装在所述连接柱上。
可选地，所述切割组件还包括用于定位所述切割平台上的待切割件的第二视觉相机；所述第二视觉相机安装在所述安装板上。
可选地，所述切割组件还包括用于抽走粉尘的抽尘件，所述抽尘件安装在所述安装板上。
可选地，所述钻孔平台包括用于固定待钻孔件的钻孔吸附治具，所述钻孔吸附治具上设有排气孔、吸附入口、与所述待钻孔件相对设置的避空孔，以及用于吸附待钻孔件的多个第一吸附孔；多个所述第一吸附孔均连通所述吸附入口，所述排气孔连通所述避空孔。
可选地，所述激光加工设备包括柜体、挂架、与所述打标组件相对设置的第一滑动门，以及与所述切割组件相对设置的第二滑动门；所述柜体上设有容纳空间和连通所述容纳空间的开口；所述第一滑动门、所述第二滑动门以及所述挂架均滑动安装在所述柜体上，且所述第一滑动门和所述第二滑动门用于关闭所述开口，所述挂架沿所述第一滑动门和所述第二滑动门之间连线的方向滑动；所述激光器、所述分光器、所述打标组件、所述钻孔组件以及所述切割组件均通过所述基座安装在所述容纳空间中；
所述激光加工设备还包括安装在所述挂架上的显示器、键盘以及鼠标。
本发明另一实施例还提供了一种激光加工系统，包括激光器冷水机、旋切头冷水机以及上述的激光加工设备；所述激光器冷水机连接所述激光器，所述旋切头冷水机连接所述旋切头。
本发明实施例中，所述激光器发射的激光束中的红外激光束通过所述分光器射入所述红外打标头，所述红外打标头射出的红外激光束可以对打标平台上的待打标件进行激光打标；所述激光器发射的激光束中的绿光激光束通过所述分光器射入所述绿光打标头，所述绿光打标头射出的绿光激光束可以对打标平台上的待打标件进行激光打标；所述激光器发射的激光束通过所述分光器射入所述旋切头，所述旋切头射出的激光束可以对所述钻孔平台上的待钻孔件进行激光钻孔；所述激光器发射的激光束通过所述分光器射入所述切割头，所述切割头射出的激光束可以对所述切割平台上的待切割件进行激光切割。该激光加工设备利用一个所述激光器和一个所述分光器，即可完成所述红外打标头的红外激光束的激光打标工作、所述绿光打标头的绿光激光束的激光打标工作、所述旋切头的激光钻孔工作，以及所述切割头的激光切割工作，也即，用户可以在该激光加工设备上进行激光打标、激光钻孔以及激光切割等工作；该激光加工设备的集成度高，提高了其实用性和通用性，降低了其制造成本。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1为本发明一实施例提供的激光加工设备的结构示意图；
图2为本发明一实施例提供的激光加工系统的结构示意图；
图3为图2的激光加工系统另一视角的结构示意图；
图4为图1中分光器的主视图；
图5为图1中激光加工设备的光路示意图；
图6为图1中激光加工设备的打标组件的结构示意图；
图7为图6中打标组件的另一视角的结构示意图；
图8为本发明第一实施例提供的激光加工设备的切割组件的结构示意图；
图9为本发明第二实施例提供的激光加工设备的切割组件的结构示意图；
图10为本发明第三实施例提供的激光加工设备的切割组件的结构示意图；
图11为图1的激光加工设备的钻孔吸附治具的结构示意图。
说明书中的附图标记如下：
1、基座；11、柜体；111、容纳空间；12、挂架；13、第一滑动门；14、第二滑动门；2、激光器；
3、分光器；31、第一光闸；32、第二光闸；33、反红外透绿光镜；34、绿光反射镜；35、绿光扩束镜；36、红外反射镜；37、红外扩束镜；38、红外绿光反射镜；39、扩束镜；310、第一折光座；311、第二折光座；312、第三折光座；313、第四折光座；314、第五折光座；315、第一密封筒；316、第二密封筒；317、第三密封筒；318、分光座；3181、第一分光腔体；3182、第二分光腔体；3183、第三分光腔体；3184、第四分光腔体；3185、第五分光腔体；319、半波片；321、四分之一波片；
4、打标组件；41、打标平台；42、红外打标头；43、绿光打标头；44、第一升降件；45、第一转接板；46、红外反射座；47、绿光反射座；48、红外预览件；49、绿光预览件；411、第一视觉相机；
5、钻孔组件；51、钻孔平台；511、钻孔吸附治具；5111、排气孔；5112、吸附入口；5113、避空孔；5114、第一吸附孔；52、旋切头；
6、切割组件；61、切割平台；62、切割头；621、成丝切割物镜；622、物镜；623、吹气切割头；624、贝塞尔镜体；625、连接柱；63、第二升降件；64、安装板；65、第二视觉相机；66、抽尘件；7、显示器；8、键盘；9、鼠标；101、旋切头冷水机；102、集尘器。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“中部”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，因此不能理解为本发明的限制。
如图1和图4所示，本发明实施例提供的一种激光加工设备，包括设有基座1，以及均安装在所述基座1上的激光器2、分光器3、打标组件4、钻孔组件5和切割组件6；具体地，所述基座1可以为大理石材料制成，大理石材料制成的所述基座1能够保证所述打标组件4、所述钻孔组件5以及所述切割组件6加工过程中的稳定性；而所述激光器2包括但不限于双波长飞秒激光器等。
所述打标组件4包括打标平台41以及用于激光打标所述打标平台41上的待打标件的红外打标头42和绿光打标头43；所述激光器2通过所述分光器3连接所述红外打标头42以及所述绿光打标头43；所述分光器3用于将所述激光器2发射的激光束中的红外激光束通过所述红外打标头42射出，以及用于将所述激光器2发射的激光束中的绿光激光束通过所述绿光打标头43射出；具体地，所述激光器2发射的激光束为全红外激光束时，所述激光器2发射的红外激光束进入所述红外打标头42，并从所述红外打标头42射出，进而所述红外打标头42射出的红外激光束可以对所述打标平台41上的待打标件进行激光打标。所述激光器2发射的激光束为全绿光激光束时，所述激光器2发射的绿光激光束进入所述绿光打标头43，并从所述绿光打标头43射出，进而所述绿光打标头43射出的绿光激光束可以对所述打标平台41上的待打标件进行激光打标。
进一步地，所述打标平台41包括打标X轴伺服驱动件、打标Y轴伺服驱动件以及用于固定待打标件的打标吸附台，所述打标X轴伺服驱动件安装在所述基座1上，所述打标Y轴伺服驱动件安装在所述打标X轴伺服驱动件的输出端，所述打标吸附台安装在所述打标Y轴伺服驱动件的输出端。具体地，在所述红外打标头42或所述绿光打标头43进行激光打标时，所述打标X轴伺服驱动件和打标Y轴伺服驱动件可以通所述打标吸附平台带动待打标件在XY平面内进行移动，从而实现了待打标件的激光打标的工作。而所述打标吸附平台通过负压吸附的方式固定待打标件，提高了待打标件安装的便捷性。
所述钻孔组件5包括钻孔平台51以及用于激光钻孔所述钻孔平台51上的待钻孔件的旋切头52；所述激光器2通过所述分光器3连接所述旋切头52，且所述分光器3用于将所述激光器2发射的激光束通过所述旋切头52射出；具体地，所述激光器2发射的激光束进入所述旋切头52，并从所述旋切头52射出，进而所述旋切头52射出的激光束可以对所述钻孔平台51上的待钻孔件进行激光钻孔。
所述钻孔平台51包括钻孔X轴伺服驱动件、钻孔Y轴伺服驱动件以及用于固定待钻孔件的钻孔吸附治具511，所述钻孔X轴伺服驱动件安装在所述基座1上，所述钻孔Y轴伺服驱动件安装在所述钻孔X轴伺服驱动件的输出端，所述钻孔吸附治具511安装在所述钻孔Y轴伺服驱动件的输出端。具体地，在所述旋切头52进行激光钻孔时，所述钻孔X轴伺服驱动件和钻孔Y轴伺服驱动件可以通所述钻孔吸附治具511带动待打标件在XY平面内进行移动，从而实现了待钻孔件的激光钻孔的工作。
所述切割组件6包括切割平台61以及用于激光切割所述切割平台61上的待切割件的切割头62，所述激光器2通过所述分光器3连接所述切割头62，且分光器3用于将所述激光器2发射的激光束从所述切割头62射出。具体地，所述激光器2发射的激光束进入所述切割头62，并从所述切割头62射出，进而所述切割头62射出的激光束可以对所述切割平台61上的待切割件进行激光切割。
进一步地，所述切割平台61包括切割X轴伺服驱动件、切割Y轴伺服驱动件以及用于固定待打标件的切割吸附台，所述切割X轴伺服驱动件安装在所述基座1上，所述切割Y轴伺服驱动件安装在所述切割X轴伺服驱动件的输出端，所述切割吸附台安装在所述切割Y轴伺服驱动件的输出端。具体地，在所述切割头62进行激光切割时，所述切割X轴伺服驱动件和切割Y轴伺服驱动件可以通所述切割吸附平台带动待切割件在XY平面内进行移动，从而实现了待切割件的激光切割的工作。
本发明中，所述激光器2发射的激光束中的红外激光束通过所述分光器3射入所述红外打标头42，所述红外打标头42射出的红外激光束可以对打标平台41上的待打标件进行激光打标；所述激光器2发射的激光束中的绿光激光束通过所述分光器3射入所述绿光打标头43，所述绿光打标头43射出的绿光激光束可以对打标平台41上的待打标件进行激光打标；所述激光器2发射的激光束通过所述分光器3射入所述旋切头52，所述旋切头52射出的激光束可以对所述钻孔平台51上的待钻孔件进行激光钻孔；所述激光器2发射的激光束通过所述分光器3射入所述切割头62，所述切割头62射出的激光束可以对所述切割平台61上的待切割件进行激光切割。该激光加工设备利用一个所述激光器2和一个所述分光器3，即可完成所述红外打标头42的红外激光束的激光打标工作、所述绿光打标头43的绿光激光束的激光打标工作、所述旋切头52的激光钻孔工作，以及所述切割头62的激光切割工作，也即，用户可以在该激光加工设备上进行激光打标、激光钻孔以及激光切割等工作；该激光加工设备的集成度高，提高了其实用性和通用性，降低了其制造成本。
在一实施例中，如图4和图5所示，所述分光器3包括第一光闸31、第二光闸32、反红外透绿光镜33、绿光反射镜34、红外反射镜36、红外绿光反射镜38、第一折光座310、第二折光座311、第三折光座312以及第四折光座313；可以理解地，所述反红外透绿光镜33上的红外高反膜可以反射红外激光束，而其上的绿光增透膜可以让绿光激光束透射；进一步地，所述第一光闸31、第二光闸32、绿光反射镜34、绿光扩束镜35、红外反射镜36、红外扩束镜37、红外绿光反射镜38、扩束镜39、第一折光座310、第二折光座311、第三折光座312以及第四折光座313均可实现激光束的45度角的反射（也即，入射角和反射角均为45度）。
当所述第一光闸31处于透光状态，且所述第二光闸32处于第一预设状态时，所述激光器2发射的红外激光束依次通过所述反红外透绿光镜33的反射、所述第二光闸32的反射、所述红外反射镜36的反射以及所述第一折光座310的反射后，垂直射入所述红外打标头42；可以理解地，所述激光器射出的红外激光束穿过所述第一光闸31垂直射入所述红外反射镜36，红外激光束通过所述红外反射镜36进行45度角反射后，垂直射入所述第一折光座310，并通过所述第一折光座310的45度角反射后，垂直射入所述红外打标头42。进一步地，所述第一光闸31处于透光的状态时，可以通过人工取下所述第一光闸31来实现；而所述红外反射镜36可以根据实际需求设置为多个，从而满足红外振镜光路的需求。
当所述第一光闸31处于透光状态时，所述激光器2发射的绿光激光束依次通过所述反红外透绿光镜33的透射、所述绿光反射镜34的反射以及所述第二折光座311的反射后，垂直射入所述绿光打标头43；可以理解地，所述绿光打标头43进行绿光激光束的激光打标工作时，所述激光器2发射的激光束为全绿光激光束。具体地，所述激光器2发射的绿光激光束穿过所述第一光闸31和反红外透绿光镜33后处置射入所述绿光反射镜34，绿光激光束通过所述绿光反射镜34的45度角反射后，垂直射入所述第二折光座311，绿光激光束经过所述第二折光座311的45度角反射后垂直射入所述绿光打标头。进一步地，所述绿光发射极34可以根据实际需求设置为多个，从而满足绿光振镜光路的需求。
当所述第一光闸31和所述第二光闸32均处于透光状态时，所述激光器2发射的红外激光束依次通过所述反红外透绿光镜33的反射和所述第三折光座312的反射后，垂直射入所述旋切头52；可以理解地，所述旋切头52进行激光钻孔工作时，所述激光器2发射的激光束为全红外激光束。具体地，所述激光器2发出的红外激光束穿过所述第一光闸31后垂直射入所述反红外透绿光镜33，红外激光束通过所述反红外透绿光镜33的45度角反射后，垂直射入第三折光座312；红外激光束通过所述第三折光座312的45度角反射后，垂直射入所述旋切头；进一步地，所述第三折光座312可以根据实际设置为多个，从而满足红外钻孔光路的需求。所述第二光闸32处于透光的状态时，可以通过人工取下所述第二光闸32来实现。
当所述第一光闸31处于第二预设状态时，所述激光器2发射的激光束依次通过所述第一光闸31的反射、所述红外绿光反射镜38的反射以及所述第四折光座313的反射后，垂直射入所述切割头62。具体地，所述激光器2发射的激光束通过所述第一光闸31的45度角的反射后，垂直射入所述红外绿光反射镜38；激光束通过所述红外绿光反射镜38的45度角的反射后，垂直射入所述第四折光座313；激光束通过所述第四折光座313的45度角的折射后，垂直射入所述切割头62。进一步地，所述第四折光座313可以根据实际需求来设定，从而满足切割光路的需求。
本实施例中，通过第一光闸31和所述第二光闸32的调整，即可实现所述激光器2发射的激光光路分成绿光振镜光路、红外振镜光路、红外钻孔光路以及切割光路，从而实现可以实现红外激光束的激光打标工作、所述绿光打标头43的绿光激光器2的激光打标工作、所述旋切头52的激光钻孔工作，以及所述切割头62的激光切割工作，提高了该激光加工设备的紧凑性和适用性。另外，在红外钻孔光路中，红外激光束不需要通过所述第一光闸31和所述第二光闸32的反射，从而提高了所述红外钻孔光路的稳定性，进而提高了所述旋切头52的钻孔精度。
在一实施例中，如图4和图5所示，所述分光器3还包括用于连接外部激光设备的第五折光座314；可以理解地，所述第五折光座314和所述红外绿光反射镜33分别位于所述第一光闸31的相对两侧。
当所述第一光闸31处于第三预设状态时，所述激光器2发射的激光束通过所述第五折光座314反射后，射入外部激光设备。具体地，激光器2发射的激光垂直射入所述第一光闸31，并通过所述第一光闸31的45度角反射后，垂直射入所述第五折光座314；激光束通过所述第五折光座314的45度角反射后，垂直射出。可以理解地，而所述第一光闸31由所述第二预设状态切换为所述第三预设状态，可以绕所述第一光闸31的中心点转动90度来实现。本实施例中，该激光加工设备还集成有外部扩展管路，也即，工作人员还可以通过所述第五折光座外接其他的外部激光设备，从而进一步提高了该激光加工设备的适用性。
作为优选，所述分光器3还包括用于调节所述绿光扩束镜35的位姿的第一扩束镜调整座、用于调整所述红外扩束镜37的位姿的调光靶心支架，以及用于调整所述扩束镜39的位姿的第二扩束镜调整座；所述绿光扩束镜35安装在所述第一扩束镜调整座上，所述红外扩束镜37安装在所述调光靶心支架上，所述扩束镜39安装在所述第二扩束镜调整座上。具体地，所述第一扩束镜调整座的设计，便于将所述绿光扩束镜35调节至与所述绿光反射镜34以及所述第二折光座311同轴；所述调光靶心支架的设计，便于将所述红外扩束镜37调节至与所述红外反射镜36以及所述第一折光座310同轴，所述第二扩束镜调整座的设计，便于将第四折光座313调节至与所述扩束镜39同轴。
在一实施例中，如图4和图5所示，所述分光器3还包括绿光扩束镜35、红外扩束镜37以及扩束镜39；所述红外反射镜36反射的红外激光束经过所述红外扩束镜37扩束后，射入所述第一折光座310；所述绿光反射镜34反射的绿光激光束经过所述绿光扩束镜35扩束后，射入所述第二折光座311；所述红外绿光反射镜38反射的激光束经过所述扩束镜39的扩束后，射入所述第四折光座313。
具体地，当所述第一光闸31处于透光状态，且所述第二光闸32处于第一预设状态时，红外激光束通过所述红外反射镜36进行45度角反射后，垂直射入所述红外扩束镜37，红外激光束通过所述红外扩束镜37扩束后，垂直射入所述第一折光座310，并通过所述第一折光座310的45度角反射后，垂直射入所述红外打标头42。
当所述第一光闸31处于透光状态时，绿光激光束通过所述绿光反射镜34的45度角反射后，垂直射入所述绿光扩束镜35，绿光激光束通过所述绿光扩束镜35的扩束后，垂直射入所述第二折光座311，绿光激光束经过所述第二折光座311的45度角反射后垂直射入所述绿光打标头。
当所述第一光闸31处于第二预设状态时，激光束通过所述红外绿光反射镜38的45度角的反射后，垂直射入所述扩束镜39；激光束经过所述扩束镜39的扩束后，垂直射入所述第四折光座313；激光束通过所述第四折光座313的45度角的折射后，垂直射入所述切割头62。
本实施例中，所述绿光扩束镜35、所述红外扩束镜37以及所述扩束镜39的设计，提高了该激光加工设备的激光加工的稳定性。
在一实施例中，如图4和图5所示，所述分光器3还包括第一密封筒315、第二密封筒316、第三密封筒317，以及设有第一分光腔体3181、第二分光腔体3182、第三分光腔体3183、第四分光腔体3184和第五分光腔体3185的分光座318；所述第一分光腔体3181连通所述激光器2、所述第一密封筒315、所述第四分光腔体3184、所述第二密封筒316以及所述第三密封筒317；所述第一密封筒315远离所述第一分光腔体3181的一端连通所述第二分光腔体3182，所述第二密封筒316远离所述第一分光腔体3181的一端连通所述第三折光座312，所述第三密封筒317远离所述第一分光腔体3181的一端连通所述第五分光腔体3185；所述第二分光腔体3182和所述第二折光座311均连通所述第三分光腔体3183，所述第一折光座310连通所述第四分光腔体3184，所述第四折光座313连通所述第五分光腔体3185；可以理解地，所述第三分光腔体3183和所述第四分光腔体3184分隔开，从而避免了红外激光束对所述绿光扩束镜35的干扰，以及避免了绿光激光束对所述红外扩束镜37的干扰，从而延长了该分光器3的使用寿命。进一步地，所述分光座318可以由多个座体组成。
所述第一光闸31、所述第二光闸32、所述反红外透绿光镜33以及所述红外绿光反射镜38均安装在所述第一分光腔体3181中，所述绿光反射镜安装在所述第二分光腔体3182中，所述红外扩束镜37安装在所述第三分光腔体3183中，所述绿光扩束镜35安装在所述第四分光腔体3184中，所述扩束镜39安装在所述第五分光腔体3185中。可以理解地，所述绿光打标头43、所述红外打标头42、所述旋切头52以及所述切割头62依次间隔布置；本实施例中，所述分光器3的密封性能好，避免了外界环境对激光光路的影响，提高激光的加工精度。
在一实施例中，如图4和图5所示，所述分光器3还包括半波片319和四分之一波片321；所述反红外透绿光镜33反射的红外激光束经所述半波片319调整偏振角度后，射入所述第三折光座；所述红外绿光反射镜38反射的线偏振激光束经所述四分之一波片321转化为圆偏振激光束后，射入所述扩束镜39。可以理解地，所述反红外透绿光镜33的中心点、所述第二光闸32的中心点以及所述四分之一波片321的中心点在同一条直线上；所述半波片319的中心点、所述扩束镜39的中心点以及所述第四折光座313的中心点在同一条直线上。具体地，所述激光器2发射的红外激光束为线偏振激光束，所述半波片319调整所述红外激光束的偏振角后，从通过所述旋切头52射出，提高了所述旋切头52的激光切割的质量。激光器2发射的线偏振激光束，所述四分之一波片321将线偏振激光束调整为圆偏振激光束，从通过所述切割头62射出，改善了部分材料对线偏振激光束敏感的问题。
在一实施例中，如图6和图7所示，所述打标组件4还包括第一升降件44、第一转接板45、红外反射座46以及绿光反射座47，所述红外反射座46和所述绿光反射座47均安装在所述第一转接板45的第一板面上，所述红外打标头42和所述绿光打标头43均安装在所述第一转接板45背离所述第一板面的第二板面上；所述第一升降件44安装在所述基座1上，所述第一转接板45安装在所述第一升降件44的输出端。可以理解地，所述第一升降件44包括但不限于直线电机、气压缸、液压缸以及丝杆螺母机构等；而所述红外反射座46和所述绿光反射座47均可实现激光束的45度角的反射。具体地，所述第一升降件44可以带动所述红外反射座46和所述绿光反射座47上下移动，从而所述红外打标头42和所述绿光打标头43均可实现所述打标平台41上的不同高度的待打标件的激光打标工作。另外，所述红外打标头42和所述绿光打标头43共用一个所述打标平台41，从而提高了该激光加工设备的紧凑性，降低了其制造成本。
另外，所述第一升降件44可以带动所述红外反射座46和所述绿光反射座47上下移动，进而可以调整所述外打标头42和所述绿光打标头43与打标平台41上的待打标件之间的距离，从而操作员无需调节所述第二折光座311与所述绿光打标头43之间的距离，以及所述一折光座310与所述红外打标头32之间的距离，即可完成激光打标的工作，进而提升了打标组件4的激光打标的便捷度。
在一实施例中，如图6和图7所示，所述打标组件4还包括用于预览所述红外打标头42发出的红外激光束的红外预览件48、用于预览所述绿光打标头43发出的绿光激光束的绿光预览件49，以及用于定位所述打标平台41上的待打标件的第一视觉相机411；所述红外预览件48安装在所述红外打标头42上，且与所述红外打标头42同轴设置；所述绿光预览件49安装在所述绿光打标头43上，且与所述绿光打标头43同轴设置；所述第一视觉相机411安装在所述第一转接板45上。可以理解地，由于红外激光束为不可见激光束，所述红外打标头42发射的红外激光束照射在待打标件上的位置是不可见的，所述红外预览件48发射的激光束可以模拟红外打标头42发射的红外激光束照射在待打标件上的位置，提高了红外打标头42激光打标的便捷性和精确度。由于绿光激光束为刺眼激光束，刺眼的绿光激光束不利于工作人员观察所述绿光打标头43发射的绿光激光束照射在待打标件的位置，所述绿光预览件49发射的激光束可以模拟绿光打标头43发射的红外激光束照射在待打标件上的位置，提高了绿光打标头43激光打标的便捷性和精确度。
进一步地，第一视觉相机411可以自动定位所述打标平台41上的待打标件的位置，所述第一视觉相机411获取所述打标平台41上待打标件的位置后，所述红外打标头42或所述绿光打标头43即可实现待打标件的自动打标功能。本实施例中，所述红外打标头42和所述绿光打标头43共用一套所述第一视觉相机411来实现待打标件的定位工作，降低了该激光加工设备的制造成本。
作为优选，如图6和图7所示，所述打标组件4还包括用于调整所述第一视觉相机411的焦距的第一视觉支架；所述第一视觉相机411通过所述第一视觉支架安装在所述第一转接板45上。可以理解地，所述第一视觉调节支架为手动调节支架，所述第一视觉调节支架可以为丝杆螺母机构；而所述第一视觉相机411包括但不限于CCD（chargecoupled device，电荷耦合器件）相机等；具体地，所述第一视觉调节支架可以调整所述第一视觉相机411的高度，从而调节所述第一视觉相机411的焦距。
在一实施例中，如图8至图10所示，所述切割组件6还包括第二升降件63和安装板64；所述第二升降件63安装在所述基座1中，所述安装板64安装在所述第二升降件63的输出端；可以理解地，所述第二升降件63包括但不限于直线电机、气压缸、液压缸以及丝杆螺母机构等；可以理解地，所述切割头62进行激光切割的过程中，所述第二升降件63可以带动所述切割头62上下移动（也即沿Z轴方向移动），所述切割平台61可以带动待切割件在XY平面内移动，进而实现了待切割件的激光切割的工作。
所述切割头62包括均与所述分光器3连通的成丝切割物镜621、物镜622和吹气切割头623，以及可拆卸安装在所述安装板64上的贝塞尔镜体624和连接柱625；所述分光器3连接所述贝塞尔镜体624的输入端，所述成丝切割物镜621安装在所述贝塞尔镜体624的输出端；所述物镜622或所述吹气切割头623安装在所述连接柱625上。可以理解地，当待切割件为玻璃等材料时，可以根据实际需求将所述贝塞尔镜体624安装在所述安装板64上，同时所述贝塞尔镜体624的输入端连通所述第四折光座313，所述贝塞尔镜体624的输出端连通所述成丝切割物镜621，进而所述成丝切割物镜621发出的焦深较长的激光束可以完成玻璃等材料的切割。当所述待切割件为双层玻璃间的材料时，所述物镜622通过所述连接柱625安装在所述安装板64上，同时所述物镜622连通所述第四折光座313，从而所述物镜622发出的焦深较短的激光束可以完成双层玻璃件的材料的切割；当所述待切割件为金属等材料时，所述连接柱625安装在所述安装板64上，所述吹气切割头623通过所述连接柱625连接在所述安装板64上，同时所述吹气切割头623连通所述第四折光座313，从而所述吹气切割头623对待切割件进行激光切割的同时，所述吹气切割头623还可以向待切割件吹出氧气、空气、氮气等气体，从而起到改善吹气切割头623的切割质量。本实施例中，所述切割组件6可以根据不同的待切割件，在所述成丝切割物镜621、所述物镜622以及所述吹气切割头623之间进行更换，从而进一步提高了该激光加工设备的适用性和通用性。
在一实施例中，如图8至图10所示，所述切割组件6还包括用于定位所述切割平台61上的待切割件的第二视觉相机65；所述第二视觉相机65安装在所述安装板64上；可以理解地，所述第二视觉相机65包括但不限于CCD（chargecoupled device，电荷耦合器件）相机等；作为优选，所述切割组件6还包括用于调节所述第二视觉相机65的焦距的第二视觉支架；所述第二视觉相机65通过所述第二视觉支架安装在所述安装板64上。可以理解地，所述第二视觉调节支架为手动调节支架，所述第二视觉调节支架可以为丝杆螺母机构；具体地，所述第二视觉调节支架可以调整所述第为视觉相机的高度，从而调节所述第二视觉相机65的焦距。本实施例中，所述第二视觉相机65完成所述切割平台61上的待加工件的自动定位功能后，从而所述切割头62可以自动完成对待切割件的激光切割工作，提高了该激光加工设备的自动化程度。
在一实施例中，如图8至图10所示，所述切割组件6还包括用于抽走粉尘的抽尘件66，所述抽尘件66安装在所述安装板64上。可以理解地，所述抽尘件66可以为一个出气管，该出气管的进口连通外部出气设备，该吹气管的出口对着所述切割平台61；从而在所述切割头62对待切割件进行激光切割的过程中，所述抽尘件66可以抽尘待切割件激光切割过程中所产生的粉尘等杂志，从而提高了该待切割件的激光切割质量。
在一实施例中，如图11所示，所述钻孔平台51包括钻孔X轴伺服驱动件、钻孔Y轴伺服驱动件以及用于固定待钻孔件的钻孔吸附治具511，所述钻孔X轴伺服驱动件安装在所述基座1上，所述钻孔Y轴伺服驱动件安装在所述钻孔X轴伺服驱动件的输出端，所述钻孔吸附治具511安装在所述钻孔Y轴伺服驱动件的输出端；可以理解地，所述X轴伺服驱动件安装在所述容纳空间111的底板上，所述X轴伺服驱动件可以带动所述钻孔吸附治具511上的待钻空间沿X轴移动，所述Y轴伺服驱动件可以带动所述钻孔吸附治具511上的待钻空间沿Y轴移动，所述旋切头52可以沿Z轴移动，从而钻孔组件5可以实现对待钻孔件的激光钻孔工作。
所述钻孔吸附治具511上设有排气孔5111、吸附入口5112、与所述待钻孔件相对设置的避空孔5113以及用于吸附待钻孔件的多个第一吸附孔5114；多个所述第一吸附孔5114均连通所述吸附入口5112，所述排气孔5111连通所述避空孔5113。可以理解地，多个所述第一吸附孔5114围绕所述避空孔5113设置，外部集成设备连通所述吸附入口5112，从而通过所述吸附入口5112将待钻孔件吸附在所述钻孔吸附治具511上；所述避空孔5113避免所述旋切头52对待切割件进行激光钻孔时，损坏所述钻孔吸附治具511；所述排气孔5111可以排出所述旋切头52对待钻孔件进行激光钻孔时所产生的粉尘等杂质，并且所述排气孔5111还可以避免所述旋切头52对待钻孔件进行激光钻孔时，所述钻孔吸附治具511的内部产生高频的正压所造成的待钻孔件的振动和呼啸，提升了待钻孔件的钻孔质量。
在一实施例中，如图2和图3所示，所述激光加工设备包括柜体11、挂架12、与所述打标组件4相对设置的第一滑动门13，以及与所述切割组件6相对设置的第二滑动门14；所述柜体11上设有容纳空间111和连通所述容纳空间111的开口；所述第一滑动门13、所述第二滑动门14以及所述挂架12均滑动安装在所述柜体11上，且所述第一滑动门13和所述第二滑动门14用于关闭所述开口，所述挂架12沿所述第一滑动门13和所述第二滑动门14之间连线的方向滑动；所述激光器2、所述分光器3、所述打标组件4、所述钻孔组件5以及所述切割组件6均通过所述基座1安装在所述容纳空间111中；可以理解地，所述打标组件4、所述钻孔组件5以及所述切割组件6依次间隔布置，也即，所述打标平台41、所述钻孔平台51以及所述切割平台61依次间隔布置。进一步地，所述挂架12的宽度小于所述第一滑动门13的宽度以及所述第二滑动门14的宽度，且所述挂架12位于所述第一滑动门13的宽度以及所述第二滑动门14的外侧。
所述激光加工设备还包括安装在所述挂架12上的显示器67、键盘8以及鼠标9。具体地，操作员对所述打标组件或所述钻孔组件5进行操作时，将所述第一滑动门13、所述第二滑动门14以及所述挂架12均滑动至所述打标组件的一侧，从而操作员可以对所述打标组件4和所述钻孔组件5进行操作，同时，操作员可以在所述挂架12上操作所述显示器67、所述键盘8以及所述鼠标9等。操作员对所述切割组件6或所述钻孔组件5进行操作时，将所述第一滑动门13、所述第二滑动门14以及所述挂架12均滑动至所述打标组件4的一侧，从而操作员可以对所述切割组件6和所述钻孔组件5进行操作，同时，操作员可以在所述挂架12上操作所述显示器67、所述键盘8以及所述鼠标9等。本实施例中，该激光加工设备的结构简单，操作方便。
如图2和图3所示，本发明另一实施例还提供了一种激光加工系统，包括激光器冷水机（图未示）、旋切头冷水机101以及上述的激光加工设备；所述激光器冷水机连接所述激光器2，所述旋切头冷水机101连接所述旋切头52。可以理解地，所述激光器冷水机可以起到冷却所述激光器2的作用，从而起到保护所述激光器2的作用；所述旋切头冷水机101可以起到冷却所述旋切头52的作用，从而起到保护所述旋切头52的作用。
进一步地，如图2和图3所示，所述激光加工设备还包括集尘器102，所述集尘器102安装在所述旋切头冷水机101上，所述集尘器102可以抽走所述打标组件激光打标的过程中、所述钻孔组件5激光钻孔的过程中，以及所述切割组件6激光切割过程中所产生的粉尘，改善了激光加工设备的加工质量，同时还起到了改善环境的作用。
以上仅为本发明的激光加工设备的实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种激光加工设备，其特征在于，包括基座，以及均安装在所述基座上的激光器、分光器、打标组件、钻孔组件和切割组件；
所述打标组件包括打标平台以及用于激光打标所述打标平台上的待打标件的红外打标头和绿光打标头；所述激光器通过所述分光器连接所述红外打标头以及所述绿光打标头；所述分光器用于将所述激光器发射的激光束中的红外激光束通过所述红外打标头射出，以及用于将所述激光器发射的激光束中的绿光激光束通过所述绿光打标头射出；
所述钻孔组件包括钻孔平台以及用于激光钻孔所述钻孔平台上的待钻孔件的旋切头；所述激光器通过所述分光器连接所述旋切头，且所述分光器用于将所述激光器发射的激光束通过所述旋切头射出；
所述切割组件包括切割平台以及用于激光切割所述切割平台上的待切割件的切割头，所述激光器通过所述分光器连接所述切割头，且分光器用于将所述激光器发射的激光束从所述切割头射出；
所述分光器包括第一光闸、第二光闸、反红外透绿光镜、绿光反射镜、红外反射镜、红外绿光反射镜、第一折光座、第二折光座、第三折光座以及第四折光座；
当所述第一光闸处于透光状态，且所述第二光闸处于第一预设状态时，所述激光器发射的红外激光束依次通过所述反红外透绿光镜的反射、所述第二光闸的反射、所述红外反射镜的反射以及所述第一折光座的反射后，垂直射入所述红外打标头；
当所述第一光闸处于透光状态时，所述激光器发射的绿光激光束依次通过所述反红外透绿光镜的透射、所述绿光反射镜的反射以及所述第二折光座的反射后，垂直射入所述绿光打标头；
当所述第一光闸和所述第二光闸均处于透光状态时，所述激光器发射的红外激光束依次通过所述反红外透绿光镜的反射和所述第三折光座的反射后，垂直射入所述旋切头；
当所述第一光闸处于第二预设状态时，所述激光器发射的激光束依次通过所述第一光闸的反射、所述红外绿光反射镜的反射以及所述第四折光座的反射后，垂直射入所述切割头。
2.根据权利要求1所述激光加工设备，其特征在于，所述分光器还包括用于连接外部激光设备的第五折光座；
当所述第一光闸处于第三预设状态时，所述激光器发射的激光束通过所述第五折光座反射后，射入外部激光设备。
3.根据权利要求1所述激光加工设备，其特征在于，所述分光器还包括绿光扩束镜、红外扩束镜以及扩束镜；所述红外反射镜反射的红外激光束经过所述红外扩束镜扩束后，射入所述第一折光座；所述绿光反射镜反射的绿光激光束经过所述绿光扩束镜扩束后，射入所述第二折光座；所述红外绿光反射镜反射的激光束经过所述扩束镜的扩束后，射入所述第四折光座。
4.根据权利要求3所述激光加工设备，其特征在于，所述分光器还包括第一密封筒、第二密封筒、第三密封筒，以及设有第一分光腔体、第二分光腔体、第三分光腔体、第四分光腔体和第五分光腔体的分光座；所述第一分光腔体连通所述激光器、所述第一密封筒、所述第四分光腔体、所述第二密封筒以及所述第三密封筒；所述第一密封筒远离所述第一分光腔体的一端连通所述第二分光腔体，所述第二密封筒远离所述第一分光腔体的一端连通所述第三折光座，所述第三密封筒远离所述第一分光腔体的一端连通所述第五分光腔体；所述第二分光腔体和所述第二折光座均连通所述第三分光腔体，所述第一折光座连通所述第四分光腔体，所述第四折光座连通所述第五分光腔体；
所述第一光闸、所述第二光闸、所述反红外透绿光镜以及所述红外绿光反射镜均安装在所述第一分光腔体中，所述绿光反射镜安装在所述第二分光腔体中，所述红外扩束镜安装在所述第三分光腔体中，所述绿光扩束镜安装在所述第四分光腔体中，所述扩束镜安装在所述第五分光腔体中。
5.根据权利要求1所述激光加工设备，其特征在于，所述分光器还包括半波片和四分之一波片；所述反红外透绿光镜反射的红外激光束经所述半波片调整偏振角度后，射入所述第三折光座；所述红外绿光反射镜反射的线偏振激光束经所述四分之一波片转化为圆偏振激光束后，射入所述第四折光座。
6.根据权利要求1所述激光加工设备，其特征在于，所述打标组件还包括第一升降件、第一转接板、红外反射座以及绿光反射座，所述红外反射座和所述绿光反射座均安装在所述第一转接板的第一板面上，所述红外打标头和所述绿光打标头均安装在所述第一转接板背离所述第一板面的第二板面上；所述第一升降件安装在所述基座上，所述第一转接板安装在所述第一升降件的输出端。
7.根据权利要求6所述激光加工设备，其特征在于，所述打标组件还包括用于预览所述红外打标头发出的红外激光束的红外预览件、用于预览所述绿光打标头发出的绿光激光束的绿光预览件，以及用于定位所述打标平台上的待打标件的第一视觉相机；所述红外预览件安装在所述红外打标头上，且与所述红外打标头同轴设置；所述绿光预览件安装在所述绿光打标头上，且与所述绿光打标头同轴设置；所述第一视觉相机安装在所述第一转接板上。
8.根据权利要求1所述激光加工设备，其特征在于，所述切割组件还包括第二升降件和安装板；所述第二升降件安装在所述基座上，所述安装板安装在所述第二升降件的输出端；
所述切割头包括均与所述分光器连通的成丝切割物镜、物镜和吹气切割头，以及可拆卸安装在所述安装板上的贝塞尔镜体和连接柱；所述分光器连接所述贝塞尔镜体的输入端，所述成丝切割物镜安装在所述贝塞尔镜体的输出端；所述物镜或所述吹气切割头安装在所述连接柱上。
9.根据权利要求8所述激光加工设备，其特征在于，所述切割组件还包括用于定位所述切割平台上的待切割件的第二视觉相机；所述第二视觉相机安装在所述安装板上；和/或
所述切割组件还包括用于抽走粉尘的抽尘件，所述抽尘件安装在所述安装板上。
10.根据权利要求1所述激光加工设备，其特征在于，所述钻孔平台包括用于固定待钻孔件的钻孔吸附治具，所述钻孔吸附治具上设有排气孔、吸附入口、与所述待钻孔件相对设置的避空孔，以及用于吸附待钻孔件的多个第一吸附孔；多个所述第一吸附孔均连通所述吸附入口，所述排气孔连通所述避空孔。
11.根据权利要求1所述激光加工设备，其特征在于，所述激光加工设备包括柜体、挂架、与所述打标组件相对设置的第一滑动门，以及与所述切割组件相对设置的第二滑动门；所述柜体上设有容纳空间和连通所述容纳空间的开口；所述第一滑动门、所述第二滑动门以及所述挂架均滑动安装在所述柜体上，且所述第一滑动门和所述第二滑动门用于关闭所述开口，所述挂架沿所述第一滑动门和所述第二滑动门之间连线的方向滑动；所述激光器、所述分光器、所述打标组件、所述钻孔组件以及所述切割组件均通过所述基座安装在所述容纳空间中。
12.一种激光加工系统，其特征在于，包括激光器冷水机、旋切头冷水机以及权利要求1至11任意一项所述的激光加工设备；所述激光器冷水机连接所述激光器，所述旋切头冷水机连接所述旋切头。
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