CN113843539A - 一种小型激光加工头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种小型激光加工头，包括壳体，所述壳体的上端固定嵌装有上盖板，所述壳体的下端固定嵌装有下盖板，所述上盖板的上端固定卡接有线路接口，所述化振镜组包括全返镜、X轴振镜和Y轴振镜，所述下盖板的上端固定安装有装配罩，所述装配罩的顶部固定安装有X向电机，所述X向电机的输出轴与X轴振镜连接，所述装配罩的侧壁固定安装有Y向电机，所述Y向电机的输出轴与Y轴振镜固定连接，所述全返镜固定安装于装配罩的侧壁上。本发明将产品一体化、小型化设计，不仅便于产品防护结构设计从而提高运行可靠性，还能减小设备占用空间、提高安装调试便捷和降低成本。

Description

一种小型激光加工头

技术领域

本发明涉及激光加工设备技术领域，具体为一种小型激光加工头。

背景技术

近年来，使用焦距长的激光，从与加工点分离的位置向加工点照射激光来进行激光加工（如激光打标）的被称为远程激光加工的加工法受到注目。通常，在远程激光加工中使用的激光加工头在上部设有聚光透镜，在作为下部的前端部安装有喷嘴单元。导入到激光加工头的激光被聚光透镜会聚，并通过激光加工头内，最终从喷嘴单元向加工物照射。与激光的照射相应地，激光加工头从喷嘴单元喷出辅助气体来吹散加工物的熔融物，从而进行加工物的打标加工。

激光加工头通常由光具座、振镜和透镜等部分组成，整体尺寸比较大主要会带来以下几个主要问题：在狭窄空间激光加工头安装、调试不方便；替代油墨喷码机，结构形式会复杂，占用空间大；原有设备安装传统的光具座后，留出的生产中的操作空间小等问题，因此我们需要提出一种小型激光加工头。

发明内容

本发明的目的在于提供一种小型激光加工头，将产品一体化、小型化设计，不仅便于产品防护结构设计从而提高运行可靠性，还能减小设备占用空间、提高安装调试便捷和降低成本，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种小型激光加工头，包括壳体，所述壳体的上端固定嵌装有上盖板，所述壳体的下端固定嵌装有下盖板，所述上盖板的上端固定卡接有线路接口，所述下盖板的下端固定安装有透镜，所述壳体内设置有激光入射器件和化振镜组，所述化振镜组位于激光入射器件和透镜之间；

所述化振镜组包括全返镜、X轴振镜和Y轴振镜，所述下盖板的上端固定安装有装配罩，所述装配罩的顶部固定安装有X向电机，所述X向电机的输出轴与X轴振镜连接，所述装配罩的侧壁固定安装有Y向电机，所述Y向电机的输出轴与Y轴振镜固定连接，所述全返镜固定安装于装配罩的侧壁上。

优选的，所述全返镜与激光入射器件的光路呈45°夹角设置，所述X轴振镜设置于全返镜的反射光路上，所述Y轴振镜设置于X轴振镜的反射光路上。

优选的，所述装配罩的顶部和侧壁均开设有卡接孔，所述X向电机与Y向电机的中心轴线呈垂直设置，且所述X向电机和Y向电机均通过卡接孔与装配罩卡接固定。

优选的，所述装配罩的顶部开设有两组卡接孔，所述X向电机和Y向电机均通过卡接孔与装配罩卡接固定，所述X向电机与Y向电机的中心轴线呈平行设置。

优选的，所述Y向电机与Y轴振镜之间通过软轴传动连接，且所述位于所述软轴的靠近所述Y轴振镜的一端设置有轴承。

优选的，所述全返镜上固定连接有固定脚，所述固定脚上开设有螺栓孔，所述装配罩的侧壁上开设有与螺栓孔对应的定位孔，所述固定脚通过螺栓与装配罩固定连接，所述螺栓孔设置有两组。

优选的，所述激光入射器件包括光路入射接头和定位套筒，所述定位套筒与光路入射接头对应设置，所述光路入射接头卡接安装于装配罩的上端。

优选的，所述上盖板与下盖板之间固定安装有导向杆，所述导向杆呈环形阵列设置有三组，三组所述导向杆之间滑动安装有用于支撑内部激光入射器件的支撑板，定位套筒容纳于三组所述导向杆之间以对所述支撑板内部的激光入射器件进行辅助定位。

优选的，所述上盖板上设置有容纳所述导向杆的定位孔。

优选的，所述上盖板上设置一缺口，所述缺口用于与一卡接件配合。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过装配罩的顶部安装X向电机、装配罩的侧壁安装有Y向电机以及全返镜安装于装配罩的侧壁上的设计，在实现标刻性能不降低的前提下，激光加工头小型化提升产品性能，降低对支撑结构的要求；解决设备在狭窄空间的安装问题；使设备防护更容易实现，提高产品稳定性；实现客户现场快速安装调试；提高移机换产的便利性；并且激光加工头采用与喷墨机喷头类似的结构形式，更换光纤激光机的场景能快速响应，快速实施。

附图说明

图1为本发明的外形示意图；

图2为本发明的结构示意图；

图3为本发明的结构爆炸图；

图4为本发明装配罩的结构爆炸图；

图5为本发明X、Y向电机的垂直构造图；

图6为本发明X、Y向电机的平行构造图；。

图中：1、壳体；2、上盖板；3、下盖板；4、线路接口；5、透镜；6、导向杆；7、支撑板；8、定位套筒；9、装配罩；10、光路入射接头；11、全返镜；12、X轴振镜；13、Y轴振镜；14、X向电机；15、Y向电机；16、卡接件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1-5，本发明提供的一种小型激光加工头，包括壳体1，壳体1呈与喷墨机喷头类似的结构设置，从而便于喷墨机更换光纤激光机的场景能快速响应，快速实施。

其中，在壳体1的上端固定嵌装有上盖板2，壳体1的下端固定嵌装有下盖板3，上盖板2的上端固定卡接有线路接口4，下盖板3的下端固定安装有透镜5；

且，在壳体1内设置有激光入射器件和化振镜组，化振镜组位于激光入射器件和透镜5之间；化振镜组包括全返镜11、X轴振镜12和Y轴振镜13，全返镜11与激光入射器件的光路呈45°夹角设置，X轴振镜12设置于全返镜11的反射光路上，Y轴振镜13设置于X轴振镜12的反射光路上；

下盖板3的上端固定安装有装配罩9，装配罩9的顶部固定安装有X向电机14，X向电机14的输出轴与X轴振镜12连接，装配罩9的侧壁固定安装有Y向电机15，Y向电机15的输出轴与Y轴振镜13固定连接；

装配罩9的顶部和侧壁均开设有卡接孔，X向电机14和Y向电机15均通过卡接孔与装配罩9卡接固定。

如图5所示，在本实施例中，X轴振镜电机与Y轴振镜电机设置成两者的中心轴线为相互垂直，示例性的，装配罩9的顶部开设有两组卡接孔，X向电机14和Y向电机15均通过卡接孔与装配罩9卡接固定，Y向电机15与Y轴振镜13之间通过软轴传动连接；

全返镜11固定安装于装配罩9的侧壁上，全返镜11上固定连接有固定脚，固定脚上开设有螺栓孔，装配罩9的侧壁上开设有与螺栓孔对应的定位孔，固定脚通过螺栓与装配罩9固定连接，螺栓孔设置有两组。

激光入射器件包括光路入射接头10和定位套筒8，定位套筒8与光路入射接头10对应设置，光路入射接头10卡接安装于装配罩9的上端；上盖板2与下盖板3之间固定安装有导向杆6，导向杆6呈环形阵列设置有三组，三组所述导向杆6之间滑动安装有用于支撑内部激光入射器件的支撑板7，定位套筒8容纳于三组所述导向杆6之间以对所述支撑板7内部的激光入射器件进行辅助定位；且所述上盖板2上设置有容纳所述导向杆6的定位孔；

通过支撑板7的设置能够对内部的激光器件进行辅助定位，以使得安装后激光器件的中心轴线能够保持在加工头的中心轴线上。

进一步的，在小型激光器的结构设置时，需要使得激光器能够容纳，为了便于对加工头的安装，本发明在所述上盖板2上设置一缺口，所述缺口用于与一卡接件16配合；使用时，将卡接件16从上盖板2上拆除，即可对内部设置的激光器安装至定位套筒内，然后将卡接件16安装至上盖板2上，即可实现对激光器的安装，且线路能够从所述线路接口4导出。

使用时，激光光束经45°全返镜折射后，经X轴振镜和Y轴振镜进行偏转，再由光路输出口内的透镜聚焦进行标刻加工，振镜小型化设计，选用两个小型电机分别带动X轴镜片和Y轴镜片偏转，对激光束路径进行X、Y方向偏移；激光入射器件、小型化振镜可集成在装配罩9这个小型壳体内，透镜可集成到装配罩9内，也可外置实现整体尺寸小型化。

实施例2

请参阅图6，本实施例与实施例1不同之处仅在于X向电机14和Y向电机15两者的位置设置不同；在本实施例中，X向电机14和Y向电机15设置为中心轴线平行设置，此时，Y向电机15的一端采用软轴与Y轴振镜13连接，且在所述软轴的靠近所述Y轴振镜13的一端设置有轴承（图中未示出），将旋转动作传递给Y轴振镜13，轴承用于对软轴的转动进行控制，以使得软轴仅能够带动Y轴振镜13呈回转运动，而不会产生振动。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种小型激光加工头，包括壳体（1），其特征在于：所述壳体（1）的上端固定嵌装有上盖板（2），所述壳体（1）的下端固定嵌装有下盖板（3），所述上盖板（2）的上端固定卡接有线路接口（4），所述下盖板（3）的下端固定安装有透镜（5），所述壳体（1）内设置有激光入射器件和化振镜组，所述化振镜组位于激光入射器件和透镜（5）之间；

所述化振镜组包括全返镜（11）、X轴振镜（12）和Y轴振镜（13），所述下盖板（3）的上端固定安装有装配罩（9），所述装配罩（9）的顶部固定安装有X向电机（14），所述X向电机（14）的输出轴与X轴振镜（12）连接，所述装配罩（9）的侧壁固定安装有Y向电机（15），所述Y向电机（15）的输出轴与Y轴振镜（13）固定连接，所述全返镜（11）固定安装于装配罩（9）的侧壁上。

2.根据权利要求1所述的小型激光加工头，其特征在于：所述全返镜（11）与激光入射器件的光路呈45°夹角设置，所述X轴振镜（12）设置于全返镜（11）的反射光路上，所述Y轴振镜（13）设置于X轴振镜（12）的反射光路上。

3.根据权利要求1所述的小型激光加工头，其特征在于：所述装配罩（9）的顶部和侧壁均开设有卡接孔，所述X向电机（14）与Y向电机（15）的中心轴线呈垂直设置，且所述X向电机（14）和Y向电机（15）均通过卡接孔与装配罩（9）卡接固定。

4.根据权利要求1所述的小型激光加工头，其特征在于：所述装配罩（9）的顶部开设有两组卡接孔，所述X向电机（14）和Y向电机（15）均通过卡接孔与装配罩（9）卡接固定，所述X向电机（14）与Y向电机（15）的中心轴线呈平行设置。

5.根据权利要求4所述的小型激光加工头，其特征在于：所述Y向电机（15）与Y轴振镜（13）之间通过软轴传动连接，且所述位于所述软轴的靠近所述Y轴振镜（13）的一端设置有轴承。

6.根据权利要求1所述的小型激光加工头，其特征在于：所述全返镜（11）上固定连接有固定脚，所述固定脚上开设有螺栓孔，所述装配罩（9）的侧壁上开设有与螺栓孔对应的定位孔，所述固定脚通过螺栓与装配罩（9）固定连接，所述螺栓孔设置有两组。

7.根据权利要求6所述的小型激光加工头，其特征在于：所述激光入射器件包括光路入射接头（10）和定位套筒（8），所述定位套筒（8）与光路入射接头（10）对应设置，所述光路入射接头（10）卡接安装于装配罩（9）的上端。

8.根据权利要求7所述的小型激光加工头，其特征在于：所述上盖板（2）与下盖板（3）之间固定安装有导向杆（6），所述导向杆（6）呈环形阵列设置有三组，三组所述导向杆（6）之间滑动安装有用于支撑内部激光入射器件的支撑板（7），定位套筒（8）容纳于三组所述导向杆（6）之间以对所述支撑板（7）内部的激光入射器件进行辅助定位。

9.根据权利要求8所述的小型激光加工头，其特征在于：所述上盖板（2）上设置有容纳所述导向杆（6）的定位孔。

10.根据权利要求8所述的小型激光加工头，其特征在于：所述上盖板（2）上设置一缺口，所述缺口用于与一卡接件（16）配合。

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