CN114535843A - 基于聚焦物镜的激光加工辅助装置 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及激光加工技术领域，提供一种基于聚焦物镜的激光加工辅助装置。基于聚焦物镜的激光加工辅助装置，包括：夹持件，上端设置有连接结构；连接座，与夹持件的下部连接，连接座的内部设置有上腔体和下腔体，上腔体的底部和下腔体的底部分别设置有同轴的第一通孔和第二通孔，第一通孔处设置有透光分隔件；吹气组件，安装在连接座上，吹气组件与下腔体连通，吹气组件适于向下腔体内输送惰性气体，从第二通孔吹出。根据本申请实施例的基于聚焦物镜的激光加工辅助装置，可夹持在聚焦物镜上，使得激光束透过装置后对待加工件进行加工，并同时向加工件处吹气，可以及时的去除激光加工时产生的废料，使得待加工件的表面保持整洁，提高了加工效率。
Description
技术领域
本申请涉及激光加工技术领域，尤其涉及基于聚焦物镜的激光加工辅助装置。
背景技术
对于材料的激光加工，飞秒、皮秒加工产生的热影响相对于毫秒、微秒小，还具有、重铸层浅、无微裂纹、加工精度较高的优点。所以短脉冲激光已经越来越多地应用于材料加工。
目前激光工业加工、医疗、科研方向通常会采用振镜扫描系统。但是聚焦物镜具有扫描振镜不具备的优势：精度高，光斑小，像差小，可以做同轴成像。聚焦物镜还适用于需要强光功率的多种应用。广泛应用于眼科手术、光刻和工业激光切割。相关技术中对于使用聚焦物镜进行激光切割的实验方法，还没有配套的设备，难以及时的将废料及时的去除，降低了加工效率，不便于聚焦物镜在激光切割中的推广应用。
发明内容
本申请旨在至少解决相关技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种基于聚焦物镜的激光加工辅助装置，可夹持在聚焦物镜上，使得激光束透过装置后对待加工件进行加工，并同时向加工件处吹气，保证可以及时的去除激光加工时产生的废料，使得待加工件的表面保持整洁，提高了加工效率，便于聚焦物镜在激光切割中的推广应用。
根据本申请实施例的基于聚焦物镜的激光加工辅助装置，包括：
夹持件，上端设置有连接结构，所述连接结构适于连接所述夹持件和聚焦物镜；
连接座，与所述夹持件的下部连接，所述连接座的内部设置有上腔体和下腔体，所述上腔体的底部和所述下腔体的底部分别设置有同轴的第一通孔和第二通孔，所述第一通孔处设置有透光分隔件；
吹气组件，安装在所述连接座上，所述吹气组件与所述下腔体连通，所述吹气组件适于向所述下腔体内输送惰性气体，使得惰性气体从所述第二通孔吹出。
根据本申请实施例的基于聚焦物镜的激光加工辅助装置，通过连接结构使得夹持件与聚焦物镜连接，并使得聚焦物镜与第一通孔和第二通孔同轴。将待加工件放置在第二通孔的下方，然后聚焦物镜对激光束进行聚焦，聚焦后的激光束透过第一通孔处的透光分隔件后穿过第二通孔对待加工件进行加工。同时通过吹气组件向下腔体输送惰性气体，且由于第一通孔处设置有透明分隔件，输送到下腔体内的惰性气体只能通过第二通孔吹出，进而通过惰性气体将待加工件被加工时产生的废料吹走。进而使得本申请的基于聚焦物镜的激光加工辅助装置可夹持在聚焦物镜上，使得激光束透过装置后对待加工件进行加工，并同时向加工件处吹气，保证可以及时的去除激光加工时产生的废料，使得待加工件的表面保持整洁，提高了加工效率，便于聚焦物镜在激光切割中的推广应用。
根据本申请的一个实施例，所述第一通孔处设置有与所述透光分隔件相匹配的卡槽。
根据本申请的一个实施例，所述第一通孔处还设置有挡圈，所述挡圈安装在所述透光分隔件的上方，所述挡圈用于对所述透光分隔件进行限位。
根据本申请的一个实施例，所述吹气组件包括至少一个快速连接头，所述快速连接头安装在所述连接座上，所述快速连接头内设置有气体通道，所述气体通道的一端与所述下腔体连通。
根据本申请的一个实施例，所述夹持件内设置有与所述第一通孔同轴的滑动腔，所述夹持件的上端设置有与所述聚焦物镜相匹配的第三通孔，所述上腔体与所述滑动腔连通。
根据本申请的一个实施例，所述连接结构具有锁紧状态和解锁状态，其中，在所述锁紧状态，所述夹持件与所述聚焦物镜固定连接，在所述解锁状态，所述聚焦物镜可相对于所述夹持件上下滑动。
根据本申请的一个实施例，所述滑动腔内设置有滑轨，所述滑轨与所述聚焦物镜连接。
根据本申请的一个实施例，所述连接座和所述夹持件的连接处设置有固定连接结构，所述固定连接结构用于连接所述连接座和所述夹持件。
根据本申请的一个实施例，所述固定连接结构包括设置与所述夹持件的下部的第一连接孔、设置与所述连接座的上部的第二连接孔以及与所述第一连接孔和第二连接孔相匹配的紧固件。
根据本申请的一个实施例，所述固定连接结构包括内螺纹和外螺纹，其中一个设置与所述夹持件的下部，另一个设置与所述连接座的上部。
本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的基于聚焦物镜的激光加工辅助装置的剖视图；
图2是本申请实施例提供的基于聚焦物镜的激光加工辅助装置的结构示意图；
附图标记：
1、夹持件；2、连接结构；3、连接座；4、吹气组件；5：固定连接结构；11、滑动腔；31、上腔体；32、下腔体；33：第二通孔；34：透光分隔件；35、挡圈；41、快速连接头；42：气体通道。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本申请，但不能用来限制本申请的范围。
在本申请实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“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申请实施例和简化描述，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申请实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请实施例的描述中，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申请实施例中的具体含义。
在本申请实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
下面结合图1和图2描述本申请的基于聚焦物镜的激光加工辅助装置。
在本申请的实施例中，如图1和图2所示，基于聚焦物镜的激光加工辅助装置包括：
夹持件1，上端设置有连接结构2，所述连接结构2适于连接所述夹持件1和聚焦物镜；
连接座3，与所述夹持件1的下部连接，所述连接座3的内部设置有上腔体31和下腔体32，所述上腔体31的底部和所述下腔体32的底部分别设置有同轴的第一通孔和第二通孔33，所述第一通孔处设置有透光分隔件34；
吹气组件4，安装在所述连接座3上，所述吹气组件4与所述下腔体32连通，所述吹气组件4适于向所述下腔体32内输送惰性气体，使得惰性气体从所述第二通孔33吹出。
在使用时，通过连接结构2使得夹持件1与聚焦物镜连接，并使得聚焦物镜与第一通孔和第二通孔33同轴。将待加工件放置在第二通孔33的下方，然后聚焦物镜对激光束进行聚焦，聚焦后的激光束透过第一通孔处的透光分隔件34后穿过第二通孔33对待加工件进行加工。同时通过吹气组件4向下腔体32输送惰性气体，且由于第一通孔处设置有透明分隔件，输送到下腔体32内的惰性气体只能通过第二通孔33吹出，进而通过惰性气体将待加工件被加工时产生的废料吹走。进而使得本申请的基于聚焦物镜的激光加工辅助装置可夹持在聚焦物镜上，使得激光束透过装置后对待加工件进行加工，并同时向加工件处吹气，保证可以及时的去除激光加工时产生的废料，使得待加工件的表面保持整洁，提高了加工效率，便于聚焦物镜在激光切割中的推广应用。
在本申请的实施例中，透光分隔件34例如为石英玻璃片。但是应当了解，透光分隔件34还可以是其他任何合适的能使得激光束透过的结构。
在本申请的一个实施例中，如图1和图2所示，所述夹持件1内设置有与所述第一通孔同轴的滑动腔11，所述夹持件1的上端设置有与所述聚焦物镜相匹配的第三通孔，所述上腔体31与所述滑动腔11连通。在使用时，将聚焦物镜插入第三通孔内，并使得聚焦物镜沿着第三通孔在滑动腔11内上下移动，可以根据实际需求调整聚焦物镜的位置，当聚焦物镜移动到预设位置时，通过连接结构2将夹持件1与聚焦物镜固定连接，使得聚焦物镜被固定在夹持件1上。夹持件1内的滑动腔11与上腔体31连通，使得激光束被聚焦物镜聚焦后可以穿过滑动腔11输送到上腔体31，然后激光束透过透光分隔件34和第二通孔33对待加工件进行加工。
在本申请的一个实施例中，，所述连接结构2具有锁紧状态和解锁状态，其中，在所述锁紧状态，所述夹持件1与所述聚焦物镜固定连接，在所述解锁状态，所述聚焦物镜可相对于所述夹持件1上下滑动。在使用时，先使得连接结构2处于解锁状态，将聚焦物镜插入第三通孔内，此时聚焦物镜可相对于夹持件1上下滑动，当聚焦物镜移动到指定位置时，使得连接结构2处于锁紧状态，进而使得夹持件1与聚焦物镜固定连接。在实际使用过程中，还可以使得连接结构2从锁紧状态切换为解锁状态，进而可以使得聚焦物镜上下移动，实现对聚焦物镜的位置的调整，满足不同的加工需求。
在本申请的实施例中，如图1和图2所示，连接结构2例如包括螺钉以及设置于夹持件1上部的螺丝孔，将螺钉插入螺丝孔内，通过旋转螺钉即可使得螺钉与连接座3抵接或远离连接座3，进而使得连接结构2在锁紧状态和解锁状态之间切换。但是应当了解，连接结构2还可以是其他任何合适的结构。
在本申请的一个实施例中，所述滑动腔11内设置有滑轨(图中未显示)，所述滑轨与所述聚焦物镜连接。在使用时，聚焦物镜可以沿着滑轨上下移动，使得聚焦物镜的移动更加稳定，且滑轨还可以对聚焦物镜起到限位固定的作用，防止聚焦物镜左右晃动，保证了聚焦物镜对激光束进行聚焦后，激光束可以准确从传输到第一通孔对待加工件进行加工。
在本申请的实施例中，如图1和图2所示，所述连接座3和所述夹持件1的连接处设置有固定连接结构5，所述固定连接结构5用于连接所述连接座3和所述夹持件1。在使用时，通过固定连接结构5将连接座3的上部与夹持件1的下部固定连接，使得与所述夹持件1连接的聚焦物镜与连接座3保持同轴，聚焦物镜、透光分隔件34和第二通孔33三者同轴，聚焦物镜对激光束进行聚焦后，激光束依次透过透光分隔件34和第二通孔33对待加工件进行加工。
在本申请的一个实施例中，如图1和图2所示，所述固定连接结构5包括设置与所述夹持件1的下部的第一连接孔、设置与所述连接座3的上部的第二连接孔以及与所述第一连接孔和第二连接孔相匹配的紧固件。在使用时，将夹持件1上的第一连接孔和连接座3上的第二连接孔对齐，然后将紧固件穿过第一连接孔和第二连接孔将夹持件1和连接座3固定连接在一起，防止连接座3和夹持件1的连接发生松动。
在本申请的实施例中，紧固件例如为螺丝或螺栓。但是应当了解，紧固件还可以是其他任何合适的零件。
在本申请的一个实施例中，所述固定连接结构5包括内螺纹和外螺纹，其中一个设置与所述夹持件1的下部，另一个设置与所述连接座3的上部。在使用时，将外螺纹与内螺纹螺纹连接，使得夹持件1和连接座3固定连接在一起，夹持件1和连接座3同步移动，使得聚焦物镜、透光分隔件34和第二通孔33三者保持同轴。
在本申请的实施例中，内螺纹例如设置于所述夹持件1的下部，外螺纹例如设置于连接座3的上部，连接座3的上部与所述滑动腔11相匹配，使得连接座3上的外螺纹与夹持件1上的内螺纹螺纹连接，连接座3和夹持件1固定连接。但是应当了解，内螺纹和外螺纹还可以设置于其他任何合适的位置。
在本申请的一个实施例中，所述第一通孔处设置有与所述透光分隔件34相匹配的卡槽。在使用时，将透光分隔件34卡入卡槽，通过卡槽对透光分隔件34起到限位作用，防止透光分隔件34晃动，使得透光分隔件34可以稳定的将上腔体31和下腔体32分隔开，使得通过吹气组件4进入下腔体32内的惰性气体只能通过第二通孔33吹出，进而保证了可以有效的对待加工件进行清洁，将待加工件上的废料吹走，提高了加工效率。
在本申请的一个实施例中，如图1和图2所示，所述第一通孔处还设置有挡圈35，所述挡圈35安装在所述透光分隔件34的上方，所述挡圈35用于对所述透光分隔件34进行限位。在使用时，先将透光分隔件34卡入卡槽内，然后将安装在第一通孔处，通过挡圈35对透光分隔件34进行进一步的限位固定，使得透光分隔件34更加稳定的安装在第一通孔处。
在本申请的实施例中，第一通孔处设置有与挡圈35相匹配的凹槽，使用卡簧钳将挡圈35固定在挡圈35卡槽中，实现对透光分隔件34的限位固定。但是应当了解，挡圈35还可以通过其他任何合适的方式安装在第一通孔处对透光分隔件34进行限位固定。
在本申请的一个实施例中，如图1和图2所示，所述吹气组件4包括至少一个快速连接头41，所述快速连接头41安装在所述连接座3上，所述快速连接头41内设置有气体通道42，所述气体通道42的一端与所述下腔体32连通。在使用时，将快速连接头41的一端与快速连接头41连接，使得气体通道42的一端与下腔体32连通，将气体通道42的另一端与惰性气体气体输送设备连接，使得惰性气体可以通过气体通道42输送到下腔体32内，然后惰性气体从第二通孔33输出将待加工件被加工时产生的废料吹走，保证可以及时的去除激光加工时产生的废料，使得待加工件的表面保持整洁，提高了加工效率，便于聚焦物镜在激光切割中的推广应用。
最后应说明的是，以上实施方式仅用于说明本申请，而非对本申请的限制。尽管参照实施例对本申请进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本申请的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本申请技术方案的精神和范围，均应涵盖在本申请的权利要求范围中。
Claims (10)
1.一种基于聚焦物镜的激光加工辅助装置，其特征在于，包括：
夹持件，上端设置有连接结构，所述连接结构适于连接所述夹持件和聚焦物镜；
连接座，与所述夹持件的下部连接，所述连接座的内部设置有上腔体和下腔体，所述上腔体的底部和所述下腔体的底部分别设置有同轴的第一通孔和第二通孔，所述第一通孔处设置有透光分隔件；
吹气组件，安装在所述连接座上，所述吹气组件与所述下腔体连通，所述吹气组件适于向所述下腔体内输送惰性气体，使得惰性气体从所述第二通孔吹出。
2.根据权利要求1所述的基于聚焦物镜的激光加工辅助装置，其特征在于，所述第一通孔处设置有与所述透光分隔件相匹配的卡槽。
3.根据权利要求2所述的基于聚焦物镜的激光加工辅助装置，其特征在于，所述第一通孔处还设置有挡圈，所述挡圈安装在所述透光分隔件的上方，所述挡圈用于对所述透光分隔件进行限位。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的基于聚焦物镜的激光加工辅助装置，其特征在于，所述吹气组件包括至少一个快速连接头，所述快速连接头安装在所述连接座上，所述快速连接头内设置有气体通道，所述气体通道的一端与所述下腔体连通。
5.根据权利要求1-3任意一项所述的基于聚焦物镜的激光加工辅助装置，其特征在于，所述夹持件内设置有与所述第一通孔同轴的滑动腔，所述夹持件的上端设置有与所述聚焦物镜相匹配的第三通孔，所述上腔体与所述滑动腔连通。
6.根据权利要求1-3任意一项所述的基于聚焦物镜的激光加工辅助装置，其特征在于，所述连接结构具有锁紧状态和解锁状态，其中，在所述锁紧状态，所述夹持件与所述聚焦物镜固定连接，在所述解锁状态，所述聚焦物镜可相对于所述夹持件上下滑动。
7.根据权利要求5所述的基于聚焦物镜的激光加工辅助装置，其特征在于，所述滑动腔内设置有滑轨，所述滑轨与所述聚焦物镜连接。
8.根据权利要求1-3任意一项所述的基于聚焦物镜的激光加工辅助装置，其特征在于，所述连接座和所述夹持件的连接处设置有固定连接结构，所述固定连接结构用于连接所述连接座和所述夹持件。
9.根据权利要求8所述的基于聚焦物镜的激光加工辅助装置，其特征在于，所述固定连接结构包括设置与所述夹持件的下部的第一连接孔、设置与所述连接座的上部的第二连接孔以及与所述第一连接孔和第二连接孔相匹配的紧固件。
10.根据权利要求8所述的基于聚焦物镜的激光加工辅助装置，其特征在于，所述固定连接结构包括内螺纹和外螺纹，其中一个设置与所述夹持件的下部，另一个设置与所述连接座的上部。
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