CN115657412B - 光路校准装置和光路调整方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种光路校准装置和光路调整方法，所述光路校准装置包括成像组件和投影件，所述成像组件包括沿光路方向依次设置的至少两个成像件，每一所述成像件均设有透光区域；所述投影件设于所述成像组件的出光侧，且设有投影面；其中，至少两个所述透光区域和所述投影面沿所述投影面的法线方向依次间隔设置。本申请的技术方案，可以实现复杂光路的快速调节，节省了光路的调节时间。

Description

光路校准装置和光路调整方法

技术领域

本发明涉及光电技术领域，特别涉及一种光路校准装置和光路调整方法。

背景技术

激光加工设备作为精密加工设备，加工前必须保证光路的准直。尤其在飞行光路中，如果光路偏斜，将无法保证加工产品的精度。但现有的激光加工设备中，基于设备结构考虑，多设置有多个反射镜以调整激光光路，每一反射镜的位置校准一般在反射镜的出光侧设置投影件，并平移投影件使投影件靠近远离反射镜以通过判断投影件的光斑位置是否固定而判断反射镜出射的光束是否按预设光路出射，光路的校准较为繁杂，光路调节较慢。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种光路校准装置和光路调整方法，旨在实现复杂光路的快速调节，节省了光路的调节时间。

为实现上述目的，本发明提出的一种光路校准装置，包括：

成像组件，所述成像组件包括沿光路方向依次设置的至少两个成像件，每一所述成像件均设有透光区域；和

投影件，所述投影件设于所述成像组件的出光侧，且设有投影面；

其中，至少两个所述透光区域和所述投影面沿所述投影面的法线方向依次间隔设置。

在本申请的一实施例中，所述成像件包括：

支撑部；和

成像部，所述成像部可升降的设于所述支撑部上方，所述成像部设有所述透光区域。

在本申请的一实施例中，所述成像件设有定位部，所述定位部用于使所述成像件定位安装。

在本申请的一实施例中，各个所述成像件的透光区域的形状相同。

在本申请的一实施例中，所述透光区域包括交叉设置的至少两条透光条。

在本申请的一实施例中，所述投影件为倍频片。

本申请还提出一种光路调整方法，通过如前述任一项中所述的光路校准装置实现，且应用于激光出射机构中光路的调整，所述激光出射机构包括光源和设于光源出光侧的第一反射组件，所述光路调整方法包括如下步骤：

调整光源位置使激光光束出射至第一反射组件；

将光路校准装置放置于第一反射组件的出光侧预设位置；

调整第一反射组件直至光路校准装置的投影件上形成预设图像。

在本申请的一实施例中，所述调整第一反射组件直至光路校准装置的投影件上形成预设图像的步骤中包括：

调整第一反射组件直至投影件上各个成像件的投影重叠，以形成预设图像。

在本申请的一实施例中，所述第一反射组件包括沿光束传播方向依次设置的至少两个反射镜，所述将光路校准装置放置于第一反射组件的出光侧预设位置；调整第一反射组件直至光路校准装置的投影件上形成预设图像的步骤包括：

将光路校准装置沿光束传播方向依次放置于各个反射镜的出光侧预设位置，并依次调整对应反射镜直至投影件上形成预设图像。

在本申请的一实施例中，所述依次调整对应反射镜直至投影件上形成预设图像的步骤中包括：

依次调整对应反射镜的反射面的偏角，直至投影件上形成预设图像。

在本申请的一实施例中，所述激光出射机构还包括依次设于所述第一反射组件出光侧的第二反射组件和切割头，所述第二反射组件可平移以靠近或远离所述第一反射组件；所述将光路校准装置放置于第一反射组件的出光侧预设位置；调整第一反射组件直至光路校准装置的投影件上形成预设图像的步骤包括：

将光路校准装置与第二反射组件相对固定，以随第二反射组件平移；

调整第一反射组件直至光路校准装置的投影件上形成预设图像，且在光路校准装置随第二反射组件平移过程中投影件上的图像不变。

在本申请的一实施例中，所述调整第一反射组件直至光路校准装置的投影件上形成预设图像，且在光路校准装置随第二反射组件平移过程中投影件上的图像不变的步骤之后，还包括：

平移第二反射组件直至光束入射至切割头的中心。

在本申请的一实施例中，所述调整光源位置使激光光束出射至第一反射组件的步骤包括：

将光路校准装置放置于光源和第一反射组件之间的预设位置；

调整光源位置直至光路校准装置的投影件上形成预设图像；

移除光路校准装置，使激光光束出射至第一反射组件。

在本申请的一实施例中，所述激光出射机构还包括光束整形元件，所述光束整形元件设于光源和第一反射组件之间，所述调整光源位置使激光光束出射至第一反射组件的步骤之前还包括：

移除光束整形元件；

所述调整光源位置使激光光束出射至第一反射组件的步骤之后还包括：

将光路校准装置的投影件放置于光源和第一反射组件之间的预设位置，记录投影件上的光斑位置；

安装并调整光束整形元件，直至投影件上的光斑与记录的光斑位置重合。

本发明的技术方案，提供一种光路校准装置，包括沿成像组件和设于成像组件出光侧的投影件，成像组件中包括沿光束传播方向依次设置的至少两个成像件；当将光路校准装置应用于激光出射机构中的光路校准时，将光路校准装置置于需校准的光学元件，例如光源或第一反射组件的出光侧预设位置，此时，光束依次穿过成像组件的多个成像件上的透光区域，以在投影件的投影面上形成投影图像，调整需校准的光学元件，使得投影面上形成的投影图像与预设图像一致，即证明该光学元件已经校准到位，无需反复移动光路校准装置进行判断，降低了光学元件的校准复杂程度。

继而沿光束传播路径依次调校光学元件即可得到预设光路，使得复杂光路也可快速调节，节省了光路的调节时间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有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发明的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明光路校准装置一实施例的结构图；

图2为激光出射机构一实施例的结构图；

图3为本发明光路调整方法第一实施例的流程图；

图4为本发明光路调整方法第二实施例的流程图；

图5为本发明光路调整方法第三实施例的流程图；

图6为本发明光路调整方法第四实施例的流程图；

图7为本发明光路调整方法第五实施例的流程图；

图8为本发明光路调整方法第六实施例的流程图；

图9为本发明光路调整方法第七实施例的流程图；

图10为本发明光路调整方法第八实施例的流程图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	激光出射机构	21	成像组件
10	光源	211	成像件
				30	第一反射组件	2111	成像部
31	反射镜	2113	插接杆
				33	调节螺栓	2115	支撑部
50	第二反射组件	2117	锁紧件
				51	平移机构	2119	透光区域
200	光路校准装置	23	投影件

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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的一部分实施例，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作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。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种光路校准装置200。

请参照图1，在本发明光路校准装置200的一些实施例中，所述光路校准装置200包括：

成像组件21，所述成像组件21包括沿光路方向依次设置的至少两个成像件211，每一所述成像件211均设有透光区域2119；和

投影件23，所述投影件23设于所述成像组件21的出光侧，且设有投影面；

其中，至少两个所述透光区域2119和所述投影面沿所述投影面的法线方向依次间隔设置。

本申请提出的光路校准装置200，应用于激光加工装置的激光出射机构100中，可以对激光出射机构100中的飞行光路进行校准，以确保激光出射机构100出射的激光光束按预设方向射出。具体的，参照图2，光路校准装置200中包括成像组件21和投影件23，成像组件21中设置有沿光束出射方向依次设置的至少两个成像件211，每一成像件211上均设置有透光区域2119，同时将投影件23设置在成像组件21的出光侧，如此设置，当光束穿过成像组件21时便会使得穿过各个成像件211后的光斑或投影形成在投影件23的投影面上；可以理解的，当光束以不同的入射方向穿过成像组件21时，在投影面上形成的图像也各不相同，此时，已经预先确定了标准光路以及光束沿标准光路穿过成像组件21后在投影件23上形成的光斑或投影图像，以该图像作为标准图像即预设图像，继而将光路校准装置200放在需判断和校准的光学元件出光侧，且放置于标准光路上，从而通过判断投影面上的光斑或投影图像形状是否与标准图像一致即可判断此时的光路是否满足预设光路。

当使用光路校准装置200对激光出射机构100的光路进行校准时，便是通过验证从各个光学元件出射的光束是否满足预设光路，从而逐一对光学元件进行验证和校准。具体的，通过光路校准装置200沿光束传播方向依次校准激光出射机构100中的光学元件，其中激光出射机构100中一般包括光源10和用于调整光束传播方向的第一反射组件30，第一反射组件30中包括至少一个反射镜31，而在光源10出射至第一反射组件30的这一段光路上，可以无需对光源10进行校准，仅需确保光源10可以将激光光束出射至第一反射组件30即可，继而通过对第一反射组件30中的反射镜31进行调整以对后续光路进行校准，例如调整反射镜31的反射面与入射光束之间的夹角等，在对反射镜31进行校准时，将光路校准装置200放置在当前需验证调校的反射镜31的出光侧的预设位置，即从该反射镜31出射的光束的标准光路路径上，此时可以是在成像件211上设置定位部，例如定位销等，在安装平台上对应设置安装孔，也可以是在安装平台上标识安装位置，仅需使得成像件211按预设位置安装在待调校的光学元件之后即可；而对于投影件23，仅需使得投影面与透光区域2119相对设置以显现光斑或投影图像即可，无需定位安装；如此，激光光束经由反射镜31反射后射向光路校准装置200，便可以通过判断投影面上的图像形状判断反射镜31反射出的光束是否满足预设光路，若投影面上的图像与预设图像不符，则调整该反射镜31直至投影面上的图像与预设图像一致，从而完成该反射镜31的校准。继而再依次对后续光学元件依次校准即可，且沿光束的出射方向进行校准，在校准后续光学元件时不会对在前的光路造成影响，无需反复调整，提高了光路校准的便捷性。

还需要说明的是，本实施例中，成像组件21上的每一成像件211均具有透光区域2119，当光束沿预设光路入射时，便会在投影件23上形成预设图像，此时，预设图像可以是使得各个成像件211上的投影拼接组合形成的特定图像，也可以是光束经过各个成像件211后形成的特定的光斑，在此不做限定。

因此，可以理解的，本发明的技术方案，提供一种光路校准装置200，包括沿成像组件21和设于成像组件21出光侧的投影件23，成像组件21中包括沿光束传播方向依次设置的至少两个成像件211；当将光路校准装置200应用于激光出射机构100中的光路校准时，将光路校准装置200置于需校准的光学元件，例如光源10或第一反射组件30的出光侧预设位置，此时，光束依次穿过成像组件21的多个成像件211上的透光区域2119，以在投影件23的投影面上形成投影图像，调整需校准的光学元件，使得投影面上形成的投影图像与预设图像一致，即证明该光学元件已经校准到位，无需反复移动光路校准装置200进行判断，降低了光学元件的校准复杂程度。

继而沿光束传播路径依次调校光学元件即可得到预设光路，使得复杂光路也可快速调节，节省了光路的调节时间。

请参照图1，在本发明光路校准装置200的一些实施例中，所述成像件211包括：

支撑部2115；和

成像部2111，所述成像部2111可升降的设于所述支撑部2115上方，所述成像部2111设有所述透光区域2119。

可以理解的，本申请的光路校准装置200在应用时需使得成像组件21中的多个成像件211的光斑或投影图像均形成在投影件23的投影面上，且仅在多个投影图像的拼接或叠加形成预设图像时才判断当前光学元件已经调校到位。因此，需要使得多个成像件211上的透光区域2119满足预设的相对位置需求，包括高度要求和水平位置要求，而水平位置要求可以依据各个成像件211在使用时的固定位置进行校准，例如采用定位销等定位部进行定位安装，或者使得多个成像件211通过连接件组合形成一体式结构，在此不做具体限定。而对于各个成像件211上透光区域2119的相对高度位置，本实施例中，使得成像件211包括支撑部2115和成像部2111，支撑部2115用于与固定平台连接，成像部2111可升降地设置在支撑部2115上并设置有透光区域2119，如此设置，便可以通过升降成像部2111以调整透光区域2119的高度，进而调整各个成像件211上的透光区域2119满足预设高度以满足各个成像件211上透光区域2119的相对高度位置。

本实施例中，成像部2111可升降地设置在支撑部2115上，可以是使得成像部2111具有插接杆2113，支撑部2115具有沿高度方向延伸的插接孔，插接杆2113可升降地插设于插接杆2113中，并在成像部2111的高度调节到位之后通过螺丝或顶丝等锁紧件2117锁定成像部2111；也可以是设置将插接杆2113设置为齿条结构，并在支撑部2115上设置齿轮与齿条配合，通过转动齿轮以驱使成像部2111升降；或者，还可以是在支撑部2115设置顶推气缸等驱动结构与成像部2111连接，或者是多个传动方式的组合，在此不做具体限定。

请参照图1，在本发明光路校准装置200的一些实施例中，所述成像件211设有定位部，所述定位部用于使所述成像件211定位安装。

可以理解的，采用本申请的光路校准装置200进行光路校准的基本原理在于已经预先确定了标准光路以及光束沿标准光路穿过成像组件21后在投影件23上形成的光斑或投影图像，以该图像作为标准图像即预设图像，继而将光路校准装置200放在需判断和校准的光学元件出光侧，且放置于标准光路上，通过比对投影件23上当前形成的光斑或投影图像是否与标准图像一致从而判断当前光学元件出射的光路是否正确，是否需对光学元件进行校准。因此，在使用本申请的光路校准装置200时，至少需要将成像组件21的多个成像件211放置在标准光路的路径上，对于投影件23，仅需使得投影面在成像组件21之后可显现成像组件21的投影图像即可。

本实施例中，成像件211设置有定位部，可以是定位销或者其他插接结构，用于与安装平台上的定位孔或插接孔配合以使成像件211定位安装，也可以磁铁等连接件，与安装平台上的定位磁铁磁吸配合，或者是设置接近开关、霍尔开关的部件，以在成像件211位置准确时输出信号从而判断成像件211安装到位，在此不做具体限定。

请参照图1，在本发明光路校准装置200的一些实施例中，各个所述成像件211的透光区域2119的形状相同。

可以理解的，本申请的光路校准装置200在应用时需使得光束经过成像组件21中的多个成像件211后形成的光斑或投影图像形成在投影件23的投影面上，且仅在形成预设图像时才判断当前光学元件已经调校到位。本实施例中，使得成像组件21上的各个成像件211上的透光区域2119形状相同，此时，可以通过判断成像件211在投影面上的光斑或投影图像完全重叠，以显示出于单个透光区域2119的形状图案，以便于对成型图像的判断，提高使用便捷性。

请参照图1，在本发明光路校准装置200的一些实施例中，所述透光区域2119包括交叉设置的至少两条透光条。

本实施例中，成像件211上的透光区域2119包括交叉设置的至少两个透光条，例如仅设置两个透光条时可以是相互垂直形成十字光叉，也可以是形成任意夹角，使得透光区域2119的形状结构简单，便于判断；在一些实施例中，各个成像件211的透光区域2119形状相同，此时仅需判断投影面上是否形成成像件211上的光叉形状即可。

在本申请的一实施例中，所述投影件23为倍频片。

可以理解的，本申请的光路校准装置200应用于激光光路的校准，通过判断投影件23上形成的光斑或投影图像是否与在标准光路下形成的预设图像一致。本实施例中，采用投影件23为倍频片，倍频片为陶瓷片表面上涂覆了一层倍频材料的激光束探测器，可以将各种不可见的红外光束转换成可见光。当激光光束照射时在涂层材料上时，激光束的频率将从不可见的红外光倍频到可见的绿光，即可明显的看到激光束的存在，从而便于用户辨别光斑形状。

请参照图3，本申请还提出一种光路调整方法，通过如前述任一实施例中的光路校准装置200实现，且应用于激光出射机构100中光路的调整，所述激光出射机构100包括光源10和设于光源10出光侧的第一反射组件30，所述光路调整方法包括如下步骤：

步骤S10，调整光源10位置使激光光束出射至第一反射组件30；

步骤S30，将光路校准装置200放置于第一反射组件30的出光侧预设位置；

步骤S50，调整第一反射组件30直至光路校准装置200的投影件23上形成预设图像。

本申请提出的光路调整方法，通过前述实施例中的光路校准装置200实现，应用于激光加工装置的激光出射机构100中，可以对激光出射机构100中的飞行光路进行校准，以确保激光出射机构100出射的激光光束按预设方向射出。具体的，光路校准装置200中包括成像组件21和投影件23，成像组件21中设置有沿光束出射方向依次设置的至少两个成像件211，每一成像件211上均设置有透光区域2119，同时将投影件23设置在成像组件21的出光侧，如此设置，当光束穿过成像组件21时便会使得穿过各个成像件211后的光斑或投影形成在投影件23的投影面上；可以理解的，当光束以不同的入射方向穿过成像组件21时，在投影面上形成的图像也各不相同，此时，已经预先确定了标准光路以及光束沿标准光路穿过成像组件21后在投影件23上形成的光斑或投影图像，以该图像作为标准图像即预设图像，继而将光路校准装置200放在需判断和校准的光学元件出光侧，且放置于标准光路上，从而通过判断投影面上的光斑或投影图像形状是否与标准图像一致即可判断此时的光路是否满足预设光路。

当使用光路校准装置200对激光出射机构100的光路进行校准时，便是通过验证从各个光学元件出射的光束是否满足预设光路，从而逐一对光学元件进行验证和校准。具体的，通过光路校准装置200沿光束传播方向依次校准激光出射机构100中的光学元件，其中激光出射机构100中一般包括光源10和用于调整光束传播方向的第一反射组件30，第一反射组件30中包括至少一个反射镜31，而在光源10出射至第一反射组件30的这一段光路上，可以无需对光源10进行校准，仅需确保光源10可以将激光光束出射至第一反射组件30即可，继而通过对第一反射组件30中的反射镜31进行调整以对后续光路进行校准，例如调整反射镜31的反射面与入射光束之间的夹角等，在对反射镜31进行校准时，将光路校准装置200放置在当前需验证调校的反射镜31的出光侧的预设位置，即从该反射镜31出射的光束的标准光路路径上，此时可以是在成像件211上设置定位部，例如定位销等，在安装平台上对应设置安装孔，也可以是在安装平台上标识安装位置，仅需使得成像件211按预设位置安装在待调校的光学元件之后即可；而对于投影件23，仅需使得投影面与透光区域2119相对设置以显现光斑或投影图像即可，无需定位安装；如此，激光光束经由反射镜31反射后射向光路校准装置200，便可以通过判断投影面上的图像形状判断反射镜31反射出的光束是否满足预设光路，若投影面上的图像与预设图像不符，则调整该反射镜31直至投影面上的图像与预设图像一致，从而完成该反射镜31的校准。继而再依次对后续光学元件依次校准即可，且沿光束的出射方向进行校准，在校准后续光学元件时不会对在前的光路造成影响，无需反复调整，提高了光路校准的便捷性。

还需要说明的是，本实施例中，成像组件21上的每一成像件211均具有透光区域2119，当光束沿预设光路入射时，便会在投影件23上形成预设图像，此时，预设图像可以是使得各个成像件211上的投影拼接组合形成的特定图像，也可以是光束经过各个成像件211后形成的特定的光斑，在此不做限定。

请参照图4，在本申请的一实施例中，所述调整第一反射组件30直至光路校准装置200的投影件23上形成预设图像的步骤中包括：

步骤S51，调整第一反射组件30直至投影件23上各个成像件211的投影重叠，以形成预设图像。

可以理解的，本申请的光路校准装置200在应用时需使得光束经过成像组件21中的多个成像件211后形成的光斑或投影图像形成在投影件23的投影面上，且仅在形成预设图像时才判断当前光学元件已经调校到位。本实施例中，使得成像组件21上的各个成像件211上的透光区域2119形状相同，此时，可以通过判断成像件211在投影面上的光斑或投影图像完全重叠，以显示出于单个透光区域2119的形状图案，以便于对成型图像的判断，提高使用便捷性。

进一步的，在一些实施例中，成像件211上的透光区域2119包括交叉设置的至少两个透光条，例如仅设置两个透光条时可以是相互垂直形成十字光叉，也可以是形成任意夹角，使得透光区域2119的形状结构简单，便于判断；在一些实施例中，各个成像件211的透光区域2119形状相同，此时仅需判断投影面上是否形成成像件211上的光叉形状即可。

请参照图5，在本申请的一实施例中，所述第一反射组件30包括沿光束传播方向依次设置的至少两个反射镜31，所述将光路校准装置200放置于第一反射组件30的出光侧预设位置；调整第一反射组件30直至光路校准装置200的投影件23上形成预设图像的步骤包括：

步骤S20，将光路校准装置200沿光束传播方向依次放置于各个反射镜31的出光侧预设位置，并依次调整对应反射镜31使投影件23上形成预设图像。

可以理解的，在激光出射机构100中，设置第一反射组件30的目的在于改变光源10出射的激光光束的传播方向，以适配或优化激光加工装置的结构设置。本实施例中，当第一反射组件30内设置有多个反射镜31时，沿光束的传播方向，依次对第一传播组件中的各个反射镜31进行调整；具体的，将光路校准装置200放置在接收光源10出射光束的发射镜的出光侧，首先对该反射镜31进行判断和校准，以确保该反射镜31出射的激光光束按预设的标准光路出射至下一反射镜31，继而沿光束传播方向利用光路校准装置200依次对后续的反射镜31进行校准，从而确保从第一反射组件30出射的激光光束沿预设光路出射。本实施例中沿光束的出射方向依次对各个反射镜31进行校准，在校准后续反射镜31时不会对在前的光路造成影响，无需反复调整，提高了光路校准的便捷性。

请参照图6，在本申请的一实施例中，所述调整当前反射镜31直至投影件23上形成预设图像的步骤中包括：

步骤S21，依次调整对应反射镜31的反射面的偏角，直至投影件23上形成预设图像。

可以理解的，反射镜31出射的激光光束的传播方向，取决于激光光束射入反射镜31的反射面时的入射角以及光束从反射面出射的出射角，也即取决于反射镜31的反射面的偏角，在射入反射镜31的光束传播路径确定时，此时调整反射面的偏角即可改变光束的入射角和出射角，从而改变激光光束的传播方向，直至光束沿预设的光路出射。本实施例对第一反射组件30的校准，便是将光路校准装置200沿光束传播方向依次放置在每一反射镜31之后，调整光路校准装置200之前的反射镜31的偏角使该反射镜31出射的光路满足预设光路，当依次调整完所有反射镜31的偏角之后，便可以确保从第一反射组件30出射的激光光路满足预设光路。

在一些实施例中，反射镜31包括沿反射面的倾斜方向依次设置的至少两个调节螺栓33，调节螺栓33顶持在反射镜31的后方，此时可以通过调节其中至少一个调节螺栓33的顶出距离以调整反射面的偏角，操作较为简单。

请参照图7，在本申请的一实施例中，所述激光出射机构100还包括依次设于所述第一反射组件30出光侧的第二反射组件50和切割头，所述第二反射组件50可平移以靠近或远离所述第一反射组件30；所述将光路校准装置200放置于第一反射组件30的出光侧预设位置；调整第一反射组件30直至光路校准装置200的投影件23上形成预设图像的步骤包括：

步骤S31，将光路校准装置200与第二反射组件50相对固定，以随第二反射组件50平移；

步骤S53，调整第一反射组件30直至光路校准装置200的投影件23上形成预设图像，且在光路校准装置200随第二反射组件50平移过程中投影件23上的图像不变。

可以理解的，在用于激光切割的激光加工设备中，激光出射机构100中一般设有切割头用于整形激光光束，例如采用贝塞尔切割头将激光光束调整为贝塞尔激光光束，以应用于对光学玻璃进行切割形成光学镜片，也可应用于对诸如玻璃、陶瓷等脆性材料的切割；为了提高加工精度，需使得激光出射机构100出射的光束穿过切割头的中心，此时，在激光出射机构100中设置第一反射组件30和第二反射组件50，第二反射组件50接收第一反射组件30出射的激光光束并反射至切割头上，且使得第二反射组件50可平移以使出射至切割头的光束可以准确的穿过切割头的中心。此时，由于第二反射组件50在靠近和远离第一反射组件30的方向可平移设置，使得光路校准装置200与第二反射组件50相对固定，可以是与第二反射组件50共同固定在可移动平台上，以随第二反射组件50平移，此时，仅需判断在投影件23上形成的投影图像满足预设图像，且该图像在第二反射组件50平移时保持不变，便可以判断第一反射组件30中出射光束已经按预设光路出射。

请参照图8，在本申请的一实施例中，所述调整第一反射组件30直至光路校准装置200的投影件23上形成预设图像，且在光路校准装置200随第二反射组件50平移过程中投影件23上的图像不变的步骤之后，还包括：

步骤S70，平移第二反射组件50直至光束入射至切割头的中心。

可以理解的，在激光出射机构100中设置第二反射组件50和切割头，以使第二反射组件50接收第一反射组件30出射的激光光束并传播至切割头的中心，为了确保第二反射组件50出射的激光光束可以射入切割头的中心，使得第二反射组件50包括反射镜31和平移机构51，反射镜31传动连接于平移机构51，以在靠近和远离第一反射组件30的方向平移，从而调整从第二反射组件50出射的光束位置；进一步的，可以利用光路校准装置200对第二反射组件50进行校准，此时，可以通过平移第二反射组件50调整第二反射组件50的位置，直至光路校准装置200的投影件23上出现预设图像以判断第二反射组件50校准完成。

在一些实施例中，还需对第二反射组件50的反射镜31的反射面偏角进行调整，可以理解的，反射镜31出射的激光光束的传播方向，取决于激光光束射入反射镜31的反射面时的入射角以及光束从反射面出射的出射角，也即取决于反射镜31的反射面的偏角，在射入反射镜31的光束传播路径确定时，此时调整反射面的偏角即可改变光束的入射角和出射角，从而改变激光光束的传播方向，直至光束沿预设的光路出射。

在一些实施例中，反射镜31包括沿反射面的倾斜方向依次设置的至少两个调节螺栓33，调节螺栓33顶持在反射镜31的后方，此时可以通过调节其中至少一个调节螺栓33的顶出距离以调整反射面的偏角，操作较为简单。

请参照图9，在本申请的一实施例中，所述调整光源10位置使激光光束出射至第一反射组件30的步骤包括：

步骤S11，将光路校准装置200放置于光源10和第一反射组件30之间的预设位置；

步骤S13，调整光源10位置直至光路校准装置200的投影件23上形成预设图像；

步骤S15，移除光路校准装置200，使激光光束出射至第一反射组件30。

可以理解的，本申请对激光出射机构100的光路进行校准，以确保从激光出射机构100按预设方向和角度出射激光光束。本实施例中，在对激光出射机构100中的第一反射组件30进行校准之前，先对光源10进行校准；可以理解的，相较于仅使光源10随意出射至第一反射组件30上，使得光源10出射的激光光束按预设光路出射至第一反射组件30，更有利于第一反射组件30的快速调整，且避免因光源10位置不规范影响后续第一反射组件30的校准。

本实施例中，采用光路校准装置200对光源10进行校准，具体的，将光路校准装置200放置在光源10的出光侧预设位置，即从光源10出射的光束的标准光路路径上，此时可以是在成像件211上设置定位部，例如定位销等，在安装平台上对应设置安装孔，也可以是在安装平台上标识安装位置，仅需使得成像件211按预设位置安装在待调校的光学元件之后即可；如此，激光光束从光源10射向光路校准装置200，可以通过判断投影面上的图像形状判断光源10射出的光束是否满足预设光路，若投影面上的图像与预设图像不符，则调整该光源10的位置直至投影面上的图像与预设图像一致，从而完成对光源10的校准。

请参照图10，在本申请的一实施例中，所述激光出射机构100还包括光束整形元件，所述光束整形元件设于光源10和第一反射组件30之间，所述调整光源10位置使激光光束出射至第一反射组件30的步骤之前还包括：

步骤S01，移除光束整形元件；

所述调整光源10位置使激光光束出射至第一反射组件30的步骤之后还包括：

步骤S17，将光路校准装置200的投影件23放置于光源10和第一反射组件30之间的预设位置，记录投影件23上的光斑位置；

步骤S19，安装并调整光束整形元件，直至投影件23上的光斑与记录的光斑位置重合。

本实施例中，激光出射机构100还包括光束整形元件，光束整形组件用于调整所述光源10出射的激光光束的出射角度和光束直径，可以是扩束镜和准直镜的至少一种，显然，光束整形元件的使用也会影响光束的传播路径，因此需对光束整形元件进行校准。本实施例中，利用光路校准装置200中的投影件23对光束整形元件进行校准，具体的，先移除光束整形元件，并对光源10进行校准，使得光源10出射的激光光束出射在第一反射组件30上，继而将投影件23放置在光源10和第一反射组件30之间，此时投影件23的安装位置需位于光束整形元件和第一反射组件30之间，记录光源10出射的光束在投影件23上形成的光斑位置，再将光束整形元件安装在投影件23和光源10之间，调整光束整形元件直至从光束整形元件出射的光束在投影件23上形成的光斑与投影件23上记录的光斑位置一致且同心，以此完成对光束整形元件的校准。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种光路调整方法，通过光路校准装置实现，应用于激光出射机构中光路的调整，其特征在于，所述激光出射机构包括光源、设于光源出光侧的第一反射组件以及依次设于所述第一反射组件出光侧的第二反射组件和切割头，所述第一反射组件包括至少一个反射镜，反射镜的后方顶持有沿反射镜的反射面倾斜方向依次设置的至少两个调节螺栓，所述第二反射组件可平移以靠近或远离所述第一反射组件；

所述光路校准装置包括：

成像组件，所述成像组件包括沿光路方向依次设置的至少两个成像件，每一所述成像件均设有透光区域；和

投影件，所述投影件设于所述成像组件的出光侧，且设有投影面；

其中，至少两个所述透光区域和所述投影面沿所述投影面的法线方向依次间隔设置；

所述光路调整方法包括如下步骤：

调整光源位置使激光光束出射至第一反射组件；

将光路校准装置沿光束传播方向依次放置于各个反射镜的出光侧预设位置，调整对应反射镜上至少一个调节螺栓的顶出距离以调整反射镜的反射面偏角，直至投影件上形成预设图像；

调整第一反射组件的最后一个反射镜时，将光路校准装置与第二反射组件相对固定，以随第二反射组件平移；

调整该反射镜上至少一个调节螺栓的顶出距离以调整反射镜的反射面偏角，直至投影件上形成预设图像，且在光路校准装置随第二反射组件平移过程中投影件上的图像不变。

2.如权利要求1所述的光路调整方法，其特征在于，所述成像件包括：

支撑部；和

成像部，所述成像部可升降的设于所述支撑部上方，所述成像部设有所述透光区域。

3.如权利要求1所述的光路调整方法，其特征在于，所述成像件设有定位部，所述定位部用于使所述成像件定位安装。

4.如权利要求1所述的光路调整方法，其特征在于，各个所述成像件的透光区域的形状相同。

5.如权利要求4所述的光路调整方法，其特征在于，所述透光区域包括交叉设置的至少两条透光条。

6.如权利要求1所述的光路调整方法，其特征在于，所述投影件为倍频片。

7.如权利要求1所述的光路调整方法，其特征在于，所述调整反射镜的反射面偏角，直至投影件上形成预设图像的步骤中包括：

调整反射镜的反射面偏角直至投影件上各个成像件的投影重叠，以形成预设图像。

8.如权利要求1所述的光路调整方法，其特征在于，所述在光路校准装置随第二反射组件平移过程中投影件上的图像不变的步骤之后，还包括：

平移第二反射组件直至光束入射至切割头的中心。

9.如权利要求1所述的光路调整方法，其特征在于，所述调整光源位置使激光光束出射至第一反射组件的步骤包括：

将光路校准装置放置于光源和第一反射组件之间的预设位置；

调整光源位置直至光路校准装置的投影件上形成预设图像；

移除光路校准装置，使激光光束出射至第一反射组件。

10.如权利要求1至9任一项中所述的光路调整方法，其特征在于，所述激光出射机构还包括光束整形元件，所述光束整形元件设于光源和第一反射组件之间，所述调整光源位置使激光光束出射至第一反射组件的步骤之前还包括：

移除光束整形元件；

所述调整光源位置使激光光束出射至第一反射组件的步骤之后还包括：

将光路校准装置的投影件放置于光源和第一反射组件之间的预设位置，记录投影件上的光斑位置；

安装并调整光束整形元件，直至投影件上的光斑与记录的光斑位置重合。

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