CN116594143B - 一种激光器光斑大小调节装置及其调节方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种激光器光斑大小调节装置，包括：主体单元，其包括：底板、设置于所述底板上的支撑臂、以及固定设置于所述支撑臂上端的激光器本体；透镜循环单元，其包括：通过支撑杆固定设置在底板上方的环形轨道、以及固定设置于所述环形轨道前侧的压盖，所述环形轨道内设置有多个紧密贴合的透镜组件；透镜切换单元，其包括：安装设置于所述底板上的电动伸缩杆、固定设置于所述电动伸缩杆输出端上的横板。本发明通过电动伸缩杆的往复伸缩，实现透镜的自动切换，且哨形压环每下降一次仅会使得透镜组件向前推进一个身位，保证了透镜切换时位移的精准性，且整个环形轨道内可以滑动放置多个透镜组件，从而使得光斑大小的调节范围更广。
Description
技术领域
本发明涉及光学器件的技术领域，尤其涉及一种激光器光斑大小调节装置及其调节方法。
背景技术
激光器光斑的大小可以通过不同的输出透镜进行调整，如在中国专利号：CN207488877U 一种手持式激光器光斑大小调节装置和CN102670304B一种长脉冲激光光斑大小调节方法及装置的对比文件中，都是通过旋转调节使不同的透镜与激光器配合实现光斑大小的调节；
但是这种方式所适配的透镜装载量有限，也就是说光斑大小的调节范围受限，转动时需要凭借工作人员的经验确保透镜与激光输出口保持同心平齐，调节效率较低；
为此我们提出一种新型的激光器光斑大小调节装置及其调节方法用来解决上述问题。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种激光器光斑大小调节装置，包括：
主体单元，其包括：底板、设置于所述底板上的支撑臂、以及固定设置于所述支撑臂上端的激光器本体；
透镜循环单元，其包括：通过支撑杆固定设置在底板上方的环形轨道、以及固定设置于所述环形轨道前侧的压盖，所述环形轨道内设置有多个紧密贴合的透镜组件；
透镜切换单元，其包括：安装设置于所述底板上的电动伸缩杆、固定设置于所述电动伸缩杆输出端上的横板、通过连接架固定连接在横板上的隔板、以及固定连接在横板上的连接臂，所述连接臂通过连接轴固定连接有哨形压环；
其中，所述隔板贯穿环形轨道设置，所述环形轨道上预留有用于哨形压环穿过的上穿口与下穿口。
作为本发明所述一种激光器光斑大小调节装置的一种优选方案，其中：所述环形轨道包括：磁性轨道段与非磁性轨道段两部分组成，且透镜组件在磁性轨道段可以磁吸停留，在非磁性轨道段内可以滑动。
作为本发明所述一种激光器光斑大小调节装置的一种优选方案，其中：所述透镜组件包括：磁环、开设于磁环中心的位置的圆孔，不同所述磁环的圆孔内固定设置有不同规格输出透镜。
作为本发明所述一种激光器光斑大小调节装置的一种优选方案，其中：所述磁环的外侧开设有环形槽，所述环形槽内设置有多个滚珠，且多个滚珠为环形均匀阵列分布。
作为本发明所述一种激光器光斑大小调节装置的一种优选方案，其中：所述哨形压环上设置有触角端，且触角端与下穿口相对配合，所述环形轨道的背侧还预留有用于连接轴穿过的豁口。
作为本发明所述一种激光器光斑大小调节装置的一种优选方案，其中：所述哨形压环的横向宽度与透镜组件的宽度相同，所述隔板上开设有开口，当开口位于环形轨道内部时，透镜组件可从开口穿过。
作为本发明所述一种激光器光斑大小调节装置的一种优选方案，其中：所述压盖的前侧设置有激光出口端，所述环形轨道的后侧设置有对接口，所述对接口与激光器本体对接配合。
作为本发明所述一种激光器光斑大小调节装置的一种优选方案，其中：所述环形轨道的上侧开设有凹口，透镜组件落入凹口内后与激光出口端、对接口同心设置。
作为本发明所述一种激光器光斑大小调节装置的一种优选方案，其中：所述环形轨道的底部为倾斜设置，倾斜角度为15-30度。
如上所述一种激光器光斑大小调节装置的调节方法，该方法包括以下步骤：
步骤一：在需要切换透镜时，通过电动伸缩杆带动横板向下移动，使得哨形压环与隔板同时向下移动，触角端会首先挤压磁性轨道段底侧最外端的透镜组件，使得透镜组件与哨形压环错开移动角度，然后哨形压环穿过上穿口开始错位挤压，直至挤压一个身位；
步骤二：位于环形轨道上侧凹口内的透镜受到挤压后，开始向非磁性轨道段内滚动，而下一组透镜组件在被挤压一个身位后，吸附在凹口内，完成与激光出口端的自动对齐；
步骤三：位于非磁性轨道段下侧的透镜组件开始穿过开口向非磁性轨道段滚落，在穿过开口后，哨形压环复位移出环形轨道，刚从非磁性轨道段滚落的透镜组件接替开口复位前的身位，准备进行下一次的调节，使得整个调节过程自动循环进行。
本发明的有益效果：本发明通过电动伸缩杆的往复伸缩，实现透镜的自动切换，且哨形压环每下降一次仅会使得透镜组件向前推进一个身位，保证了透镜切换时位移的精准性，大大提高了调节效率，且整个环形轨道内可以滑动放置多个透镜组件，多个透镜组件包括有不同规格的透镜，从而使得光斑大小的调节范围更广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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获得其它的附图。其中：
图1为本发明提出的一种激光器光斑大小调节装置的一侧整体结构示意图；
图2为本发明提出的一种激光器光斑大小调节装置的另一侧整体结构示意图；
图3为本发明提出的一种激光器光斑大小调节装置的环形轨道内侧透镜组件的分布结构示意图；
图4为本发明提出的一种激光器光斑大小调节装置的透镜切换单元结构示意图；
图5为本发明提出的一种激光器光斑大小调节装置切换透镜A前的结构示意图；
图6为本发明提出的一种激光器光斑大小调节装置切换透镜A后的结构示意图；
图7为本发明提出的一种激光器光斑大小调节装置的透镜组件结构示意图；
图8为本发明提出的一种激光器光斑大小调节方法的流程示意图。
图中：100-主体单元、101-底板、102-支撑臂、103-激光器本体、200-轨道单元、201-环形轨道、201a-磁性轨道段、201b-非磁性轨道段、201c-上穿口、201d-下穿口、202-支撑杆、203-对接口、204-压盖、205-透镜组件、205a-磁环、205b-输出透镜、205c-环形槽、205d-滚珠、206-激光出口端、300-透镜切换单元、301-电动伸缩杆、302-横板、303-连接架、304-连接臂、305-连接轴、306-哨形压环、306a-触角端、307-隔板、308-开口。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
再其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
实施例
参照图1-图4，为本发明的一个实施例，提供了一种激光器光斑大小调节装置，此装置包括：主体单元100、透镜循环单元200以及透镜切换单元300。
其中，主体单元100包括：底板101、设置于底板101上的支撑臂102、以及固定设置于支撑臂102上端的激光器本体103；
透镜循环单元200包括：通过支撑杆202固定设置在底板101上方的环形轨道201、以及固定设置于环形轨道201前侧的压盖204，环形轨道201内设置有多个紧密贴合的透镜组件205，压盖204用于将将透镜组件205压装在环形轨道201内。
具体的，环形轨道201包括：磁性轨道段201a与非磁性轨道段201b两部分组成，且透镜组件205在磁性轨道段201a可以磁吸停留，在非磁性轨道段201b内可以滑动，透镜组件205包括：磁环205a、开设于磁环205a中心的位置的圆孔，不同磁环205a的圆孔内固定设置有不同规格输出透镜205b，不同规格的输出透镜205b可以输出不同大小的激光光斑，通过磁性轨道段201a内含有的磁铁，可以磁力吸附磁环205a实现透镜组件205在磁性轨道段201a内进行任意位置的停留。
上述中的磁环205a的外侧开设有环形槽205c，环形槽205c内设置有多个滚珠205d，且多个滚珠205d为环形均匀阵列分布，便于透镜组件205整体在环形轨道201的滑动。
透镜切换单元300包括：安装设置于底板101上的电动伸缩杆301、固定设置于电动伸缩杆301输出端上的横板302、通过连接架303固定连接在横板302上的隔板307、以及固定连接在横板302上的连接臂304，连接臂304通过连接轴305固定连接有哨形压环306，隔板307贯穿环形轨道201设置，环形轨道201上预留有用于哨形压环306穿过的上穿口201c与下穿口201d，而哨形压环306上设置有触角端306a，且触角端306a与下穿口201d相对配合，环形轨道201的背侧还预留有用于连接轴305穿过的豁口，触角端306a在向下移动时限挤压边缘位置的磁环205a，使其与正对的哨形压环306之间圆心不再同一个竖直轴线上，从而形成错位挤压。
这里需要解释说明的是，哨形压环306的横向宽度与透镜组件205的宽度直径相同，隔板307上开设有开口308，当开口308位于环形轨道201内部时，透镜组件205可从开口308穿过，哨形压环306下降到环形轨道201内后可以推动磁性轨道段201a内的透镜组件205移动一个身位，压盖204的前侧设置有激光出口端206，环形轨道201的后侧设置有对接口203，对接口203与激光器本体103对接配合.激光从激光器本体103输出后，经过对接口203在经过透镜组件205、激光出口端206后输出光斑。
实施例
参照图1-8，与实施例一的不同之处在于，环形轨道201的上侧开设有凹口，透镜组件205落入凹口内后与激光出口端206、对接口203同心设置，凹口位置主要起到限位作用，环形轨道201的底部为倾斜设置，倾斜角度为15-30度，可以便于非磁性轨道段201b的透镜组件205快速向磁性轨道段201a滚落。
其余结构与实施例一相同。
而上述实施例的激光器光斑大小调节装置的调节方法以透镜B切换为透镜A的过程举例说明：首先通过电动伸缩杆301带动横板302向下移动，使得哨形压环306与隔板307同时向下移动，触角端306a会首先挤压磁性轨道段201a底侧最外端的透镜组件205，使得透镜组件205与哨形压环306错开移动角度，然后哨形压环306穿过上穿口201c开始错位挤压，直至挤压一个身位；这里的一个身位是指透镜组件205每移动一个自身宽度的位移；然后位于环形轨道201上侧凹口内的透镜受到挤压后，开始向非磁性轨道段201b内滚动，而下一组透镜组件205在被挤压一个身位后，吸附在凹口内，完成与激光出口端206的自动对齐；参考图6，透镜组件205会受到挤压力的依次传递效果，实现向凹口位置的递进即透镜B移走，透镜A自动替换透镜B位置；最后位于非磁性轨道段201b下侧的透镜组件205开始穿过开口308向非磁性轨道段201b滚落，在穿过开口308后，哨形压环306复位移出环形轨道201，刚从非磁性轨道段201b滚落的透镜组件205接替开口308复位前的身位，准备进行下一次的调节，使得整个调节过程自动循环进行。
综上，本发明通过电动伸缩杆301的往复伸缩，实现透镜的自动切换，且哨形压环306每下降一次仅会使得透镜组件205向前精准推进一个身位，保证了透镜切换时位移的精准性，大大提高了调节效率，且整个环形轨道201内可以滑动放置多个透镜组件205，多个透镜组件205包括有不同规格的透镜，从而使得光斑大小的调节范围更广。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (8)
1.一种激光器光斑大小调节装置，其特征在于，包括：
主体单元（100），其包括：底板（101）、设置于所述底板（101）上的支撑臂（102）、以及固定设置于所述支撑臂（102）上端的激光器本体（103）；
透镜循环单元（200），其包括：通过支撑杆（202）固定设置在底板（101）上方的环形轨道（201）、以及固定设置于所述环形轨道（201）前侧的压盖（204），所述环形轨道（201）内设置有多个紧密贴合的透镜组件（205）；
透镜切换单元（300），其包括：安装设置于所述底板（101）上的电动伸缩杆（301）、固定设置于所述电动伸缩杆（301）输出端上的横板（302）、通过连接架（303）固定连接在横板（302）上的隔板（307）、以及固定连接在横板（302）上的连接臂（304），所述连接臂（304）通过连接轴（305）固定连接有哨形压环（306）；
其中，所述隔板（307）贯穿环形轨道（201）设置，所述环形轨道（201）上预留有用于哨形压环（306）穿过的上穿口（201c）与下穿口（201d）；
所述哨形压环（306）上设置有触角端（306a），且触角端（306a）与下穿口（201d）相对配合，所述环形轨道（201）的背侧还预留有用于连接轴（305）穿过的豁口；所述哨形压环（306）的横向宽度与透镜组件（205）的宽度相同，所述隔板（307）上开设有开口（308），当开口（308）位于环形轨道（201）内部时，透镜组件（205）可从开口（308）穿过。
2.根据权利要求1所述的一种激光器光斑大小调节装置，其特征在于：所述环形轨道（201）包括：磁性轨道段（201a）与非磁性轨道段（201b）两部分组成，且透镜组件（205）在磁性轨道段（201a）可以磁吸停留，在非磁性轨道段（201b）内可以滑动。
3.根据权利要求2所述的一种激光器光斑大小调节装置，其特征在于：所述透镜组件（205）包括：磁环（205a）、开设于磁环（205a）中心的位置的圆孔，不同所述磁环（205a）的圆孔内固定设置有不同规格输出透镜（205b）。
4.根据权利要求3所述的一种激光器光斑大小调节装置，其特征在于：所述磁环（205a）的外侧开设有环形槽（205c），所述环形槽（205c）内设置有多个滚珠（205d），且多个滚珠（205d）为环形均匀阵列分布。
5.根据权利要求4所述的一种激光器光斑大小调节装置，其特征在于：所述压盖（204）的前侧设置有激光出口端（206），所述环形轨道（201）的后侧设置有对接口（203），所述对接口（203）与激光器本体（103）对接配合。
6.根据权利要求5所述的一种激光器光斑大小调节装置，其特征在于：所述环形轨道（201）的上侧开设有凹口，透镜组件（205）落入凹口内后与激光出口端（206）、对接口（203）同心设置。
7.根据权利要求6所述的一种激光器光斑大小调节装置，其特征在于：所述环形轨道（201）的底部为倾斜设置，倾斜角度为15-30度。
8.根据权利要求7所述的一种激光器光斑大小调节装置的调节方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
步骤一：在需要切换透镜时，通过电动伸缩杆（301）带动横板（302）向下移动，使得哨形压环（306）与隔板（307）同时向下移动，触角端（306a）会首先挤压磁性轨道段（201a）底侧最外端的透镜组件（205），使得透镜组件（205）与哨形压环（306）错开移动角度，然后哨形压环（306）穿过上穿口（201c）开始错位挤压，直至挤压一个身位；
步骤二：位于环形轨道（201）上侧凹口内的透镜受到挤压后，开始向非磁性轨道段（201b）内滚动，而下一组透镜组件（205）在被挤压一个身位后，吸附在凹口内，完成与激光出口端（206）的自动对齐；
步骤三：位于非磁性轨道段（201b）下侧的透镜组件（205）开始穿过开口（308）向非磁性轨道段（201b）滚落，在穿过开口（308）后，哨形压环（306）复位移出环形轨道（201），刚从非磁性轨道段（201b）滚落的透镜组件（205）接替开口（308）复位前的身位，准备进行下一次的调节，使得整个调节过程自动循环进行。
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Denomination of invention: A laser spot size adjustment device and its adjustment method Granted publication date: 20231027 Pledgee: Bank of Nanjing Co.,Ltd. Jiangning sub branch Pledgor: Nanjing Baifu Laser Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2024980009706 |