CN117564450B - 一种可调光束激光器加工装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了应用于激光加工领域的一种可调光束激光器加工装置，本申请通过将可上下摆动的全反镜设置于激光发生头的正下方，通过全反镜的摆动调节倾斜角度，以及载物台带动工件横纵移动的调整，配合激光束输出功率的改变，可以将激光发生头中竖直射出的激光束朝工件的侧端壁引导，在不对激光发生头位置大幅度调整，且不对工件朝向重新调整的情况下，对工件的顶部，以及四周侧端壁进行激光加工作业，同时，通过将全反镜设置可以围绕激光发生头的轴心旋转，使得全反镜可以探入至工件内部进行环绕激光加工操作，增加了激光器加工装置的工作模式，进一步提升了该装置使用过程中的灵活性，从而有效提升了其适用性和工作效率。

Description

一种可调光束激光器加工装置

技术领域

本申请涉及激光加工领域，特别涉及一种可调光束激光器加工装置。

背景技术

激光器加工装置通常是指通过激光对工件进行加工的机械设备，现有技术中的激光器加工装置大多作用于激光切割、激光焊接以及激光打标等常规加工作业中，通过对激光发生头内射出激光束的功率调整，配合移动，实现对工件的激光加工作业。

常规情况下，激光束沿直线自激光发生头内射出，作用在工件的一侧端壁上，在不对激光发生头进行调整的情况下，通常仅可以对工件的一侧端壁进行激光加工，若需要对工件的多侧端壁进行加工作业，往往需要调节激光发生头的位置和倾斜角度，或者改变工件的朝向，激光发生头安装方向的调整往往需要设置较为复杂的轨道，并占用较大的空间，导致使用不便，而加工过程中工件大多处于被固定状态，改变工件的朝向不仅操作不便，还容易中断加工连贯性，导致激光器加工装置的使用并不灵活，在一定程度上对激光器加工装置实际使用过程中的工作效率造成影响。

为此，提出一种可以改变光束照射方向的激光器加工装置来解决上述现有技术中存在的一些问题。

发明内容

本申请目的在于提供一种可以改变光束照射方向的激光器加工装置，以此来实现对不同规格工件多侧端壁的灵活加工，有效提升了激光器加工装置实际使用过程中的作业效率，相比现有技术提供一种可调光束激光器加工装置，包括底座，底座上固定安装有外框架，且外框架的顶部中心位置设置有竖直向下的激光发生头，底座内安装有横向设置的电动滑轨一，且电动滑轨一的滑动端上固定安装有纵向设置的电动滑轨二，电动滑轨二的滑动端上固定安装有设置于激光发生头正下方的载物台。

激光发生头的外侧转动套接有与其同轴设置的环形架，激光发生头上固定安装有用于驱动环形架旋转的伺服电机一，环形架的外侧转动安装有转轴一，环形架的外端壁上固定安装有伺服电机二，且伺服电机二的驱动轴与转轴一同轴固定连接，转轴一的底部固定连接有上框架，且上框架的下方滑动连接有下框架，下框架的底部转动安装有转轴二，上框架上固定安装有用于驱动转轴二旋转的伺服电机三，转轴二上固定安装有设置于激光发生头正下方的全反镜。

进一步，全反镜的底部固定安装有储液盒，且储液盒内存储有工作液体，下框架上竖直固定有与储液盒相连通的散热管，且散热管的外端壁上自上而下固定安装有均匀分布的金属片。

进一步，转轴二上开设有朝向全反镜顶部表面设置的喷气孔，散热管的顶端固定安装有进气口，下框架上固定安装有与喷气孔相连通的储气管，且储气管与散热管的顶端之间固定连通有连接管，进气口和连接管内均固定安装有单向阀，散热管内滑动安装有与散热管内部尺寸相适配的活塞块。

进一步，转轴二内开设有与储液盒相连通的流道一，转轴二内还开设有与喷气孔相连通的流道二，下框架上固定安装有活动套设于转轴二外侧的转接套一和转接套二，转接套一与散热管底部固定连通，转接套二与储气管底部固定连通，转轴二的外端壁上开设有与流道一相连通的连通孔一，且连通孔一设置于转接套一内，转轴二的外端壁上还开设有与流道二相连通的连通孔二，且连通孔二设置于转接套二内。

进一步，上框架和下框架滑动连接，上框架内转动安装有与其平行设置的螺纹套杆，下框架内固定安装有与其平行设置的螺杆，且螺杆螺纹旋接在螺纹套杆内，伺服电机三的驱动轴与螺纹套杆传动连接。

进一步，上框架内转动安装有与螺纹套杆平行设置的花键套杆，下框架内转动安装有与螺杆平行设置的花键杆，且花键杆滑动插接在花键套杆内，伺服电机三的驱动轴与花键套杆传动连接，转轴二和花键杆上均固定安装有相互啮合的锥齿轮。

进一步，激光发生头的底部固定安装有扇形外壳，且扇形外壳内转动安装有扇形板，扇形板内镶嵌有凹透镜，伺服电机一的驱动轴与扇形板传动连接。

进一步，花键套杆的上端固定安装有齿轮一，花键套杆的上端还转动套接有与齿轮一尺寸相同的齿轮二，螺纹套杆上固定安装有与齿轮二相啮合的齿轮三，伺服电机三的驱动轴上同轴固定有与花键套杆平行设置的花键轴一，且花键轴一的外侧滑动套接有与齿轮一相啮合的齿轮四，伺服电机三的外端壁上固定安装有与花键轴一平行设置的电动推杆一，齿轮四转动连接于电动推杆一的伸缩端上，伺服电机一的驱动轴上同轴固定有竖直设置的花键轴二，环形架的底部固定安装有与其同轴设置的内齿环，花键轴二的外侧滑动套接有与内齿环相啮合的齿轮五，伺服电机一的外端壁上固定安装有与花键轴二平行设置的电动推杆二，齿轮五转动连接于电动推杆二的伸缩端上，扇形板上固定安装有与其同轴设置的弧形齿杆，且弧形齿杆与向下移动后的齿轮五相啮合。

进一步，外框架的顶部转动安装有圆盘，且圆盘内固定安装有沿其半径设置的电动滑轨三，激光发生头固定安装于电动滑轨三的滑动端上，圆盘的外侧环绕固定有外齿环，外框架上固定安装有伺服电机四，且伺服电机四的驱动轴上固定安装有与外齿环相啮合的齿轮六。

进一步，外框架边缘位置的四个支柱上固定安装有竖直设置的电磁滑轨，且电磁滑轨的滑动端上固定安装有环绕设置的防护罩。

相比于现有技术，本申请的优点在于：

（1）本申请通过将可上下摆动的全反镜设置于激光发生头的正下方，通过全反镜的摆动调节倾斜角度，以及载物台带动工件横纵移动的调整，配合激光束输出功率的改变，可以将激光发生头中竖直射出的激光束朝工件的侧端壁引导，在不对激光发生头位置大幅度调整，且不对工件朝向重新调整的情况下，对工件的顶部，以及四周侧端壁进行激光加工作业，同时，通过将全反镜设置可以围绕激光发生头的轴心旋转，使得全反镜可以探入至工件内部进行环绕激光加工操作，增加了激光器加工装置的工作模式，进一步提升了该装置使用过程中的灵活性，从而有效提升了其适用性和工作效率。

（2）通过将储液盒设置于全反镜的底部，并将工作液体填充在储液盒内，配合与储液盒相连通的散热管，以及均匀分布在散热管外端壁上的金属片，使得工作液体可以吸收全反镜上因激光束照射产生的热量，并在散热管内放热冷凝回流至储液盒内，借助工作液体吸热放热过程中的气液变化，将全反镜内的热量快速向外导出，避免全反镜内积热严重而损坏，有利于保障该装置通过全反镜改变激光束照射方向的长效稳定性。

（3）通过将喷气孔开设于转轴二上，并朝向全反镜的顶部表面，配合将活塞块滑动安装于散热管内，并在散热管的上端设置有进气口和连接管，借助工作液体在储液盒、散热管内的气液变化可以推动活塞块往复移动，将外界空气泵入至储气管内暂存后通过喷气孔喷出，对全反镜顶部表面进行自动清理，可以避免加工过程中的粉尘杂质堆积在全反镜顶部表面对其反射激光束的效果造成干扰，进而进一步保障了该装置运行过程中的稳定性。

（4）通过将凹透镜固定安装于扇形板内，并将可旋转摆动的扇形板安装于激光发生头正下方设置的扇形外壳内，通过扇形板的摆动控制凹透镜切入或者移出激光发生头的正下方，实现对激光束作用的启停，加工过程中无需频繁启停激光发生头，有利于保障激光发生头的使用效率和使用寿命。

附图说明

图1为本申请激光束垂直照射时激光发生头及其周边结构的立体图；

图2为本申请激光束垂直照射时的立体图；

图3为本申请散热管和储气管内结构的剖切图；

图4为本申请转轴二内结构剖切图；

图5为本申请齿轮五和弧形齿杆啮合时的立体图；

图6为本申请激光束自中心位置L形照射时的立体图；

图7为本申请图6中结构的俯视剖面图；

图8为本申请正面视角下激光束自中心位置L形照射时激光发生头及其周边结构的立体图；

图9为本申请图8中结构背面视角下的立体图；

图10为本申请激光束自边缘位置L形照射时的立体图；

图11为本申请图10中结构的俯视剖面图；

图12为本申请图8中结构的俯视图；

图13为本申请图12中A-A处结构的剖切图；

图14为本申请图12中B-B处结构的剖切图；

图15为本申请图14中D处结构的示意图；

图16为本申请图12中C-C处结构的剖切图。

图中标号说明：

1、底座；101、外框架；102、激光发生头；103、电动滑轨一；104、电动滑轨二；105、载物台；

2、环形架；201、伺服电机一；202、转轴一；203、伺服电机二；204a、上框架；204b、下框架；205、转轴二；206、伺服电机三；

3、全反镜；301、储液盒；302、散热管；303、金属片；304、喷气孔；305、进气口；306、储气管；307、连接管；308、单向阀；309、活塞块；

4、流道一；401、流道二；402、转接套一；403、转接套二；404、连通孔一；405、连通孔二；

5a、螺纹套杆；5b、螺杆；501a、花键套杆；501b、花键杆；502、锥齿轮；503、齿轮一；504、齿轮二；505、齿轮三；506、花键轴一；507、齿轮四；508、电动推杆一；

6、扇形外壳；601、扇形板；602、凹透镜；

7、花键轴二；701、内齿环；702、齿轮五；703、电动推杆二；704、弧形齿杆；

8、圆盘；801、电动滑轨三；802、外齿环；803、伺服电机四；804、齿轮六；

9、电磁滑轨；901、防护罩。

具体实施方式

实施例将结合说明书附图，对本申请技术方案进行清楚、完整地描述，基于本申请中的实施例，本领域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，都属于本申请保护的范围。

实施例一：

本发明提供了一种可调光束激光器加工装置，请参阅图1－图16，包括底座1，底座1上固定安装有外框架101，且外框架101的顶部中心位置设置有竖直向下的激光发生头102，底座1内安装有横向设置的电动滑轨一103，且电动滑轨一103的滑动端上固定安装有纵向设置的电动滑轨二104，电动滑轨二104的滑动端上固定安装有设置于激光发生头102正下方的载物台105，激光发生头102的外侧转动套接有与其同轴设置的环形架2，激光发生头102上固定安装有用于驱动环形架2旋转的伺服电机一201，环形架2的外侧转动安装有转轴一202，环形架2的外端壁上固定安装有伺服电机二203，且伺服电机二203的驱动轴与转轴一202同轴固定连接，转轴一202的底部固定连接有上框架204a，且上框架204a的下方滑动连接有下框架204b，下框架204b的底部转动安装有转轴二205，上框架204a上固定安装有用于驱动转轴二205旋转的伺服电机三206，转轴二205上固定安装有设置于激光发生头102正下方的全反镜3。

该装置使用过程中，工作人员将待加工的工件固定安装于载物台105上，在使用激光束竖直进行加工时，伺服电机二203通电启动，带动与其驱动轴同轴固定的转轴一202旋转，进而驱动上框架204a带动下框架204b向远离激光发生头102的一侧摆动，使得全反镜3退出激光发生头102的正下方，此时，失去全反镜3的遮挡，激光发生头102内射出的激光束竖直向下照射在载物台105固定安装的工件上，对工件的顶部进行自上而下竖直的激光照射加工，此工作状态下，该装置可以通过电动滑轨一103滑动端的移动，带动载物台105上固定的工件左右移动，通过电动滑轨二104滑动端的移动，带动载物台105上固定的工件前后移动，相对作用下，通过控制激光发生头102照射出激光束的功率，实现对工件的激光切割、激光打标或者激光焊接加工。

在不调整工件固定在载物台105上的状态，自侧面对工件进行加工时，伺服电机二203通电启动，其驱动轴带动转轴一202反向旋转，使得上框架204a带动下框架204b朝向靠近激光发生头102的一侧偏转，上框架204a和下框架204b偏转后呈现为竖直状态，与激光发生头102平行，此时安装于下框架204b下方转轴二205上的全反镜3恰好位于激光发生头102的正下方，初始状态下，全反镜3呈现为与载物台105存在45°偏角的状态，该状态下，激光发生头102中照射的激光束照射于全反镜3上，被全反镜3反射成水平状态，自侧面照射于载物台105上的工件上，此时，通过电动滑轨一103和电动滑轨二104滑动端的移动，带动载物台105上的工件横纵移动，可以自侧面对载物台105上的工件进行激光加工操作。

激光发生头102上可以集成有升降模组，该升降模组可以由电动伸缩杆构成，通过升降模组对激光发生头102下端激光束发出端的高度进行控制，在需要对圆筒状工件，或者上端开口的工件内部进行激光加工时，可以通过升降模组先调高激光发生头102下端的位置高度，使得全反镜3高于载物台105上安装的工件，随后通过电动滑轨一103和电动滑轨二104调整载物台105上圆筒状工件或者上端开口工件的位置，使得激光发生头102位于工件内部正上方，通过升降模组控制激光发生头102下落，使得全反镜3降落至工件内部，此时激光发生头102中射出的激光束经由全反镜3反射后可以自侧面照射在工件的内端壁上，自内部实现对工件的激光加工，此加工模式下，可以通过伺服电机一201控制环形架2 围绕激光发生头102旋转，使得全反镜3在激光发生头102正下方围绕全反镜3的轴心旋转，改变激光束在工件内部照射的方向，在进行激光切割时，无须激光发生头102大幅度活动，即可自内侧实现对开口工件的环绕切割加工，方便快捷。

在自侧面或者自内侧对工件进行激光加工时，还可以通过伺服电机三206驱动转轴二205旋转，带动全反镜3偏转，改变其照向工件侧面的角度，该状态下，根据加工需求，同步调整激光发生头102内激光束的功率，实现对工件侧面更加灵活的激光加工，配合在伺服电机一201的驱动下全反镜3可以围绕激光发生头102的轴心旋转，在进行激光加工时，无需大幅度调整载物台105上工件的位置，无需在激光加工时为工件的移动以及激光发生头102的移动提供过大的可移动空间，有利于提升激光加工的便捷性。

该装置使用过程中，通过将初始状态下呈现为45°倾斜的全反镜3设置于激光发生头102的正下方，可以将竖直照射的激光束改变为水平状态，通过对全反镜3的接入和移出控制，使得该装置不仅可以自上方实现对工件的激光加工操作，还可以自侧面实现对工件的激光加工操作，有效提升了激光加工过程中的灵活性，同时，通过伺服电机一201控制全反镜3可以围绕激光发生头102的轴心旋转，通过伺服电机三206控制全反镜3可以偏转改变倾斜角度，转轴二205设置为激光发生头102轴心位置正下方，配合激光发生头102输出激光束功率的调整，不仅可以自上方、侧面以及内部实现对工件多方位灵活的激光加工，还可以有效缩减工件被激光加工时的移动幅度，以及激光发生头102的移动幅度，在一定程度上缩小了该装置的空间占用量，进一步提升了其实际使用便捷性。

请参阅图3和图9，全反镜3的底部固定安装有储液盒301，且储液盒301内存储有工作液体，下框架204b上竖直固定有与储液盒301相连通的散热管302，且散热管302的外端壁上自上而下固定安装有均匀分布的金属片303，该装置使用过程中，在通过全反镜3反射改变激光束的照射角度时，激光束照射在全反镜3上，虽然全反镜3可以反射大约97％，但是仍有一部分激光作用在全反镜3上，使得全反镜3的温度升高，全反镜3上积攒的热量传递至储液盒301内，储液盒301内的工作液体可以是水，其吸收热量后转化为水蒸气，向上涌动进入至竖直设置的散热管302内，由于散热管302的外端壁上自上而下均匀分布有众多的金属片303，可以有效提升散热面积，进入散热管302内的高温水蒸气放热重新凝结为低温水珠，在重力作用下向下重新向下滑落至储液盒301内，通过工作液体吸热放热在储液盒301和散热管302内的循环气液转换，可以高效稳定地将全反镜3上积攒的热量消散出去，有利于保障全反镜3的运行稳定性，避免全反镜3长时间使用过程中由于温度过热而损坏。

请参阅图1和图3，转轴二205上开设有朝向全反镜3顶部表面设置的喷气孔304，散热管302的顶端固定安装有进气口305，下框架204b上固定安装有与喷气孔304相连通的储气管306，且储气管306与散热管302的顶端之间固定连通有连接管307，进气口305和连接管307内均固定安装有单向阀308，散热管302内滑动安装有与散热管302内部尺寸相适配的活塞块309，该装置使用过程中，活塞块309处于散热管302内部竖直段最下方位置，当储液盒301内的工作液体吸热汽化后上涌至散热管302内时，在气压增大的作用下，会将活塞块309向上顶起，由于单向阀308安装于进气口305内，外界气体仅可以通过进气口305进入至散热管302内，在活塞块309上移过程中，散热管302内活塞块309上方存储的空气无法通过进气口305向外排出，仅可以通过连接管307进入至储气管306内存储起来，由于另一个单向阀308安装在连接管307内，且连接管307内的单向阀308与进气口305内的单向阀308的限制方向相反，可以防止储气管306内进入的空气倒流回散热管302内，当活塞块309在散热管302内被向上推动后，水蒸气中的热量可以快速地传递至散热管302外端壁上固定的众多金属片303上，快速放热重新冷凝为液态水珠，冷凝液化后的工作液体向下回流至储液盒301内，此时由于水蒸气的冷凝导致活塞块309下方空间内气压强度降低，在气压作用下活塞块309向下移动回落，外界空气则可以通过进气口305补充进入散热管302内部活塞块309上方空间中，在通过工作液体吸热放热气液循环转化过程中，持续不断地向储气管306内推入外界空气，储气管306的底部与喷气孔304之间安装有泄压阀，该泄压阀的阈值可以设定，在储气管306内气压强度达到阈值时开启，释放储气管306内的空气后泄压阀重新闭合，在泄压阀的作用下，收集在储气管306内的空气通过喷气孔304直吹在全反镜3的顶部表面上，吹除全反镜3顶部表面上的粉尘杂质，对全反镜3自动进行清理，可以有效保障该装置使用过程中全反镜3对激光束反射效果的稳定性。

请参阅图4和图15，转轴二205内开设有与储液盒301相连通的流道一4，转轴二205内还开设有与喷气孔304相连通的流道二401，下框架204b上固定安装有活动套设于转轴二205外侧的转接套一402和转接套二403，转接套一402与散热管302底部固定连通，转接套二403与储气管306底部固定连通，转轴二205的外端壁上开设有与流道一4相连通的连通孔一404，且连通孔一404设置于转接套一402内，转轴二205的外端壁上还开设有与流道二401相连通的连通孔二405，且连通孔二405设置于转接套二403内，该装置使用过程中，储液盒301中的工作液体吸收汽化后通过流道一4和连通孔一404的导通进入至转接套一402内，最终进入至散热管302内，同理冷凝后的工作液体原路返回，通过转接套一402、连通孔一404和流道一4的连通重新回流至储液盒301内，而储气管306内收集的空气则通过转接套二403、连通孔二405和流道二401的连通供向喷气孔304，使得吹拂清理全反镜3外表面的气流供给稳定，在该装置运行过程中，由于将流道一4和流道二401并排开始于转轴二205内，并通过转接套一402和转接套二403的活动套接，使得转轴二205旋转过程中，转接套一402和流道一4，以及转接套二403和流道二401始终处于稳定连通状态，避免通过转轴二205操控全反镜3旋转时，对储液盒301和散热管302之间气液流通，以及储气管306和喷气孔304之间气体流通造成干扰，使得通过转轴二205可以操控全反镜3进行360°全方位的旋转，有效保障了全反镜3被偏转调节倾斜角度的灵活稳定性。

请参阅图8、图9、图13、图14和图16，上框架204a和下框架204b滑动连接，上框架204a内转动安装有与其平行设置的螺纹套杆5a，下框架204b内固定安装有与其平行设置的螺杆5b，且螺杆5b螺纹旋接在螺纹套杆5a内，伺服电机三206的驱动轴与螺纹套杆5a传动连接，该装置使用过程中，当需要对全反镜3距离激光发生头102底端的间距进行调整时，可以通过伺服电机三206驱动螺纹套杆5a旋转，借助螺纹套杆5a旋转时与螺杆5b之间螺纹啮合的驱使，使得螺纹套杆5a和螺杆5b之间的伸长量得到调整，进而对上框架204a和下框架204b之间的伸长量进行调整，实现对上框架204a下方转轴二205上全反镜3距离激光发生头102底端远近的调整，配合激光发生头102上集成的升降模组，可以更加灵活地调节激光束改变水平射出的位置高度，保障该装置的使用灵活性。

请参阅图14和图16，上框架204a内转动安装有与螺纹套杆5a平行设置的花键套杆501a，下框架204b内转动安装有与螺杆5b平行设置的花键杆501b，且花键杆501b滑动插接在花键套杆501a内，伺服电机三206的驱动轴与花键套杆501a传动连接，转轴二205和花键杆501b上均固定安装有相互啮合的锥齿轮502，该装置使用过程中，可以通过伺服电机三206控制花键套杆501a旋转，由于花键套杆501a的内部尺寸与花键杆501b的外部尺寸相适配，使得花键套杆501a旋转过程中可以带动花键杆501b同步旋转，进而带动花键杆501b下端的锥齿轮502旋转，在花键杆501b下端锥齿轮502与转轴二205上锥齿轮502的啮合作用下，可以将旋转动力传递至转轴二205上，实现对全反镜3偏转角度调节的动力输入，并且，通过将花键杆501b滑动插接在花键套杆501a内，使得花键套杆501a和花键杆501b之间的传动连接不会受到上框架204a和下框架204b的伸缩影响，有效保障了该装置运行过程中的稳定性。

请参阅图5和图13－图14，激光发生头102的底部固定安装有扇形外壳6，且扇形外壳6内转动安装有扇形板601，扇形板601内镶嵌有凹透镜602，伺服电机一201的驱动轴与扇形板601传动连接，在对激光束加工位置进行调整时，往往需要中断激光发生头102内激光束的照射，现有技术中往往采用频繁启停激光发生头102的方式来控制激光束的中断和重新启动，而激光束的稳定输出往往需要一段时间的准备，频繁启停激光发生头102容易对其使用寿命以及使用时间造成影响，而在使用该装置进行上述操作时，无需关停激光发生头102，仅需通过伺服电机一201驱动扇形板601旋转，使得扇形板601带动其内镶嵌的凹透镜602摆动至激光发生头102的正下方，激光发生头102下端射出的激光束照射在凹透镜602上，经凹透镜602散射后发散开来，不再聚集，即可实现在不关停激光发生头102的情况下停止激光束对工件作业的目的，当需要重新启用激光束时，则仅需控制伺服电机一201带动扇形板601反向偏转，将凹透镜602移出激光发生头102的正下方，此时激光发生头102中的激光束未经凹透镜602发散，可以正常进行激光加工作业，上述操作使得该装置在短暂停止对激光束的使用时，激光发生头102可以一直保持启动状态，避免激光发生头102频繁启停对其使用效率以及使用寿命造成影响，有利于进一步提升该装置运行时的稳定安全性。

请参阅图14和图16，花键套杆501a的上端固定安装有齿轮一503，花键套杆501a的上端还转动套接有与齿轮一503尺寸相同的齿轮二504，螺纹套杆5a上固定安装有与齿轮二504相啮合的齿轮三505，伺服电机三206的驱动轴上同轴固定有与花键套杆501a平行设置的花键轴一506，且花键轴一506的外侧滑动套接有与齿轮一503相啮合的齿轮四507，伺服电机三206的外端壁上固定安装有与花键轴一506平行设置的电动推杆一508，齿轮四507转动连接于电动推杆一508的伸缩端上，伺服电机一201的驱动轴上同轴固定有竖直设置的花键轴二7，环形架2的底部固定安装有与其同轴设置的内齿环701，花键轴二7的外侧滑动套接有与内齿环701相啮合的齿轮五702，伺服电机一201的外端壁上固定安装有与花键轴二7平行设置的电动推杆二703，齿轮五702转动连接于电动推杆二703的伸缩端上，扇形板601上固定安装有与其同轴设置的弧形齿杆704，且弧形齿杆704与向下移动后的齿轮五702相啮合，该装置使用过程中，当需要通过伺服电机三206为螺纹套杆5a的旋转提供动力时，电动推杆一508通电启动，推动滑动套接在花键轴一506外侧的齿轮四507向上移动，向上移动后的齿轮四507与齿轮二504啮合，此时伺服电机三206通电启动，其驱动轴带动花键轴一506旋转，进而带动套接在花键轴一506外侧的齿轮四507旋转，通过齿轮四507与齿轮二504的啮合，以及齿轮二504与齿轮三505的啮合，将旋转动力传递至螺纹套杆5a上，当需要通过伺服电机三206为全反镜3的倾斜摆动提供动力时，电动推杆一508通电启动，其伸缩端带动滑动套接在花键轴一506外侧的齿轮四507向下移动，向下移动后的齿轮四507与齿轮一503相啮合，此时伺服电机三206通电启动后，其驱动轴带动花键轴一506旋转，带动套接在花键轴一506外侧的齿轮四507旋转，通过齿轮四507与齿轮一503的啮合，将旋转动力传递至花键套杆501a上，花键套杆501a带动花键杆501b旋转，在两个锥齿轮502的啮合传动下，将旋转动力传递至转轴二205上，进而实现对全反镜3的转动控制。

当需要通过伺服电机一201为环形架2的旋转提供动力时，安装在伺服电机一201外端壁上的电动推杆二703通电启动，其伸缩端带动滑动套设在花键轴二7外侧的齿轮五702向上移动，上移后的齿轮五702与内齿环701相啮合，此时伺服电机一201通电启动，其驱动轴带动花键轴二7旋转，进而带动套接在花键轴二7外侧的齿轮五702旋转，借助齿轮五702与内齿环701的啮合，将旋转动力传递至环形架2上，使得全反镜3可以围绕激光发生头102的轴心旋转，当需要通过伺服电机一201为扇形板601的转动提供旋转动力时，固定安装在伺服电机一201外端壁上的电动推杆二703通电启动，其伸缩端带动齿轮五702向下移动，下移后的齿轮五702与扇形板601外侧固定的弧形齿杆704相啮合，此时伺服电机一201通电启动后，带动套设于花键轴二7外侧的齿轮五702旋转，借助齿轮五702和弧形齿杆704的啮合，将旋转动力传递至扇形板601上，驱使扇形板601旋转摆动。

上述设置，使得该装置在仅设置单个伺服电机一201的情况下，可以同步实现控制全反镜3围绕激光发生头102轴心旋转，以及驱使凹透镜602切入/移除激光发生头102正下方的操作，在仅设置单个伺服电机三206的情况下，可以实现对上框架204a和下框架204b伸缩控制，以及对下框架204b下端全反镜3的偏转控制，有利于提升该装置的整体集成度，避免设置过多的伺服电机一201、伺服电机三206导致设备臃肿。

请参阅图10，外框架101的顶部转动安装有圆盘8，且圆盘8内固定安装有沿其半径设置的电动滑轨三801，激光发生头102固定安装于电动滑轨三801的滑动端上，圆盘8的外侧环绕固定有外齿环802，外框架101上固定安装有伺服电机四803，且伺服电机四803的驱动轴上固定安装有与外齿环802相啮合的齿轮六804，该装置使用过程中，电动滑轨三801通电启动，可以带动安装于其滑动端上的激光发生头102沿圆盘8的半径方向移动，调整激光发生头102的位置，使得激光发生头102远离或者靠近圆盘8的圆心，当激光发生头102被移动调整至圆盘8边缘位置时，配合本装置通过全反镜3将激光发生头102中竖直向下的激光束改为水平方向照射，可以对尺寸更大的工件自外侧进行激光加工，同时，当载物台105上的工件处于圆盘8的轴心位置正下方时，伺服电机四803通电启动，带动其驱动轴上固定的齿轮六804旋转，借助齿轮六804与外齿环802的啮合，驱使圆盘8带动移动至边缘位置的激光发生头102围绕圆盘8的轴心位置旋转，实现在外侧对大尺寸工件的环绕激光加工作业，通过电动滑轨三801滑动端的移动，以及伺服电机四803的通电启动，对激光发生头102的位置进行灵活调整，可以进一步提升该装置实际使用的灵活性。

请参阅图2、图6和图10，外框架101边缘位置的四个支柱上固定安装有竖直设置的电磁滑轨9，且电磁滑轨9的滑动端上固定安装有环绕设置的防护罩901，该装置使用过程中，在通过全反镜3改变激光发生头102中射出激光束的照射方向时，在电磁滑轨9的控制下防护罩901会同步地上下升降调节，射出激光束的末端最终会被防护罩901遮挡，通过防护罩901的防护可以避免激光束射出该装置外侧，有利于保障该装置使用过程中的稳定安全性。

以上，仅为本申请结合当前实际需求采用的最佳实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此。

Claims (10)

1.一种可调光束激光器加工装置，包括底座（1），其特征在于，所述底座（1）上固定安装有外框架（101），且外框架（101）的顶部中心位置设置有竖直向下的激光发生头（102），所述底座（1）内安装有横向设置的电动滑轨一（103），且电动滑轨一（103）的滑动端上固定安装有纵向设置的电动滑轨二（104），所述电动滑轨二（104）的滑动端上固定安装有设置于激光发生头（102）正下方的载物台（105）；

所述激光发生头（102）的外侧转动套接有与其同轴设置的环形架（2），所述激光发生头（102）上固定安装有用于驱动环形架（2）旋转的伺服电机一（201），所述环形架（2）的外侧转动安装有转轴一（202），所述环形架（2）的外端壁上固定安装有伺服电机二（203），且伺服电机二（203）的驱动轴与转轴一（202）同轴固定连接，所述转轴一（202）的底部固定连接有上框架（204a），且上框架（204a）的下方滑动连接有下框架（204b），所述下框架（204b）的底部转动安装有转轴二（205），所述上框架（204a）上固定安装有用于驱动转轴二（205）旋转的伺服电机三（206），所述转轴二（205）上固定安装有设置于激光发生头（102）正下方的全反镜（3）。

2.根据权利要求1所述的一种可调光束激光器加工装置，其特征在于，所述全反镜（3）的底部固定安装有储液盒（301），且储液盒（301）内存储有工作液体，所述下框架（204b）上竖直固定有与储液盒（301）相连通的散热管（302），且散热管（302）的外端壁上自上而下固定安装有均匀分布的金属片（303）。

3.根据权利要求2所述的一种可调光束激光器加工装置，其特征在于，所述转轴二（205）上开设有朝向全反镜（3）顶部表面设置的喷气孔（304），所述散热管（302）的顶端固定安装有进气口（305），所述下框架（204b）上固定安装有与喷气孔（304）相连通的储气管（306），且储气管（306）与散热管（302）的顶端之间固定连通有连接管（307），所述进气口（305）和连接管（307）内均固定安装有单向阀（308），所述散热管（302）内滑动安装有与散热管（302）内部尺寸相适配的活塞块（309）。

4.根据权利要求3所述的一种可调光束激光器加工装置，其特征在于，所述转轴二（205）内开设有与储液盒（301）相连通的流道一（4），所述转轴二（205）内还开设有与喷气孔（304）相连通的流道二（401），所述下框架（204b）上固定安装有活动套设于转轴二（205）外侧的转接套一（402）和转接套二（403），所述转接套一（402）与散热管（302）底部固定连通，所述转接套二（403）与储气管（306）底部固定连通，所述转轴二（205）的外端壁上开设有与流道一（4）相连通的连通孔一（404），且连通孔一（404）设置于转接套一（402）内，所述转轴二（205）的外端壁上还开设有与流道二（401）相连通的连通孔二（405），且连通孔二（405）设置于转接套二（403）内。

5.根据权利要求1所述的一种可调光束激光器加工装置，其特征在于，所述上框架（204a）和下框架（204b）滑动连接，所述上框架（204a）内转动安装有与其平行设置的螺纹套杆（5a），所述下框架（204b）内固定安装有与其平行设置的螺杆（5b），且螺杆（5b）螺纹旋接在螺纹套杆（5a）内，所述伺服电机三（206）的驱动轴与螺纹套杆（5a）传动连接。

6.根据权利要求5所述的一种可调光束激光器加工装置，其特征在于，所述上框架（204a）内转动安装有与螺纹套杆（5a）平行设置的花键套杆（501a），所述下框架（204b）内转动安装有与螺杆（5b）平行设置的花键杆（501b），且花键杆（501b）滑动插接在花键套杆（501a）内，所述伺服电机三（206）的驱动轴与花键套杆（501a）传动连接，所述转轴二（205）和花键杆（501b）上均固定安装有相互啮合的锥齿轮（502）。

7.根据权利要求6所述的一种可调光束激光器加工装置，其特征在于，所述激光发生头（102）的底部固定安装有扇形外壳（6），且扇形外壳（6）内转动安装有扇形板（601），所述扇形板（601）内镶嵌有凹透镜（602），所述伺服电机一（201）的驱动轴与扇形板（601）传动连接。

8.根据权利要求7所述的一种可调光束激光器加工装置，其特征在于，所述花键套杆（501a）的上端固定安装有齿轮一（503），所述花键套杆（501a）的上端还转动套接有与齿轮一（503）尺寸相同的齿轮二（504），所述螺纹套杆（5a）上固定安装有与齿轮二（504）相啮合的齿轮三（505），所述伺服电机三（206）的驱动轴上同轴固定有与花键套杆（501a）平行设置的花键轴一（506），且花键轴一（506）的外侧滑动套接有与齿轮一（503）相啮合的齿轮四（507），所述伺服电机三（206）的外端壁上固定安装有与花键轴一（506）平行设置的电动推杆一（508），所述齿轮四（507）转动连接于电动推杆一（508）的伸缩端上，所述伺服电机一（201）的驱动轴上同轴固定有竖直设置的花键轴二（7），所述环形架（2）的底部固定安装有与其同轴设置的内齿环（701），所述花键轴二（7）的外侧滑动套接有与内齿环（701）相啮合的齿轮五（702），所述伺服电机一（201）的外端壁上固定安装有与花键轴二（7）平行设置的电动推杆二（703），所述齿轮五（702）转动连接于电动推杆二（703）的伸缩端上，所述扇形板（601）上固定安装有与其同轴设置的弧形齿杆（704），且弧形齿杆（704）与向下移动后的齿轮五（702）相啮合。

9.根据权利要求1所述的一种可调光束激光器加工装置，其特征在于，所述外框架（101）的顶部转动安装有圆盘（8），且圆盘（8）内固定安装有沿其半径设置的电动滑轨三（801），所述激光发生头（102）固定安装于电动滑轨三（801）的滑动端上，所述圆盘（8）的外侧环绕固定有外齿环（802），所述外框架（101）上固定安装有伺服电机四（803），且伺服电机四（803）的驱动轴上固定安装有与外齿环（802）相啮合的齿轮六（804）。

10.根据权利要求1所述的一种可调光束激光器加工装置，其特征在于，所述外框架（101）边缘位置的四个支柱上固定安装有竖直设置的电磁滑轨（9），且电磁滑轨（9）的滑动端上固定安装有环绕设置的防护罩（901）。