CN201852999U

CN201852999U - 一种光纤双光束激光系统

Info

Publication number: CN201852999U
Application number: CN2010205630461U
Authority: CN
Inventors: 秦学锋; 钟能能
Original assignee: DONGGUAN DONGYUN MACHINERY MANUFACTURING Co Ltd
Current assignee: DONGGUAN DONGYUN MACHINERY MANUFACTURING Co Ltd
Priority date: 2010-10-15
Filing date: 2010-10-15
Publication date: 2011-06-01
Anticipated expiration: 2020-10-15

Abstract

本实用新型涉及激光打标领域的一种光纤双光束激光系统，该光学系统包含光纤激光器、声光偏转系统、防尘装置以及位于该系统输出端的机载测试仪，其中光纤激光器的光纤头安装于固定调整装置上，输出的激光进入双光束声光偏转器内，其产生双束偏转光,经挡光板将主光过滤后，双束偏转光经45度反射镜反射进入扩束镜，再经光雕头聚焦镜聚焦后输出；该光学系统设置于同一小车上，其产生的双束偏转光的光斑无干涉水平相切，聚焦后，光斑尺寸一致，每束偏转光可独立控制其通断。本实用新型工作稳定、能耗低、激光清洁度高、对版辊的适应性强、操作方便，极大的提高了工作效率。

Description

一种光纤双光束激光系统

技术领域

本实用新型涉及激光打标领域，尤指一种工作稳定、能耗低、清洁度高、对版辊的适应性强、操作方便的一种光纤双光束激光系统。

背景技术

传统的激光打标光学系统采用固体激光器，其光束质量不佳，使用时需要一系列光束整形系统才能达到所需的精度，激光使用效率低，而且其维护周期短，一般1-2个月就需更换灯管；其聚焦系统与其他光学系统分离，对不同版周的版辊适应性差；工件雕刻完成后，需要单独使用网点测试仪进行测试，工序繁复，效率低，不利于长时间稳定工作。随着高效、环保、低碳工业新思路的提出，行业中急需一种能解决上述问题的激光打标光学系统。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种工作稳定、能耗低、清洁度高、对版辊的适应性强、操作方便的一种光纤双光束激光系统。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种光纤双光束激光系统，该光学系统包含光纤激光器、声光偏转系统、防尘装置以及位于该系统输出端的机载测试仪，其中光纤激光器的光纤头安装于固定调整装置上，输出的激光进入双光束声光偏转器，其产生双束偏转光,经挡光板将主光过滤后，双束偏转光经45度反射镜反射进入扩束镜，再经光雕头聚焦镜聚焦后输出；该光学系统设置于同一小车上，该光学系统产生的双束偏转光的光斑无干涉水平相切，聚焦后，光斑尺寸一致，每束偏转光可独立控制其通断。

其中，光纤头靠上盖板与固定调整装置的顶面夹紧固定，固定调整装置与小车经顶丝连接；声光偏转系统包括双光束声光偏转器、水冷块及置于其上的驱动器；双光束声光偏转器置于精密旋转调节台上，该精密旋转调节台置于固定调整装置的基部上。

其中，挡光板与双光束声光偏转器的间距大于30厘米，该挡光板表面有网状条纹，其与小车经顶丝连接。

其中，扩束镜与聚焦镜的中心轴重合，45度反射镜的镜面放置于该中心轴的延长线与经挡光板过滤后激光轨迹的交点上；扩束镜置于高度可调的扩束镜架上、聚焦镜置于光雕头的聚焦镜套中；所述扩束镜架、聚焦镜套均设有可调节镜片位置的顶丝。

其中，聚焦镜经弹簧套件与隔套夹紧置放于聚焦镜套中，该聚焦镜套输出端与两端开口的吹气套嵌套固定于光雕头基座定位孔上，聚焦镜套输入端位于光雕头基座的另一侧；光雕头设有外罩，其包含下方开口的方框与外罩板盖，方框的三个开口平面分别与光雕头基座、外罩盖板、吸尘管连接，所形成的腔体包围聚焦镜套输出端与吹气套；所述方框上设有正气压管孔。

其中，聚焦镜套输出端设有气槽，吹气套上有吹气孔、激光输出孔；方框的正气压孔与吹气孔、气槽相通。

其中，防尘装置包括密封罩、法兰套筒、硅胶套、吸尘管以及倾斜置于光雕头外罩上部的防尘气嘴；该密封罩设有光路输入、输出孔或线缆进出孔；法兰套筒固定于光路输入、输出孔以及聚焦镜套输入端上，硅胶套套于法兰套筒上并锁住。

其中，防尘装置还包含一大密封罩，其上设有正气压管孔。

其中，防尘装置还包含正气压管，其与光雕头外罩顶部以及密封罩上的正气压管孔连接。

其中，光雕头设有防碰撞限位器，其固定于光雕头外罩一侧；机载测试仪的支撑臂固接于光雕头基座上。

本实用新型的有益效果在于：采用了光纤激光器，其维护周期较长，利于系统的长时间工作；其产生的激光光束质量好，电光转换效率高，并且降低了能耗；各光学部件均可通过顶丝或自身的调节使得各自的中心轴与激光轨迹重合，或使双束偏转光关于其中心轴对称，从而产生最好的光束质量；光雕头与其他光学部件通过置放于同一小车上实现一体化，对不同版辊的适应能力大大增强，并且可以利用机载测试仪随时对工件进行测试，简化了操作流程；本系统采用了多种有效的防尘装置，极大的提高了光束的清洁度。本系统提高了激光打标的工作效率，且双光束雕刻质量好，推动了该行业的发展。

附图说明

图1 是本实用新型密封状态下的立体示意图。

图2 是本实用新型非密封状态下的立体图。

图3 是本实用新型激光轨迹的示意图。

图4 是本实用新型光雕头的装配图。

图5 是本实用新型光雕头的剖视图。

具体实施方式

请参阅图1-5所示，本实用新型关于一种光纤双光束激光系统，该光学系统包含光纤激光器（11）、声光偏转系统、防尘装置以及位于该系统输出端的机载测试仪（8），其中光纤激光器（11）的光纤头（12）安装于固定调整装置（13）上，输出的激光进入双光束声光偏转器（22），其产生双束偏转光,经挡光板（3）将主光过滤后，双束偏转光经45度反射镜（4）反射进入扩束镜（52），再经光雕头（6）的聚焦镜（62）聚焦后输出；该光学系统设置于同一小车（9）上，该光学系统产生的双束偏转光的光斑无干涉水平相切，聚焦后，光斑尺寸一致，每束偏转光可独立控制其通断。

请参阅图1、图2和图5所示，在一左上方有伸出平台的方形小车（9）上，光纤激光器（11）、水冷块（23）与小车（9）紧固连接，双光束声光偏转器（21）的驱动器（22）置于水冷块（23）上方；固定调整装置（13）、挡光板（3）、45度反射镜（4）、扩束镜架（51）与小车（9）经顶丝连接。其中，光纤头（12）靠上盖板（14）与固定调整装置（13）的顶面夹紧固定，可通过顶丝调整光纤头（12）输出激光的高度及水平度；双光束声光偏转器（21）置于精密旋转调节台（24）上与固定调整装置（13）的基部连接，该精密旋转调节台（24）使双光束声光偏转器（21）的中心轴与激光重合，产生高质量的双束偏转光；表面上有网状条纹的挡光板（3）放置在激光传播轨迹上距双光束声光偏转器（21）大于30厘米处，调节顶丝使其将主光挡住并让双束偏转光通过；光雕头（6）固定于小车（9）的伸出平台上，聚焦镜（62）经弹簧套件（63）与隔套（64）夹紧置放于固定在光雕头基座定位孔（661）上的聚焦镜套（61）中，可通过聚焦镜套（61）的顶丝调节其中心轴位置，该中心轴的延长线与经过挡光板（3）后的激光轨迹的交点处为45度反射镜（4）的镜面放置点，调节45度反射镜（4），使双束偏转光关于聚焦镜（62）的中心轴对称；扩束镜（52）位于光雕头（6）与45度反射镜（4）之间，其置于高度可调的扩束镜架（51）上，调节扩束镜架（51）及其与小车（9）连接的顶丝使双束偏转光关于扩束镜（52）的中心轴对称，即该中心轴与聚焦镜（62）的中心轴重合。机载测试仪（8）位于光雕头（6）上方，其支撑臂（81）与光雕头基座（66）紧固连接；防碰撞限位器（68）与光雕头（6）的外罩（67）紧固连接于侧面。

请参阅图4和图5所示，聚焦镜套（61）的输出端与两端开口的吹气套（65）嵌套固定于光雕头基座定位孔（661）上，聚焦镜套（61）的输入端伸出光雕头基座（66）的另一侧；聚焦镜套（61）的输出端与吹气套（65）的嵌套部分被光雕头（6）的外罩（67）包围，外罩（67）由外罩板盖（672）与下方开口的方框（671）组成，方框（671）的三个开口平面分别与外罩盖板（672）、光雕头基座（66）、吸尘管（74）连接，其顶面设有正气压管孔（673），用于与正气压管连接；聚焦镜套（61）的输出端设有气槽（612），吹气套上有吹气孔（651）、激光输出孔（652），正气压管孔（673）与吹气孔（651）、气槽（612）相通。防尘气嘴（75）倾斜固定于方框（671）的顶部，防尘气嘴（75）的下端位于激光输出孔（652）上方，其上端可与正气压管连接。

请参阅图1和图2所示，光纤头（12）与双光束声光偏转器（21）部分盖有密封罩（711），45度反射镜（4）与扩束镜（52）部分盖有密封罩（712），法兰套筒（72）固定于密封罩（711）、与密封罩（712）上的光路输入、输出孔上，挡光板（3）的正反面以及聚焦镜套（61）的输入端上亦固接有法兰套筒（72），硅胶套（73）分别套于相邻的两个法兰套筒（72）上并锁住。一大密封罩（76）用于将除去光雕头（6）以及机载测试仪（8）部分以外的光学系统盖住，大密封罩（76）上设有正气压管孔（761），用于与正气压管连接。

请参阅图3和图5所示，本光学系统的光路传播轨迹为：经光纤头（12）输出激光，进入双光束声光偏转器（21）产生双束偏转光，经过挡光板（3）将主光挡住后，双束偏转光经45度反射镜（4）反射进入扩束镜（52），最后经光雕头（6）内的聚焦镜（62）聚焦后作用在工件上。

本实用新型采用的光学器件连接方式，便于根据不同的要求调整其位置、且易于调整使得各光学器件的中心轴与激光重合或是使双束偏转光关于其中心轴对称，从而产生最好的光束质量，同时便于光学器件的更换。采用多种防尘装置，极大程度上防止了粉尘或工作时产生的悬浮粒子进入光学系统，保证了激光的清洁度。机载测试仪（8）直接设置在光学系统的光雕头（6）上方，能随时对工件进行检测，简化了操作流程。本系统产生的激光光束质量好，电光转换效率高，并且降低了能耗；光雕头与其他光学部件通过置放于同一小车上实现一体化，对不同版辊的适应能力大大增强。

以上实施方式仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。

Claims

1.一种光纤双光束激光系统，该光学系统包含光纤激光器、声光偏转系统、防尘装置以及位于该系统输出端的机载测试仪，其特征在于：所述光纤激光器的光纤头安装于固定调整装置上，输出的激光进入双光束声光偏转器，其产生双束偏转光，经挡光板将主光过滤后，双束偏转光经45度反射镜反射进入扩束镜，再经光雕头聚焦镜聚焦后输出；所述光学系统设置于同一小车上，该光学系统产生的双束偏转光的光斑无干涉水平相切，聚焦后，光斑尺寸一致，每束偏转光可独立控制其通断。

2.根据权利要求1所述的一种光纤双光束激光系统，其特征在于：所述光纤头靠上盖板与固定调整装置的顶面夹紧固定，所述固定调整装置与小车经顶丝连接；所述声光偏转系统包括双光束声光偏转器、水冷块及置于其上的驱动器；所述双光束声光偏转器置于精密旋转调节台上，该精密旋转调节台置于固定调整装置的基部上。

3.根据权利要求1所述的一种光纤双光束激光系统，其特征在于：所述挡光板与双光束声光偏转器的间距大于30厘米，该挡光板表面有网状条纹，其与小车经顶丝连接。

4.根据权利要求1所述的一种光纤双光束激光系统，其特征在于：所述扩束镜与聚焦镜的中心轴重合，45度反射镜的镜面放置于该中心轴的延长线与经挡光板过滤后激光轨迹的交点上；所述扩束镜置于高度可调的扩束镜架上、聚焦镜置于光雕头的聚焦镜套中；所述扩束镜架、聚焦镜套均设有可调节镜片位置的顶丝。

5.根据权利要求1所述的一种光纤双光束激光系统，其特征在于：所述聚焦镜经弹簧套件与隔套夹紧置放于聚焦镜套中，该聚焦镜套输出端与两端开口的吹气套嵌套固定于光雕头基座定位孔上，聚焦镜套输入端位于光雕头基座的另一侧；所述光雕头设有外罩，其包含下方开口的方框与外罩板盖，方框的三个开口平面分别与光雕头基座、外罩盖板、吸尘管连接，所形成的腔体包围聚焦镜套输出端与吹气套；所述方框上设有正气压管孔。

6.根据权利要求5所述的一种光纤双光束激光系统，其特征在于：所述聚焦镜套输出端设有气槽，吹气套上有吹气孔、激光输出孔；所述方框的正气压孔与吹气孔、气槽相通。

7.根据权利要求1所述的一种光纤双光束激光系统，其特征在于：所述防尘装置包括密封罩、法兰套筒、硅胶套、吸尘管以及倾斜置于光雕头外罩上部的防尘气嘴；所述密封罩设有光路输入、输出孔或线缆进出孔；所述法兰套筒固定于光路输入、输出孔以及聚焦镜套输入端上，所述硅胶套套于法兰套筒上并锁住。

8.根据权利要求1或7所述的一种光纤双光束激光系统，其特征在于：所述防尘装置还包含一大密封罩，其上设有正气压管孔。

9.根据权利要求1所述的一种光纤双光束激光系统，其特征在于：所述光雕头设有防碰撞限位器，其固定于光雕头外罩一侧；所述机载测试仪的支撑臂固接于光雕头基座上。