CN204731486U - 一种高功率激光电动光闸装置 - Google Patents
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Abstract
一种高功率激光电动光闸装置，由步进电机（1）、镜架调整座（7）、镜架安装底座（8）、电机固定架（9）组成，所述的步进电机（1）安装于电机固定架（9）上，步进电机（1）的输出轴上固定有镜架安装座（8），其特征在于：所述的镜架调整座（7）上设有激光反射镜（5），调节镜架调整座（7）使激光反射镜（5）所在面与步进电机（1）的输出轴垂直，步进电机（1）转动带动激光反射镜（5）运动，实现对激光光束（4）的阻挡反射与通过控制。本实用新型，可实现快速且速度可控的出关光控制，在设定光闸时间后可以通过参数整定、比例、微分、积分调节来控制步进电机自整定及位置误差，定位精度高可实现激光光路向吸收体切换至光纤耦合光路，确保输出激光安全性。
Description
技术领域
本实用新型属于大功率激光设备领域，涉及激光器的开关光切换装置。
背景技术
激光器在应用过程中，经常需要进行激光的发射与停止操作，特别是在焊接领域，激光停止时激光能够被内部吸收掉，在发射与停止的过程中需要实现激光功率的缓升缓降，这就需要在激光器中安装光闸装置。目前使用较多的光闸装置是气动装置和转角电磁铁装置。气缸驱动的光闸装置存在以下缺点：气压不足会导致反射镜动作缓慢或无法动作；气压过高时，会导致响应速度过快，压力过大，受力过度，会导致反射镜偏移，从而导致光路偏移，影响激光器出光稳定性；气压的不稳定性影响光闸动作速度的稳定性，因此导致出光时间的变化，从而影响激光加工效果。
转角电磁铁驱动的光闸装置存在以下缺点：由于转角电磁铁扭力较强，而且无法控制扭力大小，导致开启或关闭光闸时会导致摆臂与限位点的强力碰撞，长期使用会使摆臂上的反射镜片发生偏移，影响管路稳定。
发明内容
针对以上问题，本实用新型的目的在于提供一种高功率激光电动光闸装置，是在镜架调整座设有激光反射镜，利用步进电机的运动位置与时间，驱动反射镜切割光斑，达到精准控制激光能量的切换和缓升缓降时间。
本实用新型的技术方案是通过以下方式实现的：一种高功率激光电动光闸装置，由步进电机、镜架调整座、镜架安装底座、电机固定架组成，所述的步进电机安装于电机固定架上，步进电机的输出轴上固定有镜架安装座，镜架调整座利用三颗螺纹副及弹簧固定于镜架安装座上，紧固螺柱用来锁死螺纹副，其特征在于：所述的镜架调整座上设有激光反射镜，调节镜架调整座使激光反射镜所在面与步进电机的输出轴垂直，步进电机转动带动激光反射镜运动，实现对激光光束的阻挡反射与通过控制。
所述的紧固螺柱等分的排列在镜架调整座的圆周上，每个紧固螺柱上均设有内螺纹。
所述的电机固定架上设有限位开关Ⅰ和限位开关Ⅱ，用于限制及指示激光反射镜位置，标示激光开、关状态，激光反射镜由限位开关Ⅰ位置Ⅰ运动至限位开关Ⅱ位置Ⅱ，又由位置Ⅱ运动至位置Ⅰ，为一完整的功率缓升缓降开关光过程。
所述的激光反射镜为棱形，安装于镜架调整座上，镜边的延长线交于电机轴心，保证在转动过程中镜片边缘同时切光，便于控制运动周期时间。
本实用新型结构，可实现快速且速度可控的出关光控制，在设定光闸时间后可以通过参数整定、比例、微分、积分调节来控制电机自整定及位置误差，定位精度高可实现激光光路向吸收体切换至光纤耦合光路，确保输出激光安全性，同时也可以通过控制步进电机的速度实现输出激光功率的缓升缓降功能，具有重复定位精度高、响应速度快、激光无过冲现象、缓升缓降时间可控可调等优点。
附图说明
图1是本实用新型的结构三维图。
图2是本实用新型在关闭状态位置示意图。
图3是图2应用在光闸中关闭状态位置示意图。
图4是本实用新型在运动状态示意图。
图5是图4应用在光闸中运动状态示意图。
图6是本实用新型在开启状态位置示意图。
图7是图6应用在光闸开启状态位置示意图。
图中：1步进电机、2限位开关Ⅰ、3限位开关Ⅱ、4激光光束、5激光反射镜、6紧固螺柱、7镜架调整座、8镜架安装底座、9电机固定架、10吸收体、11光束耦合器、12螺纹副。
具体实施方式
由图1知，一种高功率激光电动光闸装置，由步进电机1、镜架调整座7、镜架安装底座8、电机固定架9组成，所述的步进电机1安装于电机固定架9上，步进电机1的输出轴上固定有镜架安装座8，镜架调整座7利用三颗螺纹副12及弹簧固定于镜架安装座8上，紧固螺柱6用来锁死螺纹副12，所述的镜架调整座7上设有激光反射镜5，调节镜架调整座7使激光反射镜5所在面与步进电机1的输出轴垂直，步进电机1转动带动激光反射镜5运动，实现对激光光束4的阻挡反射与通过控制。所述的紧固螺柱6等分的排列在镜架调整座7的圆周上，每个紧固螺柱6上均设有内螺纹。所述的电机固定架9上设有限位开关Ⅰ2和限位开关Ⅱ3，用于限制及指示激光反射镜5位置，标示激光开、关状态，激光反射镜5由限位开关Ⅰ2位置Ⅰ运动至限位开关Ⅱ3位置Ⅱ，又由位置Ⅱ运动至位置Ⅰ，为一完整的功率缓升缓降开关光过程。所述的激光反射镜5为棱形，安装于镜架调整座7上，镜边的延长线交于电机轴心，保证在转动过程中镜片边缘同时切光，便于控制运动周期时间。
由图2、图3知，是本实用新型应用在光闸中关闭状态位置示意图。当需要关闭光闸取消激光时，步进电机1带动激光反射镜5由限位开关Ⅱ3运动至限位开关Ⅰ2处。限位开关Ⅰ2监测到位信号，激光光束4入射到吸收体10中。
由图4、图5知，是本实用新应用在光闸中运动状态示意图。当激光处于输出或关闭过程中的时候激光光束与激光反射镜5位置所示，激光光束4部分进入吸收体10中，部分反射进入光束耦合器11中。此时限位开关Ⅰ2和限位开关Ⅱ3一起指示激光反射镜5处于动作状态。
图6、图7知，是本实用新型应用在光闸开启状态位置示意图。大功率激光，激光反射镜5安于步进电机1上与大功率激光成45度夹角，吸收体10放置在大功率激光入射光路上，光束耦合器11 放 在大功率激光经过激光反射镜5反射后的光路上。当需要开启光闸输出激光时，步进电机1带动激光反射镜5由限位开关Ⅰ2运动至限位开关Ⅱ3处，限位开关Ⅱ3监测到位信号，激光经反射由光束耦合器11耦合输出。
本物理方式控制激光出射及缓升缓降光闸系统具体使用方法为：以大功率激光为安装基准安装光闸装置与光束耦合器11，光闸装置上激光反射镜5与大功率激光成45°角度。大功率激光经激光反射镜5反射后能够进入光束耦合器11中。调整镜架调整座7使步进电机1转动时激光反射镜5处于同一平面即激光反射镜5面与步进电机1轴垂直。锁紧固定螺柱6，吸收体10放置与大功率激光入射光路上。当需要开启光闸输出激光时，步进电机1带动激光反射镜5由限位开关Ⅰ2运动至限位开关Ⅱ3处，限位开关Ⅱ3监测到位信号，激光经反射由光束耦合器11耦合输出。当需要关闭光闸取消激光时步进电机1带动激光反射镜5由限位开关Ⅱ3运动至限位开关Ⅰ2处。限位开关Ⅰ2监测到位信号，激光入射吸收体10中。以上为光闸装置一个动作周期。控制电机运动速率可以设置动作周期时间即缓升缓降时间。实现激光功率缓升缓降参数设置与加工工艺速率匹配。
Claims (4)
1.一种高功率激光电动光闸装置，由步进电机（1）、镜架调整座（7）、镜架安装底座（8）、电机固定架（9）组成，所述的步进电机（1）安装于电机固定架（9）上，步进电机（1）的输出轴上固定有镜架安装座（8），镜架调整座（7）利用三颗螺纹副（12）及弹簧固定于镜架安装座（8）上，紧固螺柱（6）用来锁死螺纹副（12），其特征在于：所述的镜架调整座（7）上设有激光反射镜（5），调节镜架调整座（7）使激光反射镜（5）所在面与步进电机（1）的输出轴垂直，步进电机（1）转动带动激光反射镜（5）运动，实现对激光光束（4）的阻挡反射与通过控制。
2.根据权利要求1所述的一种高功率激光电动光闸装置，其特征在于：所述的紧固螺柱（6）等分的排列在镜架调整座（7）的圆周上，每个紧固螺柱（6）上均设有内螺纹。
3.根据权利要求1所述的一种高功率激光电动光闸装置，其特征在于：所述的电机固定架（9）上设有限位开关Ⅰ（2）和限位开关Ⅱ（3），用于限制及指示激光反射镜（5）位置，标示激光开、关状态，激光反射镜（5）由限位开关Ⅰ（2）位置Ⅰ运动至限位开关Ⅱ（3）位置Ⅱ，又由位置Ⅱ运动至位置Ⅰ，为一完整的功率缓升缓降开关光过程。
4.根据权利要求1所述的一种高功率激光电动光闸装置，其特征在于：所述的激光反射镜（5）为棱形，安装于镜架调整座（7）上，镜边的延长线交于电机轴心，在转动过程中镜片边缘同时切光，便于控制运动周期和时间。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520348255.7U CN204731486U (zh) | 2014-11-26 | 2015-05-27 | 一种高功率激光电动光闸装置 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN204731486U true CN204731486U (zh) | 2015-10-28 |
Family
ID=54389824
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201520348255.7U Active CN204731486U (zh) | 2014-11-26 | 2015-05-27 | 一种高功率激光电动光闸装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN204731486U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109454343A (zh) * | 2018-11-19 | 2019-03-12 | 江苏金海创科技有限公司 | 翻转式红光预览装置 |
| CN110543009A (zh) * | 2019-08-20 | 2019-12-06 | 中国电子科技集团公司第四十一研究所 | 一种智能化光闸及检测光路通断的方法 |
| CN111665619A (zh) * | 2020-06-08 | 2020-09-15 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 基于双步进电机的快速机械光开关 |
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2015
- 2015-05-27 CN CN201520348255.7U patent/CN204731486U/zh active Active
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| CN111665619A (zh) * | 2020-06-08 | 2020-09-15 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 基于双步进电机的快速机械光开关 |
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