CN207057865U - 一种多功能中高功率工业应用光纤激光加工头 - Google Patents
一种多功能中高功率工业应用光纤激光加工头 Download PDFInfo
- Publication number
- CN207057865U CN207057865U CN201720957183.5U CN201720957183U CN207057865U CN 207057865 U CN207057865 U CN 207057865U CN 201720957183 U CN201720957183 U CN 201720957183U CN 207057865 U CN207057865 U CN 207057865U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- component
- fixed
- adjustment
- plate
- adjustment plate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims abstract description 44
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 title claims abstract description 40
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 11
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 31
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 31
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 31
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 31
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 24
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims description 6
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 6
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 6
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 6
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 5
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 3
- 241000255777 Lepidoptera Species 0.000 claims 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 abstract description 10
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 abstract description 9
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 abstract description 8
- 238000013461 design Methods 0.000 description 6
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 2
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000010974 bronze Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical group [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000005542 laser surface treatment Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 230000001739 rebound effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种多功能中高功率工业应用光纤激光加工头，沿激光束传输方向依次包括：光纤接头连接组件；XY及角度调节组件，其与光纤接头连接组件连接，用以对激光束的传输方向进行调节；准直聚焦组件，其与XY及角度调节组件连接，用以将XY及角度调节组件输出的激光束准直和聚焦为焦点；保护组件，其与准直聚焦组件连接；连接组件，其具有用以连接不同功能部件的转接件；焦点调节组件，其设置于保护组件和连接组件之间，用以调节传输到不同功能部件上的焦点位置。本实用新型提供的多功能中高功率工业应用光纤激光加工头中的结构紧凑，可搭配不同功能部件实现激光焊接、淬火、表面处理和熔覆等功能，方便切换不同的加工方式且操作灵活。
Description
技术领域
本实用新型涉及激光加工装置技术领域，更具体地说，本实用新型涉及一种可实现激光焊接、激光淬火、激光表面处理及激光熔覆的多功能中高功率工业应用光纤激光加工头。
背景技术
随着大功率、高性能激光加工设备的不断涌现，激光焊接、熔覆及表面处理等技术越来越引起重视，并广泛在汽车、船舶、模具、矿山机械、石油化工设备、航空航天等制造领域得到快速发展，对提高产品质量、劳动生产率、自动化、无污染、减少材料消耗等起到愈来愈重要的作用。
激光焊接、淬火、表面处理及熔覆等技术都是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效的加工方法，但是现有的激光加工设备中的加工头只能实现一种功能，当需要切换不同的加工方式时，需要更换不同的加工头，切换方式不灵活，操作繁琐，耽误了加工效率，不能满足市场需求。
实用新型内容
本实用新型的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
本实用新型还有一个目的是提供了一种多功能中高功率工业应用光纤激光加工头，其结构紧凑、可连接不同的功能组件用于中高功率的激光焊接、淬火、表面处理和熔覆等，从而满足市场上中、高功率的激光器对激光焊接、淬火、表面处理及熔覆等激光加工头的复合需求。
为了实现上述目的，本实用新型提供了一种多功能中高功率工业应用光纤激光加工头，沿激光束的传输方向依次包括：
光纤接头连接组件，其与光纤激光器的光纤接口连接；
XY及角度调节组件，其与所述光纤接头连接组件连接，用以对激光束的传输方向进行调节；
准直聚焦组件，其与所述XY及角度调节组件连接，用以将所述XY及角度调节组件输出的激光束准直和聚焦为焦点；
保护组件，其与所述准直聚焦组件连接；
连接组件，其具有用以连接不同功能部件的转接件；
焦点调节组件，其设置于所述保护组件和所述连接组件之间，所述焦点调节组件用以调节从所述准直聚焦组件传输到不同功能部件上的焦点位置。
优选的是，其中，所述XY及角度调节组件包括：
第一调整板，其板面的中间位置开设第一通孔，所述第一调整板的板面上还开设有两个第一贯通孔，所述两个第一贯通孔在所述第一通孔的两侧对称分设；
安装块，其固定在所述第一通孔内，且与所述光纤接头连接组件可拆卸固定连接，所述安装块上开设一圆柱形光束通道；
第二调整板，其位于所述第一调整板的下方，所述第二调整板上开设有与所述圆柱形光束通道尺寸相同的第二通孔；
Z轴角度调节件，其包括两个第一蝶形弹簧组和两个角度调节螺钉，所述两个第一蝶形弹簧组位于所述两个第一贯通孔的正下方，且所述两个第一蝶形弹簧组的一端固定在所述第一调整板上，另一端固定在所述第二调整板上，所述角度调节螺钉依次穿过所述第一贯通孔和所述第一蝶形弹簧组后抵顶在所述第二调整板上；
X方向调节件，其包括固定在所述安装块外周壁上的第一钨钢片、开设在所述第一调整板远离所述第二调整板的板面上并延伸至所述第一通孔的第一安装槽以及部分嵌入所述第一安装槽并顶压所述第一钨钢片的第一球头柱塞，并通过旋拧所述第一球头柱塞，实现所述第一调整板相对于所述第二调整板向一个方向运动；
Y方向调节件，其包括固定在所述安装块外周壁上的第二钨钢片、开设在所述第一调整板远离所述第二调整板的板面上并延伸至所述第一通孔的第二安装槽以及部分嵌入所述第二安装槽并顶压所述第二钨钢片的第二球头柱塞，并通过旋拧所述第二球头柱塞，实现所述第一调整板相对于所述第二调整板向另一个方向运动，所述另一个方向垂直于所述一个方向；
X方向和Y方向复位调节件，其包括固定在所述安装块外周壁上的第三钨钢片、开设在所述第一调整板远离所述第二调整板的板面上并延伸至所述第一通孔的第三安装槽以及部分嵌入所述第三安装槽并顶压所述第三钨钢片的柱塞销，所述第三钨钢片与所述第一钨钢片之间的角度和所述第三钨钢片与所述第二钨钢片之间的角度均为135度，并通过旋拧所述柱塞销，以将所述X方向调节件和所述Y方向调节件调整后的第一调整板的位置进行复位。
优选的是，其中，还包括：
Z方向调节平衡件，其包括开设在所述第一调整板的板面上的第二贯通孔、固定在所述第一调整板靠近所述第二调整板的板面上并位于所述第二贯通孔正下方的球面轴承、一端固定在所述球面轴承上另一端固定在所述第二调整板上的第二蝶形弹簧组以及角度平衡调节螺钉，所述角度平衡调节螺钉依次穿过所述第二贯通孔、所述球面轴承和所述第二蝶形弹簧组抵顶在所述第二调整板上。
优选的是，其中，所述准直聚焦组件包括：
矩形壳体，其具有激光束通过腔、第一通道和第二通道，所述第一通道和所述第二通道分设在所述激光束通过腔两侧并分别与所述激光束通过腔连通，所述矩形壳体的内侧壁与所述激光束通过腔、所述第一通道和所述第二通道之间形成冷却区域，所述激光束通过腔一端与所述XY及角度调节组件可拆卸固定连接；
准直部件，其包括带水冷腔的准直镜座、固定在所述准直镜座其中一面上的准直镜以及固定在所述准直镜座另一面上并与所述准直镜座的水冷腔连通的第一冷却水管，所述准直镜座可拆卸地固定在所述矩形壳体的外侧壁上，且所述准直镜穿过所述第一通道并进入所述激光束通过腔，以对位于所述激光束通过腔一端的激光束依次进行准直和反射；
聚焦部件，其包括带冷却腔的聚焦镜座、固定在所述聚焦镜座其中一面上的聚焦镜以及固定在所述聚焦镜座另一面上并与所述聚焦镜座的冷却腔连通的第二冷却水管，所述聚焦镜座可拆卸地固定在所述矩形壳体的外侧壁上，所述聚焦镜穿过所述第二通道并进入所述激光束通过腔，以对所述准直镜反射后的激光束进行聚焦并反射后从所述激光束通过腔的另一端射出。
优选的是，其中，所述准直聚焦组件还包括：
若干个水冷开口，其分别开设在所述矩形壳体的外侧壁、所述准直镜座除去所述准直镜座其中一面的剩余面以及所述聚焦镜座除去所述聚焦镜座其中一面的剩余面上；
若干个水冷堵头，其分别堵塞在所述若干个水冷开口处；
安装板，其通过螺钉固定在所述矩形壳体的外侧壁上。
优选的是，其中，所述保护组件包括：
保护镜上盖，与所述准直聚焦组件连接，其内部设有水冷通道，并使用两个水冷接头与两个堵头进行闭合环形密封；这种结构设计保证水冷通道不受气路影响；
抽屉块及保护镜片，所述保护镜片通过泛赛封密封安装在所述抽屉块上；此结构设计可以保证保护镜片频繁拆装，保护镜用来保护聚焦镜免受激光加工产生的反渣及其他灰尘等反射到聚焦镜上；
保护镜座，所述保护镜座上设有保护气通气孔，保护气通气孔与两个通气接头连接，通过气挡环实现气流均匀分布。
优选的是，其中，所述焦点调节组件包括：
XY调节部件，其包括大矩形框、第一调节螺钉、第二调节螺钉、第三调节螺钉和第四调节螺钉，所述第一调节螺钉、第二调节螺钉、第三调节螺钉和第四调节螺钉分别穿过大矩形框的外侧壁；
第一滑动部件，其位于大矩形框的其中一个开口处，第一滑动部件包括容置在大矩形框内的第一滑动块、固定在所述第一滑动块上并堵塞大矩形框的其中一个开口的第一滑动板以及固定在第一滑动板上的第一固定圈，所述第一滑动块的内部开设两个平行的第一导向槽；所述第一滑动部件具有贯通至大矩形框的空腔的第一光路通道；
第二滑动部件，其位于大矩形框的另外一个开口处，第二滑动部件包括容置在大矩形框内的第二滑动块、固定在第二滑动块上并堵塞大矩形框的另外一个开口的第二滑动板以及固定在第二滑动板上的第二固定圈，第二滑动块的内部开设两个平行的第二导向槽，第二导向槽垂直于第一导向槽，第二滑动部件具有贯通至大矩形框的空腔的第二光路通道；
第一螺帽，其套设在第一固定圈的外周壁上，第一螺帽通过螺钉和固定件固定在所述第一固定圈上，第一螺帽通过螺纹连接保护组件；
第二螺帽，其套设在第二固定圈上；
两个第一导向棒，其一端分别穿过大矩形框的外侧壁和两个第一导向槽并抵顶在大矩形框的内侧壁，且其另一端止挡在大矩形框的外侧壁；
两个第二导向棒，其一端分别穿过大矩形框的外侧壁和两个第二导向槽并抵顶大矩形框的内侧壁，且其另一端止挡在大矩形框的外侧壁；
Z调节部件，其与连接组件连接，Z调节部件包括位于第二螺帽内侧壁的卡圈和将卡圈固定在第二固定圈上的紧固件，实现Z方向调节；
其中，通过调节第一调节螺钉，使其抵碰到第一滑动块，第一滑动块沿着两个第一导向棒滑动，实现焦点X方向的调节；旋转第一调节螺钉和第二调节螺钉，实现焦点X方向的复位；
通过调节第三调节螺钉，使其抵碰到第二滑动块，第二滑动块沿着两个第二导向棒滑动，实现焦点Y方向的调节；旋转第三调节螺钉和第四调节螺钉，实现焦点Y方向的复位。
优选的是，其中，与所述转接件可拆卸连接的不同功能部件包括焊接淬火表面处理组件和熔覆组件。
本实用新型至少包括以下有益效果：
1、本实用新型所述的多功能中高功率工业应用光纤激光加工头结构新颖且紧凑，模块化设计，通过配置连接组件连接不同功能部件可用于中功率、高功率的激光焊接、淬火、表面处理和熔覆等，满足市场上中、高功率的激光器对激光焊接、淬火、表面处理及熔覆等激光加工头的复合要求。
2、本实用新型所述的多功能中高功率工业应用光纤激光加工头中的准直镜和聚焦镜为铜镜，并且采用直接水冷式，使镜片的使用寿命延长。
3、本实用新型所述的多功能中高功率工业应用光纤激光加工头中的保护组件采用抽屉式镜座，使得便于快速更换保护镜片，且操作简单。
4、本实用新型所述的多功能中高功率工业应用光纤激光加工头使用了双水冷结构设计，保护组件和聚焦准直组件均具有水冷结构，极大地保护了光纤激光加工头中各个镜片的使用寿命。
5、本实用新型所述的多功能中高功率工业应用光纤激光加工头中的光纤接头连接组件和保护组件上均具有进气口，光纤接头连接组件可根据需求设置水冷结构，从而实现了防尘与冷却功能，同时光纤接头连接组件可与各类光纤接头进行适配。
本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本实用新型所述的多功能中高功率工业应用光纤激光加工头的结构示意图；
图2为本实用新型所述的多功能中高功率工业应用光纤激光加工头中XY及角度调节组件的结构示意图；
图3为本实用新型所述的多功能中高功率工业应用光纤激光加工头中准直聚焦组件的结构示意图；
图4为本实用新型所述的多功能中高功率工业应用光纤激光加工头中保护组件的结构示意图；
图5为本实用新型所述的多功能中高功率工业应用光纤激光加工头中焦点调节组件的结构示意图；
图6为本实用新型所述的多功能中高功率工业应用光纤激光加工头与焊接淬火表面处理组件连接的结构示意图；
图7为本实用新型所述的多功能中高功率工业应用光纤激光加工头与熔覆组件连接的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图以及实施例对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
如图1所示，本实用新型提供了一种多功能中高功率工业应用光纤激光加工头，沿着激光束的传输方向包括：
光纤接头连接组件1，其与光纤激光器的光纤接口连接，并且匹配不同要求的光纤接口连接；
XY及角度调节组件2，其与所述光纤接头连接组件1连接，用以对激光束的传输方向进行调节；对激光束进行X方向、Y方向及角度的调节；
准直聚焦组件3，其与所述XY及角度调节组件2连接，用以将所述XY及角度调节组件2输出的激光束准直和聚焦为焦点；
保护组件4，其与所述准直聚焦组件3连接；
连接组件6，其具有用以连接不同功能部件的转接件，根据不同功能部件的要求设计转接件的结构；
焦点调节组件5，其设置于所述保护组件4和所述连接组件6之间，所述焦点调节组件5用以调节从所述准直聚焦组件传输到不同功能部件上的焦点位置。
本实用新型提供的多功能中高功率工业应用光纤激光加工头通过XY及角度调节组件2对激光束的传输方向进行调节后进入准直聚焦组件3，准直聚焦组件3对激光束进行准直聚焦后依次经过保护组件4、焦点调节组件5和连接组件6，连接组件6连接不同功能部件，不同功能部件例如为气刀组件、熔覆组件、焊接淬火表面处理组件等，实现激光焊接、淬火、表面处理等加工功能，加工方式的切换方便。在使用时，按照图1的顺序对本实用新型所述的多功能中高功率工业应用光纤激光加工头进行组装即可。
进一步地，如图2所示，本实用新型涉及的XY及角度调节组件2包括：
第一调整板201，其板面的中间位置开设第一通孔，第一调整板201的板面上还开设有两个第一贯通孔，两个第一贯通孔在第一通孔的两侧对称分设；
安装块202，其固定在第一通孔内，且与光纤接头连接组件1可拆卸固定连接，安装块202上开设一圆柱形光束通道；
第二调整板203，其位于第一调整板201的下方，第二调整板203上开设有与圆柱形光束通道尺寸相同的第二通孔；
Z轴角度调节件，其包括两个第一蝶形弹簧组204和两个角度调节螺钉205，两个第一蝶形弹簧组204位于两个第一贯通孔的正下方，且两个第一蝶形弹簧组204的一端固定在第一调整板201上，另一端固定在第二调整板203上，角度调节螺钉205依次穿过第一贯通孔和第一蝶形弹簧组204后抵顶在第二调整板203上；第一蝶形弹簧组204由多个第一蝶形弹簧组成，两个角度调节螺钉205的旋拧力度不同，可调节第一调节板201和第二调节板203之间的倾斜角度，从而调节了激光束的偏转角度；
X方向调节件，其包括固定在安装块202外周壁上的第一钨钢片206、开设在第一调整板201远离第二调整板203的板面上并延伸至第一通孔的第一安装槽以及部分嵌入第一安装槽并顶压第一钨钢片206的第一球头柱塞207，并通过旋拧第一球头柱塞207，实现第一调整板201相对于第二调整板203向一个方向运动，实现激光束X轴方向的调节；
Y方向调节件，其包括固定在安装块202外周壁上的第二钨钢片208、开设在第一调整板201远离第二调整板203的板面上并延伸至第一通孔的第二安装槽以及部分嵌入第二安装槽并顶压第二钨钢片208的第二球头柱塞209，并通过旋拧第二球头柱塞209，实现第一调整板201相对于第二调整板203向另一个方向运动，另一个方向垂直于上述一个方向，实现激光束Y轴方向调节；
X方向和Y方向复位调节件，其包括固定在安装块202外周壁上的第三钨钢片210、开设在第一调整板201远离第二调整板203的板面上并延伸至第一通孔的第三安装槽以及部分嵌入第三安装槽并顶压第三钨钢片210的柱塞销211，第三钨钢片210与第一钨钢片206之间的角度和第三钨钢片210与第二钨钢片208之间的角度均为135度，并通过旋拧柱塞销211，以将X方向调节件和Y方向调节件调整后的第一调整板201的位置进行复位，第一调节板201通过柱塞销211利用弹簧的压紧与回弹作用，第三钨钢片210实现X方向Y方向复位。
进一步地，如图2所示，本实用新型所述的XY及角度调节组件还包括：
Z方向调节平衡件，其包括开设在第一调整板201的板面上的第二贯通孔、固定在第一调整板201靠近第二调整板203的板面上并位于第二贯通孔正下方的球面轴承212、一端固定在球面轴承212上另一端固定在第二调整板203上的第二蝶形弹簧组213以及角度平衡调节螺钉214，角度平衡调节螺钉214依次穿过第二贯通孔、球面轴承212和第二蝶形弹簧组213抵顶在第二调整板203上，通过旋拧角度平衡调节螺钉214，以及第二蝶形弹簧组213和球面轴承212的配合，实现第一调节板201和第二调节板203之间倾斜角度的调节。第二蝶形弹簧组213由多个蝶形弹簧组成。
进一步地，如图3所示，本实用新型所述的准直聚焦组件包括：
矩形壳体301，其具有激光束通过腔、第一通道和第二通道，所述第一通道和所述第二通道分设在所述激光束通过腔两侧并分别与所述激光束通过腔连通，所述矩形壳体301的内侧壁与所述激光束通过腔、所述第一通道和所述第二通道之间形成冷却区域，所述激光束通过腔一端与所述XY及角度调节组件2可拆卸固定连接，例如通过螺钉可拆卸固定连接在一起；
准直部件，其包括带水冷腔的准直镜座302、固定在所述准直镜座302其中一面上的准直镜303以及固定在所述准直镜座302另一面上并与所述准直镜座302的水冷腔连通的第一冷却水管304，所述准直镜座302可拆卸地固定在所述矩形壳体301的外侧壁上，且所述准直镜303穿过所述第一通道并进入所述激光束通过腔，以对位于所述激光束通过腔一端的激光束依次进行准直和反射；其中，准直镜303使用两个定位销定位、两个O型圈密封、一个固定螺钉实现与准直镜座302连接，通过设置冷却结构，实现准直镜303的冷却，降低高温对准直镜303的镜面造成损坏，准直镜座302通过两个定位销定位、O型圈密封、四个固定螺钉实现与矩形壳体301的密封连接，从而实现了准直镜303的四周均为水冷式结构；
聚焦部件，其包括带冷却腔的聚焦镜座305、固定在所述聚焦镜座305其中一面上的聚焦镜306以及固定在所述聚焦镜座305另一面上并与所述聚焦镜座305的冷却腔连通的第二冷却水管307，所述聚焦镜座305可拆卸地固定在所述矩形壳体301的外侧壁上，所述聚焦镜306穿过所述第二通道并进入所述激光束通过腔，以对所述准直镜303反射后的激光束进行聚焦并反射后从所述激光束通过腔的另一端射出。聚焦镜306经过两个定位销定位，两个O型圈密封，一个固定螺钉与聚焦镜座305连接，聚焦镜306通过设定循环冷却结构，实现聚焦镜306的镜片冷却，降低镜面在高温下受到损坏，聚焦镜座305通过两个定位销定位、一个O型圈密封，四个固定螺钉与矩形壳体301的密封连接，聚焦镜306的四周均为水冷式结构，矩形壳体301内部均为水冷式，保证矩形壳体301在激光传输过程中温度保持平稳。
进一步地，如图3所示，本实用新型所述的准直聚焦组件还包括：
若干个水冷开口，其分别开设在所述矩形壳体301的外侧壁、所述准直镜座302除去所述准直镜座302其中一面的剩余面以及所述聚焦镜座305除去所述聚焦镜座305其中一面的剩余面上；
若干个水冷堵头308，其分别堵塞在若干个水冷开口处；水冷堵头308进行密封堵塞，降低激光传输过程中高温对准直镜303和聚焦镜306的损坏；
安装板309，其通过螺钉310固定在矩形壳体301的外侧壁上。
进一步地，如图4所示，本实用新型涉及的保护组件4包括：
保护镜上盖401，与所述准直聚焦组件连接，其内部设有水冷通道，并使用两个水冷接头402与两个堵头进行闭合环形密封；这种结构设计保证水冷通道不受气路影响；
抽屉块403及保护镜片405，所述保护镜片405通过泛赛封406密封安装在所述抽屉块403上；此结构设计可以保证保护镜片405频繁拆装，保护镜片405用来保护聚焦镜306免受激光加工产生的反渣及其他灰尘等反射到聚焦镜306上；抽屉块403上具有旋钮404；
保护镜座408，所述保护镜座408上设有保护气通气孔，保护气通气孔与两个通气接头409连接，通过气挡环实现气流均匀分布。保护镜座408和保护镜上座401通过定位销407固定连接。
进一步地，如图5所示，本实用新型所述的焦点调节组件5包括：
XY调节部件，其包括大矩形框501、第一调节螺钉502-1、第二调节螺钉502-2、第三调节螺钉502-3和第四调节螺钉502-4，第一调节螺钉502-1和第三调节螺钉502-3为大螺钉，第二调节螺钉502-2和第四调节螺钉502-4为小螺钉，小螺钉内连接弹簧，实现预压与复位功能，大矩形框501的四个外侧壁上分别开设有螺纹孔，第一调节螺钉502-1、第二调节螺钉502-2、第三调节螺钉502-3和第四调节螺钉502-4分别从大矩形框501的外侧壁穿过螺纹孔；
第一滑动部件503，其位于大矩形框501的其中一个开口处，第一滑动部件503包括容置在大矩形框501内的第一滑动块、固定在所述第一滑动块上并堵塞大矩形框501的其中一个开口的第一滑动板以及固定在第一滑动板上的第一固定圈，所述第一滑动块的内部开设两个相互平行的第一导向槽；所述第一滑动部件503具有贯通至大矩形框501的空腔的第一光路通道；
第二滑动部件504，其位于大矩形框501的另外一个开口处，第二滑动部件504包括容置在大矩形框501内的第二滑动块、固定在第二滑动块上并堵塞大矩形框501的另外一个开口的第二滑动板以及固定在第二滑动板上的第二固定圈，第二滑动块的内部开设两个相互平行的第二导向槽，第二导向槽垂直于第一导向槽，第二滑动部件504具有贯通至大矩形框501的空腔的第二光路通道；
第一螺帽505，其套设在第一固定圈的外周壁上，第一螺帽505通过螺钉506和固定件507固定在所述第一固定圈上，第一螺帽505通过螺纹连接保护组件4；
第二螺帽508，其套设在第二固定圈上；
两个第一导向棒511-1，其一端分别穿过大矩形框501的外侧壁和两个第一导向槽并抵顶在大矩形框501的内侧壁，且另一端止挡在大矩形框501的外侧壁；
两个第二导向棒511-2，其一端分别穿过大矩形框501的外侧壁和两个第二导向槽并抵顶大矩形框501的内侧壁，且其另一端止挡在大矩形框501的外侧壁；
Z调节部件，其与连接组件6连接，Z调节部件包括位于第二螺帽508内侧壁的卡圈509和将卡圈509固定在第二固定圈上的紧固件510，实现Z方向调节；
其中，通过调节第一调节螺钉502-1，使其抵碰到第一滑动块，第一滑动块沿着两个第一导向棒511-1滑动，实现焦点X方向的调节，如果想实现X方向的复位，旋转第一调节螺钉502-1，第二调节螺钉502-2和连接的弹簧的作用，实现焦点X方向的复位；
通过调节第三调节螺钉502-3，使其抵碰到第二滑动块，第二滑动块沿着两个第二导向棒511-2滑动，实现焦点Y方向的调节，如果需要Y方向的复位，旋转第三调节螺钉502-3、第四调节螺钉502-4和连接的弹簧的作用，实现焦点Y方向的复位。
如图5所示，第一滑动块的侧壁上开设U型槽，第一调节螺钉502-1为凹槽式螺钉，从而能够在X方向卡住第一调节螺钉502-1防止滑出，第二滑动块的侧壁上开设U型槽，第三调节螺钉502-3为凹槽式螺钉，从而能够在Y方向卡住第三调节螺钉502-3，以防止滑出。
如图1、图6和图7所示，本实用新型提供的连接组件6具有转接件，转接件用于与不同功能部件连接，具有更换快速方便的优点，连接组件6与焦点调节组件5螺纹连接。
如图1、图6和图7所示，在使用本实用新型所述的多功能中高功率工业应用光纤激光加工头的时候，将整个光纤激光加工头竖直设置，激光束自上至下传输至焊接淬火表面处理组件接7实现激光焊接、淬火、表面处理等加工功能，或者激光束自上至下传输至熔覆组件8实现激光熔覆等加工功能。
尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节与这里示出与描述的图例。
Claims (8)
1.一种多功能中高功率工业应用光纤激光加工头，其特征在于，沿激光束的传输方向依次包括：
光纤接头连接组件，其与光纤激光器的光纤接口连接；
XY及角度调节组件，其与所述光纤接头连接组件连接，用以对激光束的传输方向进行调节；
准直聚焦组件，其与所述XY及角度调节组件连接，用以将所述XY及角度调节组件输出的激光束准直和聚焦为焦点；
保护组件，其与所述准直聚焦组件连接；
连接组件，其具有用以连接不同功能部件的转接件；
焦点调节组件，其设置于所述保护组件和所述连接组件之间，所述焦点调节组件用以调节从所述准直聚焦组件传输到不同功能部件上的焦点位置。
2.根据权利要求1所述的一种多功能中高功率工业应用光纤激光加工头，其特征在于，所述XY及角度调节组件包括：
第一调整板，其板面的中间位置开设第一通孔，所述第一调整板的板面上还开设有两个第一贯通孔，所述两个第一贯通孔在所述第一通孔的两侧对称分设；
安装块，其固定在所述第一通孔内，且与所述光纤接头连接组件可拆卸固定连接，所述安装块上开设一圆柱形光束通道；
第二调整板，其位于所述第一调整板的下方，所述第二调整板上开设有与所述圆柱形光束通道尺寸相同的第二通孔；
Z轴角度调节件，其包括两个第一蝶形弹簧组和两个角度调节螺钉，所述两个第一蝶形弹簧组位于所述两个第一贯通孔的正下方，且所述两个第一蝶形弹簧组的一端固定在所述第一调整板上，另一端固定在所述第二调整板上，所述角度调节螺钉依次穿过所述第一贯通孔和所述第一蝶形弹簧组后抵顶在所述第二调整板上；
X方向调节件，其包括固定在所述安装块外周壁上的第一钨钢片、开设在所述第一调整板远离所述第二调整板的板面上并延伸至所述第一通孔的第一安装槽以及部分嵌入所述第一安装槽并顶压所述第一钨钢片的第一球头柱塞，并通过旋拧所述第一球头柱塞，实现所述第一调整板相对于所述第二调整板向一个方向运动；
Y方向调节件，其包括固定在所述安装块外周壁上的第二钨钢片、开设在所述第一调整板远离所述第二调整板的板面上并延伸至所述第一通孔的第二安装槽以及部分嵌入所述第二安装槽并顶压所述第二钨钢片的第二球头柱塞，并通过旋拧所述第二球头柱塞，实现所述第一调整板相对于所述第二调整板向另一个方向运动，所述另一个方向垂直于所述一个方向；
X方向和Y方向复位调节件，其包括固定在所述安装块外周壁上的第三钨钢片、开设在所述第一调整板远离所述第二调整板的板面上并延伸至所述第一通孔的第三安装槽以及部分嵌入所述第三安装槽并顶压所述第三钨钢片的柱塞销，所述第三钨钢片与所述第一钨钢片之间的角度和所述第三钨钢片与所述第二钨钢片之间的角度均为135度，并通过旋拧所述柱塞销，以将所述X方向调节件和所述Y方向调节件调整后的第一调整板的位置进行复位。
3.根据权利要求2所述的一种多功能中高功率工业应用光纤激光加工头，其特征在于，还包括：
Z方向调节平衡件，其包括开设在所述第一调整板的板面上的第二贯通孔、固定在所述第一调整板靠近所述第二调整板的板面上并位于所述第二贯通孔正下方的球面轴承、一端固定在所述球面轴承上另一端固定在所述第二调整板上的第二蝶形弹簧组以及角度平衡调节螺钉，所述角度平衡调节螺钉依次穿过所述第二贯通孔、所述球面轴承和所述第二蝶形弹簧组抵顶在所述第二调整板上。
4.根据权利要求1所述的一种多功能中高功率工业应用光纤激光加工头，其特征在于，所述准直聚焦组件包括：
矩形壳体，其具有激光束通过腔、第一通道和第二通道，所述第一通道和所述第二通道分设在所述激光束通过腔两侧并分别与所述激光束通过腔连通，所述矩形壳体的内侧壁与所述激光束通过腔、所述第一通道和所述第二通道之间形成冷却区域，所述激光束通过腔一端与所述XY及角度调节组件可拆卸固定连接；
准直部件，其包括带水冷腔的准直镜座、固定在所述准直镜座其中一面上的准直镜以及固定在所述准直镜座另一面上并与所述准直镜座的水冷腔连通的第一冷却水管，所述准直镜座可拆卸地固定在所述矩形壳体的外侧壁上，且所述准直镜穿过所述第一通道并进入所述激光束通过腔，以对位于所述激光束通过腔一端的激光束依次进行准直和反射；
聚焦部件，其包括带冷却腔的聚焦镜座、固定在所述聚焦镜座其中一面上的聚焦镜以及固定在所述聚焦镜座另一面上并与所述聚焦镜座的冷却腔连通的第二冷却水管，所述聚焦镜座可拆卸地固定在所述矩形壳体的外侧壁上，所述聚焦镜穿过所述第二通道并进入所述激光束通过腔，以对所述准直镜反射后的激光束进行聚焦并反射后从所述激光束通过腔的另一端射出。
5.根据权利要求4所述的一种多功能中高功率工业应用光纤激光加工头，其特征在于，所述准直聚焦组件还包括：
若干个水冷开口，其分别开设在所述矩形壳体的外侧壁、所述准直镜座除去所述准直镜座其中一面的剩余面以及所述聚焦镜座除去所述聚焦镜座其中一面的剩余面上；
若干个水冷堵头，其分别堵塞在所述若干个水冷开口处；
安装板，其通过螺钉固定在所述矩形壳体的外侧壁上。
6.根据权利要求1所述的一种多功能中高功率工业应用光纤激光加工头，其特征在于，所述保护组件包括：
保护镜上盖，与所述准直聚焦组件连接，其内部设有水冷通道，并使用两个水冷接头与两个堵头进行闭合环形密封；
抽屉块及保护镜片，所述保护镜片通过泛赛封密封安装在所述抽屉块上；
保护镜座，所述保护镜座上设有保护气通气孔，保护气通气孔与两个通气接头连接。
7.根据权利要求1所述的一种多功能中高功率工业应用光纤激光加工头，其特征在于，所述焦点调节组件包括：
XY调节部件，其包括大矩形框、第一调节螺钉、第二调节螺钉、第三调节螺钉和第四调节螺钉，所述第一调节螺钉、第二调节螺钉、第三调节螺钉和第四调节螺钉分别穿过大矩形框的外侧壁；
第一滑动部件，其位于大矩形框的其中一个开口处，第一滑动部件包括容置在大矩形框内的第一滑动块、固定在所述第一滑动块上并堵塞大矩形框的其中一个开口的第一滑动板以及固定在第一滑动板上的第一固定圈，所述第一滑动块的内部开设两个平行的第一导向槽；所述第一滑动部件具有贯通至大矩形框的空腔的第一光路通道；
第二滑动部件，其位于大矩形框的另外一个开口处，第二滑动部件包括容置在大矩形框内的第二滑动块、固定在第二滑动块上并堵塞大矩形框的另外一个开口的第二滑动板以及固定在第二滑动板上的第二固定圈，第二滑动块的内部开设两个平行的第二导向槽，第二导向槽垂直于第一导向槽，第二滑动部件具有贯通至大矩形框的空腔的第二光路通道；
第一螺帽，其套设在第一固定圈的外周壁上，第一螺帽通过螺钉和固定件固定在所述第一固定圈上，第一螺帽通过螺纹连接保护组件；
第二螺帽，其套设在第二固定圈上；
两个第一导向棒，其一端分别穿过大矩形框的外侧壁和两个第一导向槽并抵顶在大矩形框的内侧壁，且其另一端止挡在大矩形框的外侧壁；
两个第二导向棒，其一端分别穿过大矩形框的外侧壁和两个第二导向槽并抵顶大矩形框的内侧壁，且其另一端止挡在大矩形框的外侧壁；
Z调节部件，其与连接组件连接，Z调节部件包括位于第二螺帽内侧壁的卡圈和将卡圈固定在第二固定圈上的紧固件，实现Z方向调节；
其中，通过调节第一调节螺钉，使其抵碰到第一滑动块，第一滑动块沿着两个第一导向棒滑动，实现焦点X方向的调节；旋转第一调节螺钉和第二调节螺钉，实现焦点X方向的复位；
通过调节第三调节螺钉，使其抵碰到第二滑动块，第二滑动块沿着两个第二导向棒滑动，实现焦点Y方向的调节；旋转第三调节螺钉和第四调节螺钉，实现焦点Y方向的复位。
8.根据权利要求1所述的一种多功能中高功率工业应用光纤激光加工头，其特征在于，与所述转接件可拆卸连接的不同功能部件包括焊接淬火表面处理组件和熔覆组件。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720957183.5U CN207057865U (zh) | 2017-08-02 | 2017-08-02 | 一种多功能中高功率工业应用光纤激光加工头 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720957183.5U CN207057865U (zh) | 2017-08-02 | 2017-08-02 | 一种多功能中高功率工业应用光纤激光加工头 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN207057865U true CN207057865U (zh) | 2018-03-02 |
Family
ID=61519198
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201720957183.5U Active CN207057865U (zh) | 2017-08-02 | 2017-08-02 | 一种多功能中高功率工业应用光纤激光加工头 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN207057865U (zh) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109794692A (zh) * | 2019-03-21 | 2019-05-24 | 广州安特激光技术有限公司 | 一种532nm超硬材料激光精密加工装备 |
| CN110899958A (zh) * | 2019-12-25 | 2020-03-24 | 岗春激光科技（江苏）有限公司 | 一种手持式激光加工头及激光加工设备 |
| CN110923706A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-03-27 | 华南理工大学 | 一种基于3d打印的激光熔覆装置及其喷嘴 |
| CN113523607A (zh) * | 2021-08-04 | 2021-10-22 | 广东宏石激光技术股份有限公司 | 一种光学温控装置、激光切割头及激光加工方法 |
| WO2022242781A1 (zh) * | 2021-05-18 | 2022-11-24 | 岗春激光科技（江苏）有限公司 | 镜筒及激光切割头 |
| CN115522197A (zh) * | 2022-10-08 | 2022-12-27 | 江苏大学 | 一种激光焦点可调的超高速激光熔覆加工头 |
| CN115558923A (zh) * | 2022-10-20 | 2023-01-03 | 武汉锐科光纤激光技术股份有限公司 | 在位修复激光设备 |
-
2017
- 2017-08-02 CN CN201720957183.5U patent/CN207057865U/zh active Active
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109794692A (zh) * | 2019-03-21 | 2019-05-24 | 广州安特激光技术有限公司 | 一种532nm超硬材料激光精密加工装备 |
| CN110899958A (zh) * | 2019-12-25 | 2020-03-24 | 岗春激光科技（江苏）有限公司 | 一种手持式激光加工头及激光加工设备 |
| CN110923706A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-03-27 | 华南理工大学 | 一种基于3d打印的激光熔覆装置及其喷嘴 |
| WO2022242781A1 (zh) * | 2021-05-18 | 2022-11-24 | 岗春激光科技（江苏）有限公司 | 镜筒及激光切割头 |
| CN113523607A (zh) * | 2021-08-04 | 2021-10-22 | 广东宏石激光技术股份有限公司 | 一种光学温控装置、激光切割头及激光加工方法 |
| CN115522197A (zh) * | 2022-10-08 | 2022-12-27 | 江苏大学 | 一种激光焦点可调的超高速激光熔覆加工头 |
| CN115558923A (zh) * | 2022-10-20 | 2023-01-03 | 武汉锐科光纤激光技术股份有限公司 | 在位修复激光设备 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN207057865U (zh) | 一种多功能中高功率工业应用光纤激光加工头 | |
| WO2022068101A1 (zh) | 激光加工头及激光加工设备 | |
| US8059347B2 (en) | Positioning assembly and optical system utilizing the same | |
| JP6543618B2 (ja) | Ｌｅｄベースの太陽光シミュレータシステム及びその使用方法 | |
| CN208067567U (zh) | 激光切割系统用光纤激光切割头 | |
| CN203484804U (zh) | 激光切割系统用光纤激光切割头 | |
| CN210967460U (zh) | 一种高功率自动调焦光纤切割头 | |
| CN206952358U (zh) | 吹气组件及激光焊接头 | |
| CN219062932U (zh) | 一种可拆式多角度调节组件及平板电脑 | |
| CN216680797U (zh) | 一种高功率激光振镜冷却结构 | |
| CN102476245A (zh) | 用于激光切割机的切割头 | |
| CN206824817U (zh) | 激光焊接头 | |
| WO2016019615A1 (zh) | 一种分体式半导体激光二极管能量合束装置 | |
| CN102689098A (zh) | 一体化激光切割头 | |
| CN114911126B (zh) | 基于双目视觉及振镜扫描的激光三维投影装置 | |
| WO2023206880A1 (zh) | 激光加工头 | |
| CN210878123U (zh) | 激光切割头及激光加工设备 | |
| CN103231166B (zh) | 气动伺服调焦机构 | |
| CN201573010U (zh) | 高功率激光加工头 | |
| CN208528331U (zh) | 激光发射装置 | |
| CN212311152U (zh) | 一种激光加工装置 | |
| CN213410833U (zh) | 一种激光加工头及激光加工设备 | |
| CN207267099U (zh) | 准直组件 | |
| EP0440990A1 (en) | Optical collimating, laser ray target position indicating and laser ray absorbing device of a laser system | |
| CN218964343U (zh) | 激光加工装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: No. 8 Dongbao Road, Songjiang District, Shanghai, 2016 Patentee after: Jiaqiang (Shanghai) Intelligent Technology Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 201615 room 304-1, building 5, 1158 Zhongxin Road, Songjiang District, Shanghai Patentee before: SHANGHAI EMPOWER AUTOMATION TECHNOLOGY Co.,Ltd. Country or region before: China |