CN209969850U - 一种变焦激光扫描加工装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种变焦激光扫描加工装置，包括：L型安装板，所述L型安装板包括水平板，及与水平板相互垂直的竖直板；所述水平板上设置有一将激光光束扩束的扩束镜；所述竖直板上设置有一用于改变扩束后激光光束路径的振镜；所述振镜的正下方设置有一将扩束后激光光束聚焦于一点的聚焦镜；所述扩束镜上设置有一用于激光光束输入的第一导管，所述扩束镜与振镜之间设置有一用于激光光束输出的第二导管。本实用新型所提供的变焦激光扫描加工装置，切割深度大，精度高，极大降低扩束镜变倍过程中的指向重复误差引起的加工误差；同时，密封性好，外加的密封罩不与扩束镜接触，安装第一导管和第二导管的轴向力作用力不在扩束镜，机械稳定性高。
Description
技术领域
本实用新型涉及激光加工技术领域，尤其涉及的是一种变焦激光扫描加工装置。
背景技术
激光加工是利用光的能量经过透镜聚焦后在焦点上达到很高的能量密度，靠光热效应来加工的。激光加工不需要工具、加工速度快、表面变形小，可加工各种材料。用激光光束对材料进行各种加工，如打孔、切割、划片、焊接、热处理等。
现有技术中的变焦激光扫描加工装置，由于需要钻不同尺寸的孔，当孔径尺寸大于聚焦光斑尺寸时，可以通过规划螺旋路线的切割方式来实现钻大孔，该钻孔方式本质为激光切割，加工的孔圆度不但受制于光束本身，同时受制于扫描系统的误差，另外，扫描钻孔的方式同时存在能量利用率低，加工效率不高的缺点。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供了一种变焦激光扫描加工装置，设计聚焦激光光斑可变，且变化范围正好是所需要加工的孔径范围，以激光冲孔的加工方式，省去螺旋扫描，大幅度提高加工效率。
本实用新型解决技术问题所采用的技术方案如下：
一种变焦激光扫描加工装置，其包括：
L型安装板，所述L型安装板包括水平板，及与水平板相互垂直的竖直板；
所述水平板上设置有一将激光光束扩束的扩束镜；
所述竖直板上设置有一用于改变扩束后激光光束路径的振镜；
所述振镜的正下方设置有一将扩束后激光光束聚焦于一点的聚焦镜；
所述扩束镜上设置有一用于激光光束输入的第一导管，所述扩束镜与振镜之间设置有一用于激光光束输出的第二导管。
优选地，所述扩束镜的外侧设置有一密封罩。
优选地，所述第一导管与密封罩之间设置有第一密封圈，所述第二导管与密封罩、竖直板之间皆设置有第二密封圈。
优选地，所述密封罩上设置有一用于安装第一导管的螺纹孔。
优选地，所述密封罩的底面设置有用于密封的离心贴。
优选地，所述振镜与聚焦镜之间设置有一用于安装聚焦镜的适配板。
优选地，所述扩束镜为电动变倍扩束镜。
优选地，所述聚焦镜为F-Theta聚焦镜。
优选地，所述第二导管包括两个相互连接的大管和小管。
优选地，所述水平板与竖直板的相交处设置有一弧形凹槽。
与现有技术相比，本申请实施例主要有以下有益效果：
该装置产生的激光光束具备固定的焦平面，激光光束垂直射向加工材料，切割深度大，精度高；扩束镜与振镜一体化设计，保证了扩束镜与振镜的位置精确，另外由于振镜本身具有一定的校正能力，使得扩束镜与振镜无需调节，稳定性高；扩束镜与振镜之间留有一定间距，以备日后维护时放置激光功率计，可测试扩束镜对透射光束的功率损耗；变倍后的激光光束几乎直接进入振镜，光程短，中间无反射镜倍增指向误差，激光光束指向稳定性极好，极大降低扩束镜变倍过程中的指向重复误差引起的加工误差；密封性好，外加的密封罩不与扩束镜接触，安装第一导管和第二导管的轴向力作用力不在扩束镜，机械稳定性高。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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他的附图。
图1是本实用新型中的变焦激光扫描加工装置较佳实施例的结构示意图。
图2是本实用新型中的变焦激光扫描加工装置又一较佳实施例的结构示意。
图3是本实用新型中的变焦激光扫描加工装置较佳实施例中的L型安装板的结构示意图。
图4是本实用新型中的变焦激光扫描加工装置较佳实施例中的扩束镜的结构示意图。
图5是本实用新型中的变焦激光扫描加工装置较佳实施例中的密封罩的结构示意图。
附图标记：
100-L型安装板，101-水平板，102-竖直板，200-扩束镜，300-振镜，400-聚焦镜，500-第一导管，600-第二导管，700-密封罩，501-第一密封圈，601-第二密封圈，701-螺纹孔，800-适配板，602-大管，603-小管，111-弧形凹槽。
具体实施方式
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
如图1至图5所示，本实用新型较佳实施例提供的一种变焦激光扫描加工装置，其包括：L型安装板100，所述L型安装板100包括水平板101，及与水平板101相互垂直的竖直板102；所述水平板101上设置有一将激光光束扩束的扩束镜200；所述竖直板102上设置有一用于改变扩束后激光光束路径的振镜300；所述振镜300的正下方设置有一将扩束后激光光束聚焦于一点的聚焦镜400；所述扩束镜200上设置有一用于激光光束输入的第一导管500，所述扩束镜200与振镜300之间设置有一用于激光光束输出的第二导管600。
所述扩束镜200通过第一导管500连接有用于提供激光光束的激光发生器，所述激光发生器产生的激光通过第一导管500输送至扩束镜200，经过扩束镜200将激光光束扩束至目标直径的激光光束，并通过第二导管600将扩束至目标直径的激光光束输送至振镜300，经过聚焦镜400聚焦后，能够将激光有效扫描范围内冲多种孔径的孔，高效率工作。
相对于聚焦三轴振镜扫描系统，该变焦激光扫描加工装置的特点是具备固定的焦平面，光束垂直射向加工材料，切割深度大，精度高，而前聚焦三轴振镜扫描系统无法实现冲孔作业。
扩束镜200与振镜300一体化设计，由高精度CNC机械加工工艺及结构设计保证扩束镜200与振镜300的位置精确，加上振镜300本身且有一定的校正能力，变倍扩束镜200与振镜300无需调节，稳定性高；扩束镜200与振镜300之间留有一定间距，以备日后维护时放置激光功率计，可测试扩束镜200对透射光束的功率损耗；变倍后的激光光束几乎直接进入振镜300，光程短，中间无反射镜倍增指向误差，其光束指向稳定性极好，极大降低扩束镜200变倍过程中的指向重复误差引起的加工误差。
具体实施时，所述水平板101四个拐角处皆设置有将L型安装板100安装在机器上的第二螺钉孔，所述水平板101的中部设置有三个用于安装扩束镜200的第三螺钉孔，安装扩束镜200的第三螺钉孔的外侧设置有四个用于安装密封罩700的第四螺钉孔。所述竖直板102的中部设置有一通光孔，该通光孔的四侧设置有四个用于安装振镜300的第五螺钉孔，两个第五螺钉孔之间设置有一销钉孔。
如图1和图2所示，本实用新型进一步较佳实施例，所述扩束镜200的外侧设置有一密封罩700。
在扩束镜200设置密封罩700，使得扩束镜200的密封性好，密封罩不与扩束镜接触，安装第一导管500和第二导管600的轴向力作用力不在扩束镜，机械稳定性高。
如图1和图2所示，本实用新型进一步较佳实施例，所述第一导管500与密封罩700之间设置有第一密封圈501，所述第二导管600与密封罩700、竖直板102之间皆设置有第二密封圈601。
如图5所示，本实用新型进一步较佳实施例，所述密封罩700上设置有一用于安装第一导管的螺纹孔701。
本实用新型进一步较佳实施例，所述密封罩701的底面设置有用于密封的离心贴。
如图1和图2所示，本实用新型进一步较佳实施例，所述振镜300与聚焦镜400之间设置有一用于安装聚焦镜400的适配板800。
该螺纹孔701为扩束镜200的入光口，安装十字叉丝于此可作为调光基准，另一调基准为振镜的出口，取下聚焦镜时，在聚焦镜适配板上安装另一个十字叉丝，利用此两个基准，调节扩束镜200前面光路，使适配板800后的光线中两个十字叉丝重合，变倍扩束镜及振镜组成的系统光路调节完成。
本实用新型进一步较佳实施例，所述扩束镜200为电动变倍扩束镜。
在所述电动扩束镜的变倍范围内，激光光束被聚焦镜400聚焦后仍满足紧聚焦条件，即不同尺寸的光束，其聚距不变，且焦平面为同一平面；聚焦后的激光光斑尺寸与入射的激光光束直径成反比例关系，扩束倍数变化越大，聚焦光斑直径差异越大，可获得更大尺寸范围的孔径。
本实用新型进一步较佳实施例，所述聚焦镜400为F-Theta聚焦镜。
本实用新型进一步较佳实施例，所述第二导管600包括两个相互连接的大管602和小管603。
如图3所示，本实用新型进一步较佳实施例，所述水平板101与竖直板102的相交处设置有一弧形凹槽111。
综上所述，本实用新型所提供的变焦激光扫描加工装置，包括：L型安装板，所述L型安装板包括水平板，及与水平板相互垂直的竖直板；所述水平板上设置有一将激光光束扩束的扩束镜；所述竖直板上设置有一用于改变扩束后激光光束路径的振镜；所述振镜的正下方设置有一将扩束后激光光束聚焦于一点的聚焦镜；所述扩束镜上设置有一用于激光光束输入的第一导管，所述扩束镜与振镜之间设置有一用于激光光束输出的第二导管，使得激光光束具有固定的焦平面，激光光束垂直射向加工材料，切割深度大，精度高，变倍后的激光光束几乎直接进入振镜，光程短，中间无反射镜倍增指向误差，激光光束指向稳定性极好，极大降低扩束镜变倍过程中的指向重复误差引起的加工误差；同时，密封性好，外加的密封罩不与扩束镜接触，安装第一导管和第二导管的轴向力作用力不在扩束镜，机械稳定性高。
显然，以上所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例，附图中给出了本申请的较佳实施例，但并不限制本申请的专利范围。本申请可以以许多不同的形式来实现，相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本申请说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本申请专利保护范围之内。
Claims (10)
1.一种变焦激光扫描加工装置，其特征在于，包括：
L型安装板，所述L型安装板包括水平板，及与水平板相互垂直的竖直板；
所述水平板上设置有一将激光光束扩束的扩束镜；
所述竖直板上设置有一用于改变扩束后激光光束路径的振镜；
所述振镜的正下方设置有一将扩束后激光光束聚焦于一点的聚焦镜；
所述扩束镜上设置有一用于激光光束输入的第一导管，所述扩束镜与振镜之间设置有一用于激光光束输出的第二导管。
2.根据权利要求1所述的变焦激光扫描加工装置，其特征在于，所述扩束镜的外侧设置有一密封罩。
3.根据权利要求2所述的变焦激光扫描加工装置，其特征在于，所述第一导管与密封罩之间设置有第一密封圈，所述第二导管与密封罩、竖直板之间皆设置有第二密封圈。
4.根据权利要求3所述的变焦激光扫描加工装置，其特征在于，所述密封罩上设置有一用于安装第一导管的螺纹孔。
5.根据权利要求4所述的变焦激光扫描加工装置，其特征在于，所述密封罩的底面设置有用于密封的离心贴。
6.根据权利要求1所述的变焦激光扫描加工装置，其特征在于，所述振镜与聚焦镜之间设置有一用于安装聚焦镜的适配板。
7.根据权利要求1所述的变焦激光扫描加工装置，其特征在于，所述扩束镜为电动变倍扩束镜。
8.根据权利要求1所述的变焦激光扫描加工装置，其特征在于，所述聚焦镜为F-Theta聚焦镜。
9.根据权利要求1所述的变焦激光扫描加工装置，其特征在于，所述第二导管包括两个相互连接的大管和小管。
10.根据权利要求1所述的变焦激光扫描加工装置，其特征在于，所述水平板与竖直板的相交处设置有一弧形凹槽。
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| CN201920184389.8U CN209969850U (zh) | 2019-01-31 | 2019-01-31 | 一种变焦激光扫描加工装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111722469A (zh) * | 2020-07-28 | 2020-09-29 | 苏州苏大维格科技集团股份有限公司 | 一种导光板光刻设备 |
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2019
- 2019-01-31 CN CN201920184389.8U patent/CN209969850U/zh active Active
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Legal Events
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| GR01 | Patent grant | ||
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| TR01 | Transfer of patent right | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
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