CN210359795U - 激光加工设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种激光加工设备，包括激光器、第一反射件、第二反射件、第一载台、第二载台和光路调节结构，光路调节结构包括调光镜和驱动机构，驱动机构能够驱使调光镜运动至第一位置和第二位置；当位于第一位置时，激光器所出射的激光经调光镜反射后入射第一反射件，第一反射件将激光反射至第一载台，当位于第二位置时，激光器所出射的激光经调光镜反射后入射第二反射件，第二反射件将激光反射至第二载台。本实用新型的激光加工设备，通过调整调光镜的位置，使得激光器所出射的激光选择性地入射第一反射件或第二反射件，从而使得激光对第一载台和第二载台的工件进行交替加工，这种结构形式下加工效率快，且能够减少设备占用空间。

Description

激光加工设备

技术领域

本实用新型属于激光应用技术领域，尤其涉及激光加工设备。

背景技术

随着自动化技术的发展，越来越多的采用机械设备进行加工。例如，在激光焊接或激光切割等加工流程中，采用自动化激光加工设备对工件进行自动化加工。

然而，目前的加工方式还存在一些问题，例如，在采用双工位加工时，两个工位交替送料的方式虽然能够在一定程度上加快供料效率，但是，由于用于承载工件的载台需要往复在加工工位和下料工位移动，只有其中一个载台从加工工位移出后，另一个载台才能将工件移至加工工位，这种交替送料的方式不仅耗时长、效率低，同时，也需要加工设备提供较大的运行空间，占用空间较大，空间利用率较低。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种提高加工效率以及减少占用空间的激光加工设备。

本实用新型提供一种激光加工设备，包括激光器、第一反射件、第二反射件、第一载台、第二载台和光路调节结构，所述激光器用于出射激光，所述第一反射件与所述第一载台对应设置，所述第二反射件与所述第二载台对应设置，所述光路调节结构包括调光镜和驱动机构，所述驱动机构能够驱使所述调光镜运动至第一位置和第二位置；

其中，当所述调光镜位于第一位置时，所述激光器所出射的激光经所述调光镜反射后入射所述第一反射件，所述第一反射件将激光反射至所述第一载台，当所述调光镜位于第二位置时，所述激光器所出射的激光经所述调光镜反射后入射所述第二反射件，所述第二反射件将激光反射至所述第二载台。

在其中一个实施方式中，所述调光镜具有第一反射面，所述第一反射面与所述激光器所出射的激光的光轴呈45°夹角，且所述调光镜在所述驱动机构的驱使下能够绕所述激光的光轴旋转运动。

在其中一个实施方式中，所述第一反射件的反射面和第二反射件的反射面均朝向所述调光镜，当所述调光镜位于第一位置时，所述第一反射面与所述第一反射件的反射面相平行；当所述调光镜位于第二位置时，所述第一反射面与所述第二反射件的反射面相平行。

在其中一个实施方式中，所述驱动机构包括驱动电机，所述驱动电机的输出轴与所述调光镜连接，所述光路调节结构还包括感应组件，所述感应组件能够检测所述调光镜的位置。

在其中一个实施方式中，所述感应组件包括第一光电开关、第二光电开关和感应片，所述感应片与所述调光镜相连接，所述感应片能够随所述调光镜运动，所述第一光电开关和所述第二光电开关设于所述感应片随所述调光镜运动的路径上，当所述调光镜位于第一位置时，所述感应片与所述第一光电开关相对；当所述调光镜位于第二位置时，所述感应片与所述第二光电开关相对。

在其中一个实施方式中，所述调光镜具有第一反射面和第二反射面，所述第一反射面和所述第二反射面相互垂直，且所述第一反射面与所述激光器所出射的激光的光轴呈45°夹角，所述调光镜在所述驱动机构的驱使下能够直线运动至第一位置和第二位置，当所述调光镜位于第一位置时，所述激光器所出射的激光入射所述第一反射面，当所述调光镜位于第二位置时，所述激光器所出射的激光入射所述第二反射面。

在其中一个实施方式中，所述驱动机构包括丝杠、螺母座和驱动电机，所述丝杠与所述螺母座螺合连接，所述调光镜与所述螺母座固定连接，驱动电机能够驱使所述丝杠转动，以使得所述丝杠螺合传动所述螺母座做直线运动。

在其中一个实施方式中，所述调光镜或所述螺母座上连接有感应片，所述感应片随所述调光镜或所述螺母座移动的路径上依次设有第一光电开关和第二光电开关，以在所述螺母座带动所述调光镜移动时，所述感应片能够移动地与所述第一光电开关和所述第二光电开关相对，当所述调光镜位于第一位置时，所述感应片与所述第一光电开关相对；当所述调光镜位于第二位置时，所述感应片与所述第二光电开关相对。

在其中一个实施方式中，所述驱动电机固定于底板上，所述丝杠与所述底板相平行，所述第一光电开关和所述第二光电开关均安装在所述底板上。

在其中一个实施方式中，所述第一载台上方设有第一掩膜板，所述第一反射件所反射的激光能够透过所述第一掩膜板入射所述第一载台，以对所述第一载台上的工件进行加工；

和/或，所述第二载台上方设有第二掩膜板，所述第二反射件所反射的激光能够透过所述第二掩膜板入射所述第二载台，以对所述第二载台上的工件进行加工。

本实用新型的激光加工设备，包括激光器、第一反射件、第二反射件、第一载台、第二载台和光路调节结构，光路调节结构包括调光镜和驱动机构，通过调整调光镜的位置，使得激光器所出射的激光选择性地入射第一反射件或第二反射件，从而使得激光对第一载台和第二载台的工件进行交替加工，这种结构形式下加工效率快，且能够减少设备占用空间。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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实施例的附图。

图1为一实施例的激光加工设备中，调光镜位于第一位置时结构示意图；

图2为图1示出的激光加工设备中，调光镜位于第二位置时结构示意图；

图3为图1示出的激光加工设备的光路调节结构的结构示意图；

图4为另一实施例的激光加工设备中，调光镜位于第一位置时结构示意图；

图5为图4示出的激光加工设备中，调光镜位于第二位置时结构示意图；

图6为图4示出的激光加工设备的光路调节结构的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“内”、“外”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

实施例1

结合图1和图2所示，本实用新型一实施例提供的一种激光加工设备100，该激光加工设备100可以是激光切割设备，也可以是激光焊接设备，激光加工设备100的类型，在此不作限制。

该激光加工设备100包括激光器10、第一反射件20、第二反射件30、第一载台40、第二载台50和光路调节结构60。

激光器10用于出射激光。激光器10的类型可以是固体激光器、半导体激光器或者光纤激光器。

第一反射件20与第一载台40对应设置，第二反射件30与第二载台50对应设置。光路调节结构60包括调光镜61和驱动机构62，驱动机构62能够驱使调光镜61运动至第一位置和第二位置；

参阅图1所示，当调光镜61位于第一位置时，激光器10所出射的激光经调光镜61反射后入射第一反射件20，第一反射件20将激光反射至第一载台40，以对第一载台40上的工件A进行加工。

参阅图2所示，当调光镜61位于第二位置时，激光器10所出射的激光经调光镜61反射后入射第二反射件30，第二反射件30将激光反射至第二载台50，以对第二载台50上的工件B进行加工。

需要说明的是，第一载台40上的工件A和第二载台50上的工件B可以是同类型工件，也可以是不同类型工件，且工件A的尺寸和工件B的尺寸可以相同，也可以不同，在此不作限定。

该激光加工设备100在加工过程中，通过光路调节结构60使得激光器10所出射的激光选择性地入射第一反射件20或第二反射件30，从而使得激光对第一载台40和第二载台50的工件进行交替加工，该过程中，无需第一载台40和第二载台50的移动，只需要调整调光镜61的位置即可，调光镜61结构较轻巧，便于实现位置的调节。通过这种方式实现对两个载台上工件进行交替加工的方式，不仅效率较高，同时，由于激光加工设备100无需为两个载台提供较大的运行空间，从而可以使得激光加工设备100能够小型化，减少设备占用空间。

第一反射件20和第二反射件30可以是反光镜，也可以是反光材质涂镀形成有反光面的结构件，只需要能够在接收来自调光镜61的反射光束后，能够将光束反射至相应的第一载台40或第二载台50即可。

继续参阅图1和图2所示，调光镜61具有第一反射面61a，第一反射面61a与激光器10所出射的激光的光轴11呈45°夹角，且调光镜61在驱动机构62的驱使下能够绕激光的光轴11旋转运动，进而使得调光镜61的第一反射面61a朝向不同方向，以便将激光反射至第一反射件20或第二反射件30。

第一反射件20的反射面21和第二反射件30的反射面31均朝向调光镜61。参阅图1所示，当调光镜61位于第一位置时，第一反射面61a与第一反射件20的反射面21相平行。参阅图2所示，当调光镜61位于第二位置时，第一反射面61a与第二反射件30的反射面31相平行。

通过这种结构设置，调光镜61将激光以45°角反射至第一反射件20或第二反射件30时，第一反射件20和第二反射件30进行二次反射后的激光方向将与激光器10所出射的激光的光轴11平行，进而利用这种平行的设计方式，降低光路复杂度，进而使得激光加工设备100内的第一反射件20、第二反射件30与调光镜61的结构设置较为简单，提高激光加工设备100的组装效率。

结合图3所示，驱动机构62包括驱动电机，驱动电机的输出轴62a与调光镜61连接。驱动电机的输出轴62a转动时，便会带动调光镜61一起转动，进而实现对激光器10所出射的激光进行光路调节，使得激光最终经第一反射件20或第二反射件30反射至相应的第一载台40或第二载台50，以适应激光加工需要。

继续参阅图3所示，调光镜61连接有转动连接部61b，驱动电机的输出轴62a可以是通过联轴器66与转动连接部61b相连。驱动电机通过螺钉或螺栓等连接件65固定安装在安装板64上，以通过安装板64将驱动电机固定安装在激光加工设备100内，相应的，第一反射件20和第二反射件30相对固定于激光加工设备100内，只需要调光镜61在第一位置能够将激光器10所出射的激光反射至第一反射件20，调光镜61在第二位置能够将激光器10所出射的激光反射至第二反射件30即可。

光路调节结构60还包括感应组件63，感应组件63能够检测调光镜61的位置，以便激光器10适时出射激光，准确的对第一载台40和第二载台50上的工件进行加工。确切的说，在感应组件63检测到调光镜61处于第一位置或第二位置时，此时，激光器10出射的激光变能够被调光镜61反射至第一反射件20或第二反射件30，进而最终使得激光入射第一载台40或第二载台50。该过程中，激光器10出射激光的命令可以是来自激光加工设备100的控制器，控制器根据感应组件63所检测的调光镜61的位置，在调光镜61的位置处于第一位置或第二位置时，控制器控制激光器10出射激光。

结合图3所示，感应组件63包括感应片631和第一光电开关632、第二光电开关633。感应片631与调光镜61相连接，感应片631能够随调光镜61运动。第一光电开关632和第二光电开关633设于感应片631随调光镜61运动的路径上。

结合图1和图3所示，当调光镜61位于第一位置时，感应片631与第一光电开关632相对，通过第一光电开关632的信号变化便可以获知当前调光镜61处于第一位置。参阅图2所示，当调光镜61位于第二位置时，感应片631与第二光电开关633相对，通过第二光电开关633的信号变化便可以获知当前调光镜61处于第二位置。

第一光电开关632和第二光电开关633可以是安装于安装板64。由于驱动电机安装于安装板64，且驱动电机的输出轴62a与调光镜61相连接，从而在驱动电机的输出轴62a转动时，调光镜61相对安装板64转动，进而与调光镜61相连接的感应片631可选择性地移动至与第一光电开关632或第二光电开关633相对。

安装板64上还可以设置第三光电开关634，第三光电开关634设置在感应片631随调光镜61移动的路径上，在调光镜61运动至与第三光电开关634相对的位置时，光路调节结构60的调光镜61处于初始位置，确切的说，此时调光镜61不再对激光器10所出射的激光的传播路径进行调节。例如，在第一载台40和第二载台50上没有放置需要加工的工件时，驱动机构62驱使调光镜61运动，在感光片运动至与第三光电开关634相对时，以表面调光镜61运动至初始位置，从而使得调光镜61停留在该初始位置。

需要说明的是，光路调节结构60对激光器10所出射的激光进行光路调节的方式不局限于上述调光镜61转动的结构形式，例如，在另一实施例中，调光镜61也可以是以直线运动的形式，改变激光器10所出射的激光的传播路径。

实施例2

结合图4和图5所示，本实用新型另一实施例提供的一种激光加工设备200，也包括激光器10、第一反射件20、第二反射件30、第一载台40、第二载台50和光路调节结构70。光路调节结构70包括调光镜71和驱动机构72，驱动机构72能够驱使调光镜71运动至第一位置和第二位置。

该实施例中，激光器10、第一反射件20、第二反射件30、第一载台40和第二载台50等结构可以采用与实施例1相同的结构设计形式。不同的是，该实施例中的光路调节结构70中，调光镜71是以直线运动的形式，对激光器10所出射的激光的传播路径进行调节。

参阅图4所示，当调光镜71位于第一位置时，激光器10所出射的激光经调光镜71反射后入射第一反射件20，第一反射件20将激光反射至第一载台40，以对第一载台40上的工件A进行加工。参阅图5所示，当调光镜71位于第二位置时，激光器10所出射的激光经调光镜71反射后入射第二反射件30，第二反射件30将激光反射至第二载台50，以对第二载台50上的工件B进行加工。

调光镜71具有第一反射面71a和第二反射面71b，第一反射面71a和第二反射面71b相互垂直。第一反射面71a与激光器10所出射的激光的光轴11呈45°夹角。由于第一反射面71a与第二反射面71b垂直，因此，第二反射面71b与激光器10所出射的激光的光轴11也呈45°夹角。

调光镜71在驱动机构72的驱使下能够直线运动至第一位置和第二位置。如图4所示，当调光镜71位于第一位置时，激光器10所出射的激光入射第一反射面71a，调光镜71利用第一反射面71a将激光反射至第一载台40，以对第一载台40上的工件A进行加工。如图5所示，当调光镜71位于第二位置时，激光器10所出射的激光入射第二反射面71b，第二反射面71b将激光反射至第二载台50，以对第二载台50上的工件B进行加工。

结合图6所示，驱动机构72包括丝杠721、螺母座722和驱动电机723。丝杠721与螺母座722螺合连接。调光镜71与螺母座722固定连接。驱动电机723能够驱使丝杠721转动，以使得丝杠721螺合传动螺母座722做直线运动，从而螺母座722带动调光镜71移至相应的第一位置或第二位置，使得激光器10所出射的激光经调光镜71反射至第一反射件20或第二反射件30。

结合图6所示，调光镜71或螺母座722上连接有感应片731，感应片731随调光镜71或螺母座722移动的路径上依次设有第一光电开关732和第二光电开关733，以在螺母座722带动调光镜71移动时，感应片731能够移动地与第一光电开关732和第二光电开关733相对。当调光镜71位于第一位置时，感应片731与第一光电开关732相对。当调光镜71位于第二位置时，感应片731与第二光电开关733相对。

驱动电机723固定于底板70a上，丝杠721与底板70a相平行，第一光电开关732和第二光电开关733均安装在底板70a上。

底板70a上还可以设置第三光电开关734，第三光电开关734设置在感应片731随调光镜71移动的路径上，在感应片731运动至与第三光电开关634相对的位置时，光路调节结构70的调光镜71处于初始位置，确切的说，此时调光镜71不再对激光器10所出射的激光的传播路径进行调节。

上述实施例1和实施例2中的激光加工设备200，在实际加工应用中，还可以通过增设其它配件的形式，以适应加工需要。例如，第一载台40上方设有第一掩膜板40a，第一反射件20所反射的激光能够透过第一掩膜板40a入射第一载台40，以对第一载台40上的工件进行加工。在激光加工时，利用第一掩膜板40a可以实现对工件进行局部曝光，从而形成一定加工图案或加工纹路。

相应地，第二载台50上方设有第二掩膜板50a，第二反射件30所反射的激光能够透过第二掩膜板50a入射第二载台50，以对第二载台50上的工件进行加工。

需要说明的是，第一掩膜板40a和第二掩膜板50a的尺寸可以相同，也可以不同。第一掩膜板40a和第二掩膜板50a可以是采取可拆卸地方式设置于激光加工设备200，采用这种结构设置，可以适时更换不同尺寸的第一掩膜板40a和第二掩膜板50a，以适应与之相应工件的加工需要。此外，第一载台40上方的第一掩膜板40a和第二载台50上方的第二掩膜板50a可以适应性的省去。例如，可以只在第一载台40和第二载台50的其中一个上方设置相应的掩膜板，以适应不同类别工件的加工需要。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种激光加工设备，其特征在于，包括激光器、第一反射件、第二反射件、第一载台、第二载台和光路调节结构，所述激光器用于出射激光，所述第一反射件与所述第一载台对应设置，所述第二反射件与所述第二载台对应设置，所述光路调节结构包括调光镜和驱动机构，所述驱动机构能够驱使所述调光镜运动至第一位置和第二位置；

其中，当所述调光镜位于第一位置时，所述激光器所出射的激光经所述调光镜反射后入射所述第一反射件，所述第一反射件将激光反射至所述第一载台，当所述调光镜位于第二位置时，所述激光器所出射的激光经所述调光镜反射后入射所述第二反射件，所述第二反射件将激光反射至所述第二载台。

2.根据权利要求1所述的激光加工设备，其特征在于，所述调光镜具有第一反射面，所述第一反射面与所述激光器所出射的激光的光轴呈45°夹角，且所述调光镜在所述驱动机构的驱使下能够绕所述激光的光轴旋转运动。

3.根据权利要求2所述的激光加工设备，其特征在于，所述第一反射件的反射面和第二反射件的反射面均朝向所述调光镜，当所述调光镜位于第一位置时，所述第一反射面与所述第一反射件的反射面相平行；当所述调光镜位于第二位置时，所述第一反射面与所述第二反射件的反射面相平行。

4.根据权利要求2或3所述的激光加工设备，其特征在于，所述驱动机构包括驱动电机，所述驱动电机的输出轴与所述调光镜连接，所述光路调节结构还包括感应组件，所述感应组件能够检测所述调光镜的位置。

5.根据权利要求4所述的激光加工设备，其特征在于，所述感应组件包括第一光电开关、第二光电开关和感应片，所述感应片与所述调光镜相连接，所述感应片能够随所述调光镜运动，所述第一光电开关和所述第二光电开关设于所述感应片随所述调光镜运动的路径上，当所述调光镜位于第一位置时，所述感应片与所述第一光电开关相对；当所述调光镜位于第二位置时，所述感应片与所述第二光电开关相对。

6.根据权利要求1所述的激光加工设备，其特征在于，所述调光镜具有第一反射面和第二反射面，所述第一反射面和所述第二反射面相互垂直，且所述第一反射面与所述激光器所出射的激光的光轴呈45°夹角，所述调光镜在所述驱动机构的驱使下能够直线运动至第一位置和第二位置，当所述调光镜位于第一位置时，所述激光器所出射的激光入射所述第一反射面，当所述调光镜位于第二位置时，所述激光器所出射的激光入射所述第二反射面。

7.根据权利要求6所述的激光加工设备，其特征在于，所述驱动机构包括丝杠、螺母座和驱动电机，所述丝杠与所述螺母座螺合连接，所述调光镜与所述螺母座固定连接，驱动电机能够驱使所述丝杠转动，以使得所述丝杠螺合传动所述螺母座做直线运动。

8.根据权利要求7所述的激光加工设备，其特征在于，所述调光镜或所述螺母座上连接有感应片，所述感应片随所述调光镜或所述螺母座移动的路径上依次设有第一光电开关和第二光电开关，以在所述螺母座带动所述调光镜移动时，所述感应片能够移动地与所述第一光电开关和所述第二光电开关相对，当所述调光镜位于第一位置时，所述感应片与所述第一光电开关相对；当所述调光镜位于第二位置时，所述感应片与所述第二光电开关相对。

9.根据权利要求8所述的激光加工设备，其特征在于，所述驱动电机固定于底板上，所述丝杠与所述底板相平行，所述第一光电开关和所述第二光电开关均安装在所述底板上。

10.根据权利要求1所述的激光加工设备，其特征在于，所述第一载台上方设有第一掩膜板，所述第一反射件所反射的激光能够透过所述第一掩膜板入射所述第一载台，以对所述第一载台上的工件进行加工；

和/或，所述第二载台上方设有第二掩膜板，所述第二反射件所反射的激光能够透过所述第二掩膜板入射所述第二载台，以对所述第二载台上的工件进行加工。

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