CN211539912U - 一种激光耦合调节机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种激光耦合调节机构包括：模块底座，与所述模块底座固接的耦合调节挡块，所述耦合调节挡块的另一面与光纤连接块相连接，所述模块底座与耦合调节挡块之间还设有用于将激光耦合入光纤用的激光耦合单元，所述模块底座、耦合调节挡块和光纤连接块上还分别设置有用于调节激光与光纤的相对位置用的调节组件。本实用新型解决了现有激光耦合调节机构此调节过程复杂，调节精度低，不能通过反馈输出功率等技术问题，具有结构简单，操作方便等特点。

Description

一种激光耦合调节机构

【技术领域】

本实用新型涉及激光焊接领域，特别涉及一种带水冷的激光耦合调节机构。

【背景技术】

大功率固体激光器在金属材料的切割、焊接、熔覆等工业加工中有重要的应用价值，他是通过光泵浦将激光棒，激发出激光，在通过一系列的光学镜片最终耦合进光纤，使得激光可以在光纤中传输，实现激光加工的柔性化。光纤传输的功率损耗主要来自光纤端面的反射和耦合散射。通常大功率激光器所用的是多模光纤，长度只有十几米，自身损耗较低，因此大功率固体激光光纤传输系统的损耗主要来自于激光束与光纤的耦合。光纤耦合装置是光纤激光器中的重要组成部分， 它直接影响耦合效率以至于影响激光器的功率指标。传统的激光焊接机是由激光器通过光纤传输激光，再通过激光焊接头将激光作用到工件上。而激光传输需要将激光从激光器耦合到光纤中，此过程需要调整激光与光纤的相对位置来保证激光输出功率及光斑形状大小。光纤耦合器件一般是一个光学调整架，可以实现多维调整光纤，但它的缺点是不能长期保持光纤位置稳定性。

【发明内容】

综上所述，本实用新型主要的目的是为了解决现有的激光耦合调节机构此调节过程复杂，调节精度低，不能通过反馈输出功率等技术问题而提供一种激光耦合调节机构包括：模块底座，与所述模块底座固接的耦合调节挡块，所述耦合调节挡块的另一面与光纤连接块相连接，所述模块底座与耦合调节挡块之间还设有用于将激光耦合入光纤用的激光耦合单元，所述模块底座、耦合调节挡块和光纤连接块上还分别设置有用于调节激光与光纤的相对位置用的调节组件（5）。

所述调节组件包括：X轴调节微分头、X轴微分头固定座、Y轴调节微分头、Y轴微分头固定座、及Z轴调节螺柱，所述Y轴微分头固定座和所述X轴微分头固定座均固设在所述模块底座上，所述所述Y轴调节微分头安装在所述Y轴微分头固定座上，所述X轴调节微分头安装在所述X轴微分头固定座上，所述Z轴调节螺柱设于所述耦合调节挡块上。

所述光纤连接块为矩形板状结构，其上设有用于插入光纤用的光纤插口，所述光纤连接块的表面近边缘处间隔地开设有多个第一通孔，所述光纤连接块的相邻两侧边分别开设有至少两个用于将弹簧限位用的第一限位槽和第二限位槽。

所述耦合调节挡块为矩形板状结构，其上开设有多个螺孔，所述耦合调节挡块的表面上开设有一环形台阶，该环形台阶上安装有滤光片，滤光片的外侧固设有滤光片压板以将滤光片限位。

所述激光耦合单元包括：耦合镜筒、透镜锁紧环、透镜、第一复位弹簧及镜片垫圈，所述透镜通过透镜锁紧环固定在所述耦合镜筒中，所述镜片垫圈设于所述透镜和透镜锁紧环之间，所述第一复位弹簧套设于所述透镜外侧，所述耦合镜筒包括一内环及一外环，所述内环和外环之间设有间隙，所述外环的表面上还设有一连接块，所述连接块上开设有一第二通孔。

所述透镜锁紧环嵌设于所述间隙中，使透镜锁紧环与所述耦合镜筒配合连接。

所述模块底座为截面为Z字型的板状板结构，其包括弹簧安装部，耦合单元安装部及微分头安装座安装部，所述模块底座的，耦合单元安装部上开设有与所述耦合镜筒的形状相对应的孔，所述Y轴微分头固定座固设在所述微分头安装座安装部上，所述激光耦合单元嵌设于所述耦合单元安装部的孔中。

所述耦合调节挡块上且位于光纤连接块下方设有弹簧固定板，所述弹簧固定板上开设有两个与所述第一限位槽对应的第三限位槽，所述第一限位槽和第三限位槽之间安装有两个第二复位弹簧，当转动所述Y轴调节微分头时，所述Y轴调节微分头与第二复位弹簧联动以进行Y轴方向调节。

所述模块底座的弹簧安装部上设有第四限位槽，所述所述第四限位槽和第二限位槽之间安装有第三复位弹簧，当转动所述X轴调节微分头时，所述X轴调节微分头与第三复位弹簧联动以进行X轴方向调节。

采用上述技术方案，与现有技术相比，本实用新型所产生的有益效果在于：本实用新型本实用新型的有益效果是将光纤插入此调节机构后，可通过旋动X、Y轴调节微分头、Z轴调节螺杆，调整激光与光纤的相对位置，使得激光输出功率及光斑形状大小达到设计标准。此调节过程简单方便，调节精度高，能满足要求，从而使得激光能稳定输出。

【附图说明】

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型的整体结构的另一示意图；

图3是本实用新型的部件分解结构示意图；

图4是本实用新型的光纤连接块的结构示意图；

图5是本实用新型的耦合调节挡块的另一结构示意图；

图6是本实用新型的耦合调节挡块的结构示意图；

图7是本实用新型的激光耦合单元结构示意图；

图8是本实用新型的耦合镜筒的结构示意图；

图9是本实用新型的模块底座的结构示意图。

【具体实施方式】

下列实施例是对本实用新型的进一步解释和补充，对本实用新型不会构成任何限制。

如图1～图9所示，本实用新型的激光耦合调节机构包括：模块底座1，与所述模块底座1固接的耦合调节挡块2，所述耦合调节挡块2的另一面与光纤连接块3相连接，所述模块底座1与耦合调节挡块2之间还设有用于将激光耦合入光纤用的激光耦合单元4，所述模块底座1、耦合调节挡块2和光纤连接块3上还分别设置有用于调节激光与光纤的相对位置用的调节组件5。

如图1所示，所述调节组件5包括：X轴调节微分头51、X轴微分头固定座52、Y轴调节微分头53、Y轴微分头固定座54、及Z轴调节螺柱55，所述Y轴微分头固定座54和所述X轴微分头固定座54均固设在所述模块底座1上，所述所述Y轴调节微分头53安装在所述Y轴微分头固定座54上，所述X轴调节微分头51安装在所述X轴微分头固定座52上，所述Z轴调节螺柱55设于所述耦合调节挡块2上。

如图4，所述光纤连接块3为矩形板状结构，其上设有用于插入光纤用的光纤插口31，所述光纤连接块3的表面近边缘处间隔地开设有多个第一通孔32，所述光纤连接块的相邻两侧边分别开设有至少两个用于将弹簧限位用的第一限位槽33和第二限位槽34。

如图5，图6所示，所述耦合调节挡块2为矩形板状结构，其上开设有多个螺孔21，所述耦合调节挡块2的表面上开设有一环形台阶22，该环形台阶22上安装有滤光片23，滤光片23的外侧固设有滤光片压板24以将滤光片23限位。

如图7所示，所述激光耦合单元4包括：耦合镜筒41、透镜锁紧环42、透镜43、第一复位弹簧44及镜片垫圈45，所述透镜43通过透镜锁紧环42固定在所述耦合镜筒41中，所述镜片垫圈45设于所述透镜43和透镜锁紧环42之间，所述第一复位弹簧44套设于所述透镜43外侧，所述耦合镜筒41包括一内环411及一外环412，所述内环411和外环412之间设有间隙413，所述外环412的表面上还设有一连接块414，所述连接块414上开设有一第二通孔415。

如图8，所述透镜锁紧环42嵌设于所述间隙413中，使透镜锁紧环42与所述耦合镜筒41配合连接。

如图9所示，所述模块底座1为截面为Z字型的板状板结构，其包括弹簧安装部11，耦合单元安装部12及微分头安装座安装部13，所述模块底座1的，耦合单元安装部12上开设有与所述耦合镜筒41的形状相对应的孔14，所述Y轴微分头固定座54固设在所述微分头安装座安装部13上，所述激光耦合单元4嵌设于所述耦合单元安装部的孔14中。

所述耦合调节挡块2上且位于光纤连接块3下方设有弹簧固定板21，所述弹簧固定板21上开设有两个与所述第一限位槽33对应的第三限位槽22，所述第一限位槽33和第三限位槽22之间安装有两个第二复位弹簧23，当转动所述Y轴调节微分头53时，所述Y轴调节微分头53与第二复位弹簧联动以进行Y轴方向调节。

所述模块底座的弹簧安装部11上设有第四限位槽111，所述所述第四限位槽111和第二限位槽34之间安装有第三复位弹簧112，当转动所述X轴调节微分头51时，所述X轴调节微分头51与第三复位弹簧联动以进行X轴方向调节。

尽管通过以上实施例对本实用新型进行了揭示，但是本实用新型的范围并不局限于此，在不偏离本实用新型构思的条件下，以上各构件可用所属技术领域人员了解的相似或等同元件来替换。

Claims (9)

1.一种激光耦合调节机构，其特征在于，包括：模块底座(1)，与所述模块底座(1)固接的耦合调节挡块(2)，所述耦合调节挡块(2)的另一面与光纤连接块(3)相连接，所述模块底座(1)与耦合调节挡块(2)之间还设有用于将激光耦合入光纤用的激光耦合单元(4)，所述模块底座(1)、耦合调节挡块(2)和光纤连接块(3)上还分别设置有用于调节激光与光纤的相对位置用的调节组件(5)。

2.根据权利要求1所述的激光耦合调节机构，其特征在于，所述调节组件(5)包括：X轴调节微分头(51)、X轴微分头固定座(52)、Y轴调节微分头(53)、Y轴微分头固定座(54)、及Z轴调节螺柱(55)，所述Y轴微分头固定座(54)和所述X轴微分头固定座(52)均固设在所述模块底座(1)上，所述Y轴调节微分头(53)安装在所述Y轴微分头固定座(54)上，所述X轴调节微分头(51)安装在所述X轴微分头固定座(52)上，所述Z轴调节螺柱(55)设于所述耦合调节挡块(2)上。

3.根据权利要求2所述的激光耦合调节机构，其特征在于，所述光纤连接块(3)为矩形板状结构，其上设有用于插入光纤用的光纤插口(31)，所述光纤连接块(3)的表面近边缘处间隔地开设有多个第一通孔(32)，所述光纤连接块(3)的相邻两侧边分别开设有至少两个用于将弹簧限位用的第一限位槽(33)和第二限位槽(34)。

4.根据权利要求1所述的激光耦合调节机构，其特征在于，所述耦合调节挡块(2)为矩形板状结构，其上开设有多个螺孔(21)，所述耦合调节挡块(2)的表面上开设有一环形台阶(22)，该环形台阶(22)上安装有滤光片(23)，滤光片(23)的外侧固设有滤光片压板(24)以将滤光片(23)限位。

5.根据权利要求3所述的激光耦合调节机构，其特征在于，所述激光耦合单元(4)包括：耦合镜筒(41)、透镜锁紧环(42)、透镜(43)、第一复位弹簧(44)及镜片垫圈(45)，所述透镜(43)通过透镜锁紧环(42)固定在所述耦合镜筒(41)中，所述镜片垫圈(45)设于所述透镜(43)和透镜锁紧环(42)之间，所述第一复位弹簧(44)套设于所述透镜(43)外侧，所述耦合镜筒(41)包括一内环(411)及一外环(412)，所述内环(411)和外环(412)之间设有间隙(413)，所述外环(412)的表面上还设有一连接块(414)，所述连接块(414)上开设有一第二通孔(415)。

6.根据权利要求5所述的激光耦合调节机构，其特征在于，所述透镜锁紧环(42)嵌设于所述间隙(413)中，使透镜锁紧环(42)与所述耦合镜筒(41)配合连接。

7.根据权利要求5所述的激光耦合调节机构，其特征在于，所述模块底座(1)为截面为Z字型的板状板结构，其包括弹簧安装部(11)，耦合单元安装部(12)及微分头安装座安装部(13)，所述模块底座(1)的，耦合单元安装部(12)上开设有与所述耦合镜筒(41)的形状相对应的孔(14)，所述Y轴微分头固定座(54)固设在所述微分头安装座安装部(13)上，所述激光耦合单元(4)嵌设于所述耦合单元安装部的孔(14)中。

8.根据权利要求3所述的激光耦合调节机构，其特征在于，所述耦合调节挡块(2)上且位于光纤连接块(3)下方设有弹簧固定板(25)，所述弹簧固定板(25)上开设有两个与所述第一限位槽(33)对应的第三限位槽(26)，所述第一限位槽(33)和第三限位槽(26)之间安装有两个第二复位弹簧(27)，当转动所述Y轴调节微分头(53)时，所述Y轴调节微分头(53)与第二复位弹簧联动以进行Y轴方向调节。

9.根据权利要求7所述的激光耦合调节机构，其特征在于，所述模块底座的弹簧安装部(11)上设有第四限位槽(111)，所述第四限位槽(111)和第二限位槽(34)之间安装有第三复位弹簧(112)，当转动所述X轴调节微分头(51)时，所述X轴调节微分头(51)与第三复位弹簧联动以进行X轴方向调节。

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