CN212209991U - 旋转式光路切换装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及激光器技术领域，公开了一种旋转式光路切换装置，包括固定座、旋转驱动机构、旋转轴、反射镜、调节板以及至少三个调节件，所述旋转驱动机构安装于所述固定座，所述旋转驱动机构的输出轴通过联轴器连接于所述旋转轴的一端，所述旋转轴的另一端固接于所述反射镜；所述调节板可转动地套接于所述旋转轴，所述调节板通过所述调节件连接于所述固定座，所述调节件可沿所述反射镜的法线方向移动。该旋转式光路切换装置大大提升了反射镜调节的便捷性，降低了反射镜的装配难度，提高了光路切换的效率和稳定性。

Description

旋转式光路切换装置

技术领域

本实用新型涉及激光器技术领域，尤其涉及一种旋转式光路切换装置。

背景技术

随着激光应用越来越广泛，激光加工在工业生产中所占比重也来越高，同时对激光系统提出了更高要求，尤其在汽车、新能源行业。激光器在应用过程中，要求在不断电的过程中快速进行大功率激光发出与停止之间的切换，或者使大功率激光切换至另一方向输出，因而激光系统必须具备一束激光多路输出，以及快速更换传输光纤等功能。一束激光多路输出和快速更换传输光纤都依赖光路切换装置。

目前，光路切换装置安装驱动方式主要有直线往复式和旋转式两种，这两种切换装置的驱动组件与反射镜片位置相对固定，在调整反射镜片初始位置时需要连同整个驱动组件一起调整位置，对机械加工和装配精度要求较高，调节不便，不利于后期维护。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种旋转式光路切换装置，用以解决现有的光路切换装置对机械加工和装配精度要求较高、不易调节及维护的问题。

本实用新型实施例提供一种旋转式光路切换装置，包括固定座、旋转驱动机构、旋转轴、反射镜、调节板以及至少三个调节件，所述旋转驱动机构安装于所述固定座，所述旋转驱动机构的输出轴通过联轴器连接于所述旋转轴的一端，所述旋转轴的另一端固接于所述反射镜；所述调节板可转动地套接于所述旋转轴，所述调节板通过所述调节件连接于所述固定座，所述调节件可沿所述反射镜的法线方向移动。

其中，所述调节件包括调节螺杆和弹性锁紧件，所述调节螺杆的头部抵接于所述调节板，所述调节螺杆的杆部穿过所述调节板并螺纹连接于所述固定座；所述弹性锁紧件套设于所述调节螺杆，所述弹性锁紧件位于所述调节板和所述固定座之间。

其中，所述调节板上设置有与所述调节件一一对应的调节套，所述调节螺杆的头部可转动地置于所述调节套内。

其中，还包括安装于所述反射镜的感应件，所述调节板上设有与所述感应件相对应的位置检测组件，所述位置检测组件用于检测所述感应件的运动位置。

其中，所述位置检测组件包括检测电路板以及安装于所述检测电路板的第一限位开关和第二限位开关，所述第一限位开关与所述第二限位开关沿所述旋转轴的周向分布，所述感应件由所述反射镜带动转动，以在所述第一限位开关和所述第二限位开关之间运动。

其中，所述第一限位开关和所述第二限位开关均为霍尔传感器，所述感应件为磁钢。

其中，还包括安装于所述调节板的两个限位杆，两个所述限位杆沿所述旋转轴的周向分布，以限制所述反射镜的转动角度。

其中，所述调节板通过轴承可转动地套接于所述旋转轴。

其中，还包括安装于所述固定座与所述旋转驱动机构的机壳之间的防尘筒，所述旋转驱动机构的输出轴和所述联轴器均位于所述防尘筒内。

其中，多个所述调节件分布于所述旋转轴的周围，且其中至少有三个所述调节件的中心连线呈直角三角形。

本实用新型实施例提供的旋转式光路切换装置，通过联轴器将旋转驱动机构的输出轴和旋转轴对接，可以补偿两轴的相对位移，使得旋转轴与旋转驱动机构的输出轴之间在轴线存在一定夹角时，也能够灵活传递转动。同时，通过设置至少三个调节件，不仅可以实现反射镜的空间位置调节，进而调整反射角度，而且还可以将旋转驱动机构运转时引起的振动与反射镜完全隔离，有效提升了反射光路的稳定性。该旋转式光路切换装置大大提升了反射镜调节的便捷性，降低了反射镜的装配难度，提高了光路切换的效率和稳定性。

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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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的附图。

图1是本实用新型实施例中的一种旋转式光路切换装置的结构示意图；

图2是图1中的旋转式光路切换装置的剖视图；

图3是本实用新型实施例中的一种调节板的结构示意图；

图4是本实用新型实施例中的一种调节螺杆的结构示意图；

图5是本实用新型实施例中的一种调节套的结构示意图。

附图标记说明：

1、固定座； 2、旋转驱动机构； 21、联轴器；

3、旋转轴； 4、反射镜； 41、反射镜安装座；

5、调节板； 51、调节套； 52、轴承；

6、调节件； 61、调节螺杆； 611、调节螺杆的头部；

612、调节螺杆的杆部； 62、弹性锁紧件； 7、感应片；

71、磁钢； 8、位置检测组件； 81、检测电路板；

82、霍尔传感器； 9、限位杆； 91、橡胶圈；

10、防尘筒。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”“第二”是为了清楚说明产品部件进行的编号，不代表任何实质性区别。术语“上”“下”“左”“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。

需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在实用新型实施例中的具体含义。

如图1至图2所示，本实用新型实施例提供的一种旋转式光路切换装置，包括固定座1、旋转驱动机构2、旋转轴3、反射镜4、调节板5以及至少三个调节件6，旋转驱动机构2安装于固定座1，旋转驱动机构2的输出轴通过联轴器21连接于旋转轴3的一端，旋转轴3的另一端固接于反射镜4。调节板5可转动地套接于旋转轴3，调节板5通过调节件6连接于固定座1，调节件6可沿反射镜4的法线方向移动。

具体地，固定座1可以固定安装于激光系统的整体基座上，与激光器之间的相对位置相对固定。旋转驱动机构2可以采用旋转电机，也可以采用其他的旋转驱动结构。旋转驱动机构2的输出轴通过联轴器21连接于旋转轴3的一端，通过联轴器21构成动联接，具有多个方向的活动度，可以补偿两轴在轴向或者径向上的相对位移，使得旋转轴3与旋转驱动机构2的输出轴之间在轴线存在一定夹角时，也能够灵活传递转动，大大提升了反射镜4调节的便捷性，降低了反射镜4的装配难度。更具体地，联轴器21可以采用弹性膜片联轴器、齿式联轴器、滑块联轴器、万向联轴器、弹性柱销联轴器等等。此外，联轴器除了可以补偿相对位移外，还可以缓和冲击、吸收振动，防止旋转驱动机构2的振动影响反射镜4的光路传递。

旋转轴3的另一端可以固接于反射镜安装座41，反射镜4可拆卸地安装于反射镜安装座41，便于更换不同的反射镜4。调节板5可转动地套接于旋转轴3，旋转轴3可以为多级阶梯轴，调节板5的中部设置有安装通孔，旋转轴3可以穿过该安装通孔，利用轴肩对调节板5进行轴向定位，同时调节板5还可以通过轴承52转动套接于旋转轴3，因而旋转轴3可以随旋转驱动机构2自由转动，同时调节板5的倾角改变也会带动旋转轴3一并倾斜。调节板5通过至少三个调节件6连接于固定座1，调节件6可沿反射镜4的法线方向移动。

本实施例提供的一种旋转式光路切换装置，通过联轴器21将旋转驱动机构2的输出轴和旋转轴3对接，可以补偿两轴的相对位移，使得旋转轴3与旋转驱动机构2的输出轴之间在轴线存在一定夹角时，也能够灵活传递转动。同时，通过设置至少三个调节件6，不仅可以实现反射镜4的空间位置调节，进而调整反射角度，而且还可以将旋转驱动机构2运转时引起的振动与反射镜4完全隔离，有效提升了反射光路的稳定性。该旋转式光路切换装置大大提升了反射镜4调节的便捷性，降低了反射镜4的装配难度，提高了光路切换的效率和稳定性。

进一步地，如图1至图3所示，多个调节件6分布于旋转轴3的周围，且其中至少有三个调节件6的中心连线呈直角三角形。本实施例中以三个调节件6为例进行说明，调节件6的数量也可以大于三个，此处不做限制。如图3所示，调节板5上设有三个圆孔A、B、C，每个圆孔分别对应一个调节件6。调节件6嵌设于圆孔内，并可沿反射镜4的法线方向(即调节板5的轴向)移动。三个圆孔的中心连线AB与AC垂直，可以使圆孔A内的调节件6保持固定不变，通过调节圆孔B和C内的调节件6的轴向位移，使得调节板5可分别绕轴线AB和轴线AC偏转，进而带动旋转轴3和反射镜4偏转，实现反射镜4的倾角调节。

更进一步地，如图2、图3和图4所示，调节件6包括调节螺杆61和弹性锁紧件62，调节螺杆的头部611抵接于调节板5，调节螺杆的杆部612穿过调节板5并螺纹连接于固定座1。弹性锁紧件62套设于调节螺杆61，弹性锁紧件62位于调节板5和固定座1之间。具体地，弹性锁紧件62可以采用弹簧、片簧或者弹簧管等弹性元件，通过弹性锁紧件62提供弹性锁紧力，从而保持调节板5和固定座1之间的相对位置。同时弹性锁紧件62还可以缓和冲击、吸收振动。通过旋拧调节螺杆61可以实现反射镜4的空间位置调节，同时还可以将旋转驱动机构2运转时引起的振动与反射镜4完全隔离，有效提升了反射光路稳定性。

更进一步地，如图1和图5所示，调节板5上设置有与调节件6一一对应的调节套51，调节螺杆的头部611可转动地置于调节套51内。具体地，调节套51的一端设有凸缘，可以固定安装于调节板5。调节套51的内部设有弧形内凹槽，有利于调节螺杆的头部611的安装和转动。

在上述实施例的基础上，还包括安装于反射镜4的感应件，调节板5上设有与感应件相对应的位置检测组件8，位置检测组件8用于检测感应件的运动位置。

进一步地，位置检测组件8包括检测电路板81以及安装于检测电路板的第一限位开关和第二限位开关，第一限位开关与第二限位开关沿旋转轴3的周向分布。感应件包括固接于反射镜4的感应片7，感应片7由反射镜4带动转动，以在第一限位开关和第二限位开关之间运动。第一限位开关和第二限位开关均电连接于检测电路板81，其中第一限位开关的位置可以对应于反射镜4的光路反射位置，当反射镜4位于该位置时可以反射激光光束；第二限位开关的位置则可以对应于反射镜4的光路断开位置，当反射镜4位于该位置时激光光束直接穿过，不被反射输出。检测电路板81可以电连接于外部控制器，以将第一限位开关和第二限位开关的状态信号传输出去，外部控制器可以基于该状态信号调节旋转驱动机构2。另外，检测电路板81也可以直接电连接于旋转驱动机构2自带的控制器。

更具体地，当感应片7运动至第一限位开关的位置时，第一限位开关被触发，检测电路板81输出第一限位开关的到位信号给外部控制器，通过外部控制器控制旋转驱动机构2停止，使反射镜4保持当前位置，激光光束可以被反射镜4反射后输出；当感应片7运动至第二限位开关的位置时，第二限位开关被触发，检测电路板81输出第二限位开关的到位信号给外部控制器，通过外部控制器控制旋转驱动机构2停止，使反射镜4保持当前位置，激光光束直接穿过该光路切换装置，射入激光吸收装置被吸收，因而无激光输出，光路被断开。此外，检测电路板81还可以直接将第一限位开关或第二限位开关的到位信号发送至旋转驱动机构2自带的控制器。

更进一步地，第一限位开关和第二限位开关均为霍尔传感器82，感应件还包括安装于感应片7的末端的磁钢71。通过磁钢71的位置变化导致霍尔传感器82感应的磁场变化，进而触发限位开关动作。

进一步地，还包括安装于调节板5的两个限位杆9，两个限位杆9沿旋转轴3的周向分布，以限制反射镜4的转动角度。限位杆9分别对应于反射镜4的两个极限转动位置，以防止反射镜4超调。具体地，限位杆9的头部还套接有橡胶圈91，防止反射镜安装座41的冲击。

进一步地，还包括安装于固定座1与旋转驱动机构2的机壳之间的防尘筒10，旋转驱动机构2的输出轴和联轴器21均位于防尘筒10内，防尘筒10用于阻挡灰尘，提高旋转驱动机构2的使用寿命，保证传动精度。

通过以上实施例可以看出，本实用新型提供的旋转式光路切换装置，通过联轴器21将旋转驱动机构2的输出轴和旋转轴3对接，可以补偿两轴的相对位移，使得旋转轴3与旋转驱动机构2的输出轴之间在轴线存在一定夹角时，也能够灵活传递转动。同时，通过设置至少三个调节件6，不仅可以实现反射镜4的空间位置调节，进而调整反射角度，而且还可以将旋转驱动机构2运转时引起的振动与反射镜4完全隔离，有效提升了反射光路的稳定性。该旋转式光路切换装置大大提升了反射镜4调节的便捷性，降低了反射镜4的装配难度，提高了光路切换的效率和稳定性。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例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同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种旋转式光路切换装置，其特征在于，包括固定座、旋转驱动机构、旋转轴、反射镜、调节板以及至少三个调节件，所述旋转驱动机构安装于所述固定座，所述旋转驱动机构的输出轴通过联轴器连接于所述旋转轴的一端，所述旋转轴的另一端固接于所述反射镜；所述调节板可转动地套接于所述旋转轴，所述调节板通过所述调节件连接于所述固定座，所述调节件可沿所述反射镜的法线方向移动。

2.根据权利要求1所述的旋转式光路切换装置，其特征在于，所述调节件包括调节螺杆和弹性锁紧件，所述调节螺杆的头部抵接于所述调节板，所述调节螺杆的杆部穿过所述调节板并螺纹连接于所述固定座；所述弹性锁紧件套设于所述调节螺杆，所述弹性锁紧件位于所述调节板和所述固定座之间。

3.根据权利要求2所述的旋转式光路切换装置，其特征在于，所述调节板上设置有与所述调节件一一对应的调节套，所述调节螺杆的头部可转动地置于所述调节套内。

4.根据权利要求1所述的旋转式光路切换装置，其特征在于，还包括安装于所述反射镜的感应件，所述调节板上设有与所述感应件相对应的位置检测组件，所述位置检测组件用于检测所述感应件的运动位置。

5.根据权利要求4所述的旋转式光路切换装置，其特征在于，所述位置检测组件包括检测电路板以及安装于所述检测电路板的第一限位开关和第二限位开关，所述第一限位开关与所述第二限位开关沿所述旋转轴的周向分布，所述感应件由所述反射镜带动转动，以在所述第一限位开关和所述第二限位开关之间运动。

6.根据权利要求5所述的旋转式光路切换装置，其特征在于，所述第一限位开关和所述第二限位开关均为霍尔传感器，所述感应件为磁钢。

7.根据权利要求1所述的旋转式光路切换装置，其特征在于，还包括安装于所述调节板的两个限位杆，两个所述限位杆沿所述旋转轴的周向分布，以限制所述反射镜的转动角度。

8.根据权利要求1所述的旋转式光路切换装置，其特征在于，所述调节板通过轴承可转动地套接于所述旋转轴。

9.根据权利要求1所述的旋转式光路切换装置，其特征在于，还包括安装于所述固定座与所述旋转驱动机构的机壳之间的防尘筒，所述旋转驱动机构的输出轴和所述联轴器均位于所述防尘筒内。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的旋转式光路切换装置，其特征在于，多个所述调节件分布于所述旋转轴的周围，且其中至少有三个所述调节件的中心连线呈直角三角形。

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