CN212329998U - 一种激光加工头及激光加工设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种激光加工头及激光加工设备，属于激光加工技术领域。激光加工设备包括激光加工头。激光加工头包括准直保护镜组件、准直镜组件、聚焦镜组件、聚焦保护镜组件，还包括壳体。壳体内由一端至另一端开设有贯通的激光束通道，壳体的侧面沿激光束通道的延伸方向依次间隔开设有第一安装槽、第二安装槽、第三安装槽和第四安装槽。准直保护镜组件设置于第一安装槽内，准直镜组件设置于第二安装槽内，聚焦镜组件设置于第三安装槽内，聚焦保护镜组件设置于第四安装槽内，且第一安装槽、第二安装槽、第三安装槽和第四安装槽的槽口均被封堵。本实用新型便于组装，能够提高密封性能，从而减少灰尘进入污染镜片造成的镜片损坏。

Description

一种激光加工头及激光加工设备

技术领域

本实用新型涉及激光加工技术领域，尤其涉及一种激光加工头及激光加工设备。

背景技术

目前市场上的激光加工头主要由准直镜组件、聚焦镜组件和喷嘴等组成，各组件拼接组装，装配复杂，为了保证整体的装配精度，需要提升各个零件的制造精度，且对装配要求比较高，组装时需要花费更多的时间和精力。此外，各个组件的连接处密封效果较差，容易造成灰尘等进入激光加工头的内部而损坏内部镜片。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种激光加工头，能够降低装配难度，且能够提高密封性能。

本实用新型的另一个目的在于提出一种激光加工设备，其激光加工头便于组装，且密封性能好。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种激光加工头，包括准直保护镜组件、准直镜组件、聚焦镜组件、聚焦保护镜组件，还包括壳体；

所述壳体内由一端至另一端开设有贯通的激光束通道，所述壳体的侧面沿所述激光束通道的延伸方向依次间隔开设有第一安装槽、第二安装槽、第三安装槽和第四安装槽；

所述准直保护镜组件设置于所述第一安装槽内，所述准直镜组件设置于所述第二安装槽内，所述聚焦镜组件设置于所述第三安装槽内，所述聚焦保护镜组件设置于第四安装槽内，且所述第一安装槽、所述第二安装槽、所述第三安装槽和所述第四安装槽的槽口均被封堵。

可选地，所述壳体一体成型。

可选地，所述准直镜组件包括：

准直镜筒，所述准直镜筒内设置有准直镜片，所述准直镜筒设置于所述第二安装槽内；

准直抽屉座，所述准直抽屉座与所述准直镜筒连接，所述准直抽屉座可拆卸连于所述第二安装槽的槽口处并能封堵所述第二安装槽的槽口；

第一移动结构，所述第一移动结构能够带动所述准直镜筒在所述第二安装槽内沿垂直于所述激光束通道的轴向方向移动。

可选地，所述准直抽屉座通过所述第一移动结构与所述准直镜筒连接，所述第一移动结构包括：

驱动件，所述驱动件连接于所述准直抽屉座；

弹片，所述弹片设置于所述第二安装槽的槽底；

向所述驱动件施力时，所述驱动件能够向所述第二安装槽的槽底侧推动所述准直镜筒，所述准直镜筒能够挤压所述弹片以使所述弹片推动所述准直镜筒移动。

可选地，所述准直抽屉座靠近所述准直镜筒的一侧设置有连接臂，所述驱动件包括：

两个顶块，两个所述顶块的一端均与所述连接臂通过转轴连接，两个所述顶块的另一端分别位于所述准直镜筒的两侧且均能抵接所述准直镜筒；

两个顶丝，每个所述顶丝对应一个所述顶块由所述第二安装槽外向内贯穿所述准直抽屉座且能够抵接于所述顶块，以驱动所述顶块绕所述转轴转动。

可选地，还包括第二移动结构，所述聚焦镜组件包括聚焦镜筒，所述聚焦镜筒内设置有聚焦镜片，所述第二移动结构能够驱动所述聚焦镜筒沿所述激光束通道的轴向方向移动。

可选地，所述第二移动结构包括：

安装壳，所述安装壳设置于所述壳体的一侧，并能够封堵所述第三安装槽的槽口；

传动件，设置于所述安装壳内，所述传动件包括丝杆，所述丝杆上的螺母通过连接板连接于所述聚焦镜筒；

动力源，所述动力源设置于所述安装壳内，所述动力源能够驱动所述丝杆转动。

可选地，所述第二移动结构还包括导向件，所述导向件设置于所述第三安装槽内，所述导向件用于对所述聚焦镜筒移动时进行导向。

可选地，还包括水冷系统，所述水冷系统包括：

进水通道，所述进水通道开设在所述壳体内并依次经过所述准直保护镜组件、所述准直镜组件、所述聚焦镜组件，所述进水通道的末端对应于所述聚焦保护镜组件；

出水通道，所述出水通道开设在所述壳体内，并依次经过所述聚焦镜组件、所述准直镜组件和所述准直保护镜组件，所述出水通道的进水口对应于所述聚焦保护镜组件；

其中，所述进水通道的末端与所述出水通道的进水口连通。

一种激光加工设备，包括上述的激光加工头。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型包括准直保护镜组件、准直镜组件、聚焦镜组件、聚焦保护镜组件和壳体，壳体内由一端至另一端开设有贯通的激光束通道，壳体的侧面沿激光束通道的延伸方向依次间隔开设有第一安装槽、第二安装槽、第三安装槽，准直保护镜组件设置于第一安装槽内，准直镜组件设置于第二安装槽内，聚焦镜组件设置于第三安装槽内，聚焦镜组件设置于第四安装槽内，避免了准直保护镜组件、准直镜组件、聚焦镜组件、聚焦保护镜组件之间的直接拼接组装，便于各组件的安装，有利于保证装配精度，且第一安装槽、第二安装槽、第三安装槽和第四安装槽的槽口均被封堵，能够提高密封性能，从而减少灰尘进入污染镜片造成的镜片损坏。

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式提供的激光加工头的立体结构示意图；

图2是本实用新型具体实施方式提供的激光加工头的壳体的立体结构示意图；

图3是本实用新型具体实施方式提供的激光加工头的壳体的另一视角的立体结构示意图；

图4是本实用新型具体实施方式提供的激光加工头的准直镜组件的立体结构示意图；

图5是本实用新型具体实施方式提供的激光加工头的准直镜组件的爆炸结构示意图；

图6是本实用新型具体实施方式提供的激光加工头的准直抽屉座和顶丝的爆炸结构示意图；

图7是本实用新型具体实施方式提供的激光加工头的侧视结构示意图；

图8是图7中A-A处的剖面结构示意图；

图9是本实用新型具体实施方式提供的激光加工头的第二移动结构在去掉部分安装壳后和聚焦镜组件的结构示意图。

图中：

1、光纤连接组件；2、准直保护镜组件；3、准直镜组件；31、第一移动结构；311、弹片；312、驱动件；3121、顶块；3122、顶丝；32、准直抽屉座；321、连接臂；3211、第一连接臂；3212、第二连接臂；33、准直镜筒；331、泛塞封；4、壳体；41、激光束通道；42、第一安装槽；43、第二安装槽；44、第四安装槽；45、第三安装槽；5、聚焦保护镜组件；6、喷嘴；7、第二移动结构；71、动力源；72、安装壳；73、传动件；74、连接板；75、导向件；731、螺母；732、丝杆；733、支撑座；8、聚焦镜组件；9、水冷系统；91、进水通道；92、出水通道。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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中的具体含义。

除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一特征和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图1-9并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

本实施例提供了一种激光加工设备，其包括激光加工头。如图1至3所示，激光加工头包括准直保护镜组件2、准直镜组件3、聚焦镜组件8、聚焦保护镜组件5，还包括壳体4。

壳体4内由一端至另一端开设有贯通的激光束通道41，壳体4的侧面沿激光束通道41的延伸方向依次间隔开设有第一安装槽42、第二安装槽43、第三安装槽45和第四安装槽44。

准直保护镜组件2设置于第一安装槽42内，准直镜组件3设置于第二安装槽43内，聚焦镜组件8设置于第三安装槽45内，聚焦保护镜组件5设置于第四安装槽44内，且第一安装槽42、第二安装槽43、第三安装槽45和第四安装槽44的槽口均被封堵。

具体地，壳体4靠近准直保护镜组件2的一端连接有光纤连接组件1，激光由此入射。壳体4靠近聚焦保护镜组件5的一端连接喷嘴6。通过光纤连接组件1入射的点激光经准直镜组件3转换成一束平行光，后经过聚焦镜组件8，汇聚成不同焦距大小的点光斑，利用点光斑的高能量，经喷嘴6后实现激光加工。

本实施例避免了准直保护镜组件2、准直镜组件3、聚焦镜组件8、聚焦保护镜组件5之间的直接拼接组装，便于各组件的安装，有利于保证装配精度，且第一安装槽42、第二安装槽43、第三安装槽45和第四安装槽44的槽口均被封堵，能够提高密封性能，从而减少灰尘进入污染镜片造成的镜片损坏。

如图2、图3所示，壳体4一体成型，能够减少零件数量，降低装配难度，从而进一步保证了整体的装配精度，且有利于整体密封性能。

如图4至图6所示，准直镜组件3包括准直镜筒33、准直抽屉座32和第一移动结构31。准直镜筒33内设置有准直镜片，准直镜筒33设置于第二安装槽43内。准直保护镜组件2包括准直保护镜片，能够防止插拔光纤时，从外界进入灰尘，金属屑等污染准直镜片。准直抽屉座32与准直镜筒33连接，准直抽屉座32可拆卸连于第二安装槽43的槽口处并能封堵第二安装槽43的槽口。准直镜组件3能够滑入第二安装槽43，且能够从第二安装槽43内拉出，可选地，准直抽屉座32与壳体4通过螺栓连接，便于准直镜组件3的安装和拆卸。第一移动结构31能够带动准直镜筒33在第二安装槽43内沿垂直于激光束通道41的轴向方向移动。通过第一移动结构31调节准直镜筒33在第二安装槽43内的位置，准直镜筒33能够带动准直镜片移动，有利于保证准直镜片的同轴性。

具体地，准直抽屉座32通过第一移动结构31与准直镜筒33连接，第一移动结构31包括驱动件312和弹片311。驱动件312连接于准直抽屉座32。弹片311设置于第二安装槽43的槽底。向驱动件312施力时，驱动件312能够向第二安装槽43的槽底侧推动准直镜筒33，准直镜筒33能够挤压弹片311以使弹片311推动准直镜筒33移动。可以理解的是，通过控制向弹片311施加力的大小即可控制准直镜筒33的移动量，调节方便。

如图5、图6所示，准直抽屉座32靠近准直镜筒33的一侧设置有连接臂321，驱动件312包括两个顶块3121和两个顶丝3122。两个顶块3121的一端均与连接臂321通过转轴连接，两个顶块3121的另一端分别位于准直镜筒33的两侧且均能抵接准直镜筒33。每个顶丝3122对应一个顶块3121由第二安装槽43外向内贯穿准直抽屉座32且能够抵接于顶块3121，以驱动顶块3121绕转轴转动。可选地，连接臂321包括第一连接臂3211和第二连接臂3212，所述第一连接臂3211和所述第二连接臂3212间具有卡槽，转轴依次贯穿所述第一连接臂3211、两个顶块3121和第二连接臂3212。需要调节准直镜筒33的位置时，转动顶丝3122时，顶丝3122向顶块3121移动，顶块3121能够挤压准直镜筒33，准直镜筒33挤压弹片311，在弹片311的反作用力下，推动准直镜筒33移动，利用两个顶丝3122配合调节镜筒的位置，调节更加方便。

为了便于准直镜筒33在第二安装槽43内的移动，准直镜筒33的上端面和下端面均开设有凹槽，凹槽内设置有泛塞封331，泛塞封331和第二凹槽的槽壁滑动接触，便于泛塞封331移动。

如图7至图9所示，还包括第二移动结构7，聚焦镜组件8包括聚焦镜筒，聚焦镜筒内设置有聚焦镜片，第二移动结构7能够驱动聚焦镜筒沿激光束通道41的轴向方向移动。第二移动结构7驱动聚焦镜筒移动，聚焦镜筒能够带动聚焦镜片移动，从而能够实现激光焦点的上下调节，使激光焦点处于较佳的位置，有利于保证激光加工质量。

可选地，第二移动结构7包括安装壳72、传动件73和动力源71。安装壳72设置于壳体4的一侧，并能够封堵第三安装槽45的槽口。传动件73设置于安装壳72内，传动件73包括丝杆732，丝杆732上的螺母731通过连接板74连接于聚焦镜筒。动力源71设置于安装壳72内，动力源71能够驱动丝杆732转动。可选地，动力源71为电机，电机通过连轴器与丝杆732一端连接，丝杆732的另一端转动连接于安装壳72，丝杆732靠近电机的一端通过支撑座733支撑。传动件73包括丝杆732，利用丝杆732传动可以使聚焦镜筒的移动更稳定，精度更高。但是丝杆732不用于限定本实用新型，传动件73也可以为其他方式，例如带传动，齿轮齿条传动等。可以理解的是，动力源71驱动丝杆732转动，丝杆732上的螺母731通过连接板74带动聚焦镜筒移动，从而实现聚焦镜片位置的调节。

如图8、图9所示，第二移动结构7还包括导向件75，导向件75设置于第三安装槽45内，导向件75用于对聚焦镜筒移动时进行导向。导向件75的设置可以使聚焦镜筒移动时更稳定。可选地导向件75为导轨，导轨连接于第三安装槽45的内壁和聚焦镜筒的外壁之间，使聚焦镜筒能够沿导轨移动。可选地，导轨设置于聚焦镜筒靠近丝杆732的一侧，也可以在聚焦镜筒靠近丝杆732和远离丝杆732的一侧均设置导轨，从而使聚焦镜筒的移动更稳定。可选地，导轨为交叉滚子导轨，使聚焦镜筒移动更稳定。

聚焦保护镜组件5包括聚焦保护镜片，可选地，第四安装槽44的槽口处设置有保护盖，且保护盖能够封堵在第四安装槽44的槽口，保护盖位于第四安装槽44内的一侧贴附有防尘海绵，保护盖一侧和壳体4通过销钉转动连接，另一端设置有旋钮，旋钮和壳体4螺旋连接。需要取出聚焦保护镜片时，转动旋钮可打开保护盖，便于快速安装聚焦保护镜片。防尘海绵的设置能够提高密封效果。

为了提高本实用新型镜片的使用寿命，本实施例中还包括水冷系统9，水冷系统9包括进水通道91和出水通道92。进水通道91开设在壳体4内并依次经过准直保护镜组件2、准直镜组件3、聚焦镜组件8，进水通道91的末端对应于聚焦保护镜组件5。出水通道92开设在壳体4内，并依次经过聚焦镜组件8、准直镜组件3和准直保护镜组件2，出水通道92的进水口对应于聚焦保护镜组件5。其中，进水通道91的末端与出水通道92的进水口连通。可选地，进水通道91经准直保护镜组件2、准直镜组件3、聚焦镜组件8位置处时均环绕设置，以此能够提高冷却效果。壳体4上可以只设置一个进水口和一个出水口，简洁大方。

本实施例避免了准直保护镜组件2、准直镜组件3、聚焦镜组件8、聚焦保护镜组件5之间的直接拼接组装，便于各组件的安装，有利于保证装配精度，且第一安装槽42、第二安装槽43、第三安装槽45和第四安装槽44的槽口均被封堵，能够提高密封性能，从而减少灰尘进入污染镜片造成的镜片损坏。此外第一移动结构31能够调节准直镜筒33的位置，保证准直镜片的同轴性。第二移动结构7能够调节聚焦镜筒的位置，聚焦镜筒能够带动聚焦镜片移动，从而能够实现激光焦点的上下调节，使激光焦点处于较佳的位置，有利于保证激光加工质量。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种激光加工头，包括准直保护镜组件(2)、准直镜组件(3)、聚焦镜组件(8)、聚焦保护镜组件(5)，其特征在于，还包括壳体(4)；

所述壳体(4)内由一端至另一端开设有贯通的激光束通道(41)，所述壳体(4)的侧面沿所述激光束通道(41)的延伸方向依次间隔开设有第一安装槽(42)、第二安装槽(43)、第三安装槽(45)和第四安装槽(44)；

所述准直保护镜组件(2)设置于所述第一安装槽(42)内，所述准直镜组件(3)设置于所述第二安装槽(43)内，所述聚焦镜组件(8)设置于所述第三安装槽(45)内，所述聚焦保护镜组件(5)设置于第四安装槽(44)内，且所述第一安装槽(42)、所述第二安装槽(43)、所述第三安装槽(45)和所述第四安装槽(44)的槽口均被封堵。

2.根据权利要求1所述的激光加工头，其特征在于，所述壳体(4)一体成型。

3.根据权利要求1所述的激光加工头，其特征在于，所述准直镜组件(3)包括：

准直镜筒(33)，所述准直镜筒(33)内设置有准直镜片，所述准直镜筒(33)设置于所述第二安装槽(43)内；

准直抽屉座(32)，所述准直抽屉座(32)与所述准直镜筒(33)连接，所述准直抽屉座(32)可拆卸连于所述第二安装槽(43)的槽口处并能封堵所述第二安装槽(43)的槽口；

第一移动结构(31)，所述第一移动结构(31)能够带动所述准直镜筒(33)在所述第二安装槽(43)内沿垂直于所述激光束通道(41)的轴向方向移动。

4.根据权利要求3所述的激光加工头，其特征在于，所述准直抽屉座(32)通过所述第一移动结构(31)与所述准直镜筒(33)连接，所述第一移动结构(31)包括：

驱动件(312)，所述驱动件(312)连接于所述准直抽屉座(32)；

弹片(311)，所述弹片(311)设置于所述第二安装槽(43)的槽底；

向所述驱动件(312)施力时，所述驱动件(312)能够向所述第二安装槽(43)的槽底侧推动所述准直镜筒(33)，所述准直镜筒(33)能够挤压所述弹片(311)以使所述弹片(311)推动所述准直镜筒(33)移动。

5.根据权利要求4所述的激光加工头，其特征在于，所述准直抽屉座(32)靠近所述准直镜筒(33)的一侧设置有连接臂(321)，所述驱动件(312)包括：

两个顶块(3121)，两个所述顶块(3121)的一端均与所述连接臂(321)通过转轴连接，两个所述顶块(3121)的另一端分别位于所述准直镜筒(33)的两侧且均能抵接所述准直镜筒(33)；

两个顶丝(3122)，每个所述顶丝(3122)对应一个所述顶块(3121)由所述第二安装槽(43)外向内贯穿所述准直抽屉座(32)且能够抵接于所述顶块(3121)，以驱动所述顶块(3121)绕所述转轴转动。

6.根据权利要求1所述的激光加工头，其特征在于，还包括第二移动结构(7)，所述聚焦镜组件(8)包括聚焦镜筒，所述聚焦镜筒内设置有聚焦镜片，所述第二移动结构(7)能够驱动所述聚焦镜筒沿所述激光束通道(41)的轴向方向移动。

7.根据权利要求6所述的激光加工头，其特征在于，所述第二移动结构(7)包括：

安装壳(72)，所述安装壳(72)设置于所述壳体(4)的一侧，并能够封堵所述第三安装槽(45)的槽口；

传动件(73)，设置于所述安装壳(72)内，所述传动件(73)包括丝杆(732)，所述丝杆(732)上的螺母(731)通过连接板(74)连接于所述聚焦镜筒；

动力源(71)，所述动力源(71)设置于所述安装壳(72)内，所述动力源(71)能够驱动所述丝杆(732)转动。

8.根据权利要求6所述的激光加工头，其特征在于，所述第二移动结构(7)还包括导向件(75)，所述导向件(75)设置于所述第三安装槽(45)内，所述导向件(75)用于对所述聚焦镜筒移动时进行导向。

9.根据权利要求1-8任一项所述的激光加工头，其特征在于，还包括水冷系统(9)，所述水冷系统(9)包括：

进水通道(91)，所述进水通道(91)开设在所述壳体(4)内并依次经过所述准直保护镜组件(2)、所述准直镜组件(3)、所述聚焦镜组件(8)，所述进水通道(91)的末端对应于所述聚焦保护镜组件(5)；

出水通道(92)，所述出水通道(92)开设在所述壳体(4)内，并依次经过所述聚焦镜组件(8)、所述准直镜组件(3)和所述准直保护镜组件(2)，所述出水通道(92)的进水口对应于所述聚焦保护镜组件(5)；

其中，所述进水通道(91)的末端与所述出水通道(92)的进水口连通。

10.一种激光加工设备，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的激光加工头。

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