CN216990333U - 一种激光加工头 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于激光加工技术领域，公开了一种激光加工头，该激光加工头包括沿激光束的光路依次设置的光纤接口组件、调整组件、镜筒组件及喷头组件，镜筒组件包括反射镜单元，反射镜单元能够反射由光纤接口组件射入的激光束至喷头组件，调整组件包括第一调整机构及第二调整机构，第一调整机构能够偏转光纤接口组件，以使激光束以不同的入射角照射于反射镜单元的反射镜面，第二调整机构能够在预设范围内移动光纤接口组件，以使激光束以不同的入射位置照射于反射镜面。本实用新型降低了在大功率的激光加工作业下调整组件的温度，避免设置于反射镜单元的镜座上的调节组件影响反射镜单元的密封，减少了调节时间，提升了生产效率，并且保证了使用寿命。

Description

一种激光加工头

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。

背景技术

激光加工头通常包括具有准直镜片及聚焦镜片的镜筒组件，镜筒组件通过调节准直镜片与聚焦镜片之间的间距进行激光束的焦点的调节，由于激光束在分别通过准直镜片和聚焦镜片时均会产生能量损耗，从而降低了生产效率。

为了解决上述问题，通常会采用一个反射镜片反射激光束，并通过调节激光束的入射角度及与反射镜之间的间距调节激光束的焦点，而现有技术中通常采用调节反射镜单元的镜座，以使反射镜单元偏转或移动，然而在大功率的激光加工时，反射镜单元及镜座的温度很高，不便于进行调节，并且不利于反射镜单元的密封，使得激光加工头的调节作业时间较长，降低生产效率，并且使用寿命短。

因此，亟于解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种激光加工头，以解决引主轴与传动部之间的装配误差而引起的损坏缓速器的问题。

为达此目的，本实用新型提供一种激光加工头，该激光加工头包括沿激光束的光路依次设置的光纤接口组件、镜筒组件及喷头组件，所述镜筒组件包括反射镜单元，其特征在于，所述反射镜单元能够反射由所述光纤接口组件射入的激光束至所述喷头组件，所述激光加工头还包括调整组件，所述调整组件设置于所述光纤接口组件及所述镜筒组件之间，所述调整组件包括：

第一调整机构，能够偏转所述光纤接口组件，以使所述激光束以不同的入射角照射于所述反射镜单元的反射镜面；及

第二调整机构，能够在预设范围内移动所述光纤接口组件，以使所述激光束以不同的入射位置照射于所述反射镜面。

作为优选，所述第一调整机构包括：

第一基座，用于连接所述光纤接口组件；

第二基座，用于连接所述镜筒组件；及

至少三个第一调整单元，所述第一基座由至少三个所述第一调整单元连接于所述第二基座，至少三个所述第一调整单元呈多边形排布，至少三个所述第一调整单元均能够调节所述第一基座与所述第二基座之间的间距，以能够偏转所述光纤接口组件。

作为优选，所述第一调整单元包括：

第一填充槽，设置于所述第一基座朝向所述第二基座的端面上；

第二填充槽，设置于所述第二基座朝向所述第一基座的端面上，并与所述第一填充槽相对设置，所述第一填充槽及所述第二填充槽围构形成填充腔；

弹性材料，被挤压于所述填充腔内，并能够沿所述第一填充槽相对所述第二填充槽的方向发生弹性变形；及

连接组件，能够连接所述第一基座及所述第二基座，并能够调节所述第一基座及所述第二基座之间的间距。

作为优选，所述第一调整机构包括四个所述第一调整单元，四个所述第一调整单元呈矩形阵列排布。

作为优选，所述第一调整机构还包括密封部，所述密封部包括密封环，所述密封环位于所述第一基座及所述第二基座之间，所述光路由所述密封环的内环穿过。

作为优选，所述第二调整机构包括：

第三基座，用于连接所述光纤接口组件；

第四基座，用于连接所述镜筒组件；及

一对第二调整单元，一个所述第二调整单元能够沿所述反射镜面的长度方向移动所述第三基座，另一所述第二调整单元能够沿所述反射镜面的宽度方向移动所述第三基座。

作为优选，所述第二调整单元包括：

螺纹孔，设置于所述第四基座上，所述螺纹孔沿预设方向延伸；

调节螺钉，由所述螺纹孔连接于所述第四基座；及

连接件，所述第三基座由所述连接件连接于所述调节螺钉，并能够沿所述预设方向滑动。

作为优选，所述连接件包括：

环形槽，设置于所述调节螺钉外侧面上，所述环形槽的中心线沿所述预设方向延伸；

插块，固定连接于所述第三基座，并插入于所述环形槽。

作为优选，所述第二调整单元还包括导向组件，所述导向组件能够限定所述第三基座沿所述预设方向移动。

作为优选，所述第二调整单元还包括容置槽，所述容置槽用于容置所述导向组件，所述容置槽设置于所述第四基座上，所述第三基座能够封闭所述容置槽的槽口，并与所述容置槽形成密封腔。

本实用新型的有益效果：本实用新型使激光束以不同的入射位置照射于反射镜面，并能够灵活调节由喷头组件射出的激光束的焦点的同时，降低了在大功率的激光加工作业下调整组件的温度，便于操作人员调节，并且能够避免设置于反射镜单元的镜座上的调节组件影响反射镜单元的密封，减少了激光加工头的调节时间，提升了生产效率，并且保证了使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的激光加工头的结构示意图；

图2是图1中的调整组件的结构示意图；

图3是图2中的第一调整机构的爆炸图；

图4是图3中的第一调整机构背面的结构视图；

图5是图2中的第二调整机构的爆炸图；

图6是图5中的第二调整机构背面的结构视图。

图中：

1、光纤接口组件；

2、调整组件；21、第一调整机构；211、第一基座；2111、第一填充槽；2112、第一环形槽；212、第二基座；2121、第二填充槽；2122、第二环形槽；213、连接组件；2131、螺栓；2132、垫片；2133、连接套；214、弹性材料；215、密封圈；22、第二调整机构；221、第三基座；222、第四基座；2221、第一连接板；2222、第二连接板；2231、调节螺钉；2232、第三环形槽；2233、插块；2241、导向组件；2242、容置槽；

3、镜筒组件；

4、喷头组件。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“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，或成一体；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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，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”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一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。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

本实施例提供一种激光加工头，如图1所示，该激光加工头包括依次设置的光纤接口组件1、镜筒组件3及喷头组件4，镜筒组件3内设置有反射镜单元，光纤接口组件1用于连接外部的激光发生器，激光发生器产生的激光束由光纤接口组件1射入，反射镜单元能够反射由光纤接口组件1射入的激光束至喷头组件4。

现有技术中通常采用调节反射镜单元的镜座，以使反射镜单元偏转或移动，然而在大功率的激光加工时，反射镜单元及镜座的温度很高，不便于进行调节，并且不利于反射镜单元的密封，使得激光加工头的调节作业时间较长，降低生产效率，并且使用寿命短。

为了解决上述问题，如图1至图6所示，本实施例中，激光加工头还包括调整组件2，调整组件2设置于光纤接口组件1及镜筒组件3之间，调整组件2包括第一调整机构21及第二调整机构22，第一调整机构21能够偏转光纤接口组件1，以使连接于光纤接口组件1的激光发生器偏转，并使激光束以不同的入射角照射于反射镜单元的反射镜面，第二调整机构22能够在预设范围内移动光纤接口组件1，以使连接于光纤接口组件1的激光发生器移动，并使激光束以不同的入射位置照射于反射镜面，从而在能够灵活调节由喷头组件4射出的激光束的焦点的同时，降低了在大功率的激光加工作业下调整组件2的温度，便于操作人员调节，并且能够避免设置于反射镜单元的镜座上的调整组件2影响反射镜单元的密封，减少了激光加工头的调节时间，提升了生产效率，并且保证了使用寿命。

进一步地，第一调整机构21包括第一基座211、第二基座212及至少三个第一调整单元，第一基座211用于连接光纤接口组件1，第二基座212用于连接镜筒组件3，第一基座211由至少三个第一调整单元连接于第二基座212，至少三个第一调整单元呈多边形排布，至少三个第一调整单元均能够调节第一基座211与第二基座212之间的间距，当第一基座211与第二基座212位于至少三个第一调整单元之间的间距各部相同的时候，光纤接口组件1用于连接激光发生器的连接端面能够相对反射镜面倾斜，从而在至少三个第一调整单元使第一基座211偏转光纤接口组件1时，改变由光纤接口组件1射入反射镜面的入射角。

优选地，第一调整单元包括连接组件213及弹性材料214，第一基座211由连接组件213连接于第二基座212，弹性材料214能够沿第一基座211相对第二基座212之间的方向发生弹性变形，弹性材料214被挤压于第一基座211及第二基座212之间，连接组件213还能够调节第一基座211与第二基座212之间的间距，从而能够便于调节第一基座211位于该第一调整单元附近的部分与第二基座212位于该第一调整单元附近的部分之间的间距。具体地，连接组件213包括螺栓2131、垫片2132及连接套2133，连接套2133固定设置于第二基座212上，连接套2133上设置有用于螺栓2131连接的第一连接孔，第一连接孔内设有用于与螺栓2131上的外螺纹啮合的内螺纹，第一基座211上设置有第二连接孔，螺栓2131依次穿过第二连接孔、垫片2132及弹性材料214，并通过第一连接孔与连接套2133连接，以连接第一基座211及第二基座212，并使弹性材料214被挤压于第一基座211与第二基座212之间，垫片2132能够增大螺栓2131与弹性材料214的接触面积，以保护弹性材料214。

较佳地，第一调整单元还包括第一填充槽2111及第二填充槽2121，第一填充槽2111设置于第一基座211朝向第二基座212的端面上，第二填充槽2121设置于第二基座212朝向第一基座211的端面上，并与第一填充槽2111相对设置，第一填充槽2111及第二填充槽2121围构形成填充腔，弹性材料214被挤压于填充腔内并能够沿第一填充槽2111相对第二填充槽2121的方向发生弹性变形，从而使第一调整单元的结构更加稳固。在本实施例中，第一调整机构21包括四个第一调整单元，四个第一调整单元呈矩形阵列排布，以便于操作人员精准调节激光束照射在反射镜面上的入射角。在其它实施例中，第一调整机构21还可以包括五个、六个或其它数量的第一调整单元，在此不作具体限制。

由于激光加工作业过程中的加工环境较差，周围会产生大量的烟尘，由于弹性材料214被挤压于第一基座211及第二基座212之间，使得第一基座211与第二基座212之间产生能够由外界进入光路通道的缝隙，为了避免外部的烟尘由缝隙进入光路通道中，在本实施例中，第一调整机构21还包括密封部，密封部包括密封环，密封环位于第一基座211及第二基座212之间，光路由密封环的内环穿过，从而能够密封第一基座211与第二基座212之间的缝隙，避免外部的烟尘由第一基座211与第二基座212之间进入光路通道。

具体地，在本实施例中，密封部包括第一环形槽2112、第二环形槽2122及密封圈215，第一环形槽2112设置于第一基座211朝向第二基座212的端面上，第一基座211的用于透光的光路通道位于第一环形槽2112的内环中，第二环形槽2122设置于第二基座212朝向第一基座211的端面上，第二基座212用于透光的光路通道位于第二环形槽2122的内环中，第一环形槽2112与第二环形槽2122相对设置，密封圈215被挤压限定于第一环形槽2112及第二环形槽2122内，以形成封闭光路通道的密封环。

为了能够进一步提升第一基座211与第二基座212之间的密封性，第二基座212上设置有容置第一基座211的定位槽，第一基座211能够插入于第二基座212的定位槽内，以在密封部外形成台阶结构，进而能够提升第一基座211与第二基座212之间的密封性。

第二调整机构22包括第三基座221、第四基座222及一对第二调整单元，第三基座221用于连接光纤接口组件1，第四基座222用于连接镜筒组件3，一个第二调整单元能够沿反射镜面的长度方向移动第三基座221，另一第二调整单元能够沿反射镜面的宽度方向移动第三基座221，以能够调节激光束照射于反射镜面上的入射位置，进而能够改变激光束由喷头组件4射出的光斑的形状及大小。

具体地，在本实施例中，第一调整机构21连接于第三基座221，以使第三基座221连接位于第一调整机构21上的光纤接口组件1，第四基座222包括能够沿反射镜面的宽度方向相对滑动的第一连接板2221及第二连接板2222，第三基座221能够沿反射镜面的长度方向滑动连接于第一连接板2221，第二连接板2222用于与镜筒组件3连接，一个第二调整单元设置于第一连接板2221上，第三基座221连接于该第二调整单元的调节端，以能够使光纤接口组件1沿反射镜面的长度方向移动。另一第二调整单元设置于第二连接板2222上，第一连接板2221连接于该第二调整单元的调节端，以能够使连接于第一连接板2221的光纤接口组件1沿反射镜面的宽度方向移动。

进一步地，第二调整单元包括螺纹孔、调节螺钉2231及连接件，螺纹孔设置于第四基座222上，并沿预设方向延伸，预设方向为操作人员为了能够改变由喷头组件4射出的激光束的光斑的大小及形状而使光纤接口组件1相对反射镜面移动的方向，调节螺钉2231由螺纹孔连接于第四基座222，第三基座221由连接件连接于调节螺钉2231，并能够沿预设方向滑动，以使光纤接口组件1沿预设方向移动。优选地，连接件包括第三环形槽2232及插块2233，第三环形槽2232设置于调节螺钉2231外侧面上，第三环形槽2232的中心线沿预设方向延伸，插块2233固定连接于第三基座221，并插入于第三环形槽2232。

具体地，在本实施例中，一个螺纹孔设置于第一连接板2221上，并沿反射镜面的长度方向延伸，一个调节螺钉2231由该螺纹孔连接于第一连接板2221，当操作人员转动该调节螺钉2231时，该调节螺钉2231能够转动并沿反射镜面的长度方向移动，此时插入于第三环形槽2232内的插块2233仅沿反射镜面的长度方向移动，以带动第三基座221沿反射镜面的长度方向移动。

另一个螺纹孔设置于第二连接板2222上，并沿反射镜面的宽度方向延伸，另一调节螺钉2231由该螺纹孔连接于第二连接板2222，当操作人员转动该调节螺钉2231时，该调节螺钉2231能够转动并沿反射镜面的宽度方向移动，此时固定连接于第一连接板2221上的插块2233仅沿反射镜面的宽度方向移动，以带动第一连接板2221沿反射镜面的宽度方向移动。

进一步地，为了能够限定第三基座221沿预设方向移动，在本实施例中，第二调整单元还包括导向组件2241，导向组件2241能够限定第三基座221沿预设方向移动。导向组件2241包括滑轨及滑块，滑轨沿预设方向延伸并固定于第四基座222上，滑块连接于第三基座221，并滑动连接于滑轨，以限定第三基座221沿预设方向移动。

具体地，在本实施例中，沿反射镜面的长度方向限定第二调整单元的导向组件2241包括一对第一滑轨及一对第一滑块，一对第一滑轨平行设置于第一连接板2221上，并沿反射镜面的长度方向延伸，一对第一滑块分别滑动连接于一对第一滑轨，第三基座221连接于一对第一滑块。沿反射镜面的宽度方向限定第二调整单元的导向组件2241包括一对第二滑轨及一对第二滑块，一对第二滑轨平行设置与第二连接板2222上，并沿反射镜面的宽度方向延伸，一对第二滑块分别滑动连接于一对第二滑轨，第一连接板2221连接于一对第二滑块。

借由上述结构，较佳地，第二调整单元还包括容置槽2242，容置槽2242用于容置导向组件2241。相适应地，在本实施例中，第一连接板2221及第二连接板2222上均设置有一对容置槽2242，其中，设置于第一连接板2221上的一对容置槽2242沿反射镜面的长度方向延伸，设置于第二连接板2222上的一对容置槽2242沿反射镜面的宽度方向延伸，第三基座221能够封闭设置于第一连接板2221上的一对容置槽2242的槽口，并与该容置槽2242形成密封腔，第一连接板2221能够封闭设置于第二连接板2222上的一对容置槽2242的槽口，并与该容置槽2242形成密封腔，以使一对第二调整单元的结构更加稳固紧凑。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种激光加工头，包括沿激光束的光路依次设置的光纤接口组件(1)、镜筒组件(3)及喷头组件(4)，所述镜筒组件(3)包括反射镜单元，其特征在于，所述反射镜单元能够反射由所述光纤接口组件(1)射入的激光束至所述喷头组件(4)，所述激光加工头还包括调整组件(2)，所述调整组件(2)设置于所述光纤接口组件(1)及所述镜筒组件(3)之间，所述调整组件(2)包括：

第一调整机构(21)，能够偏转所述光纤接口组件(1)，以使所述激光束以不同的入射角照射于所述反射镜单元的反射镜面；及

第二调整机构(22)，能够在预设范围内移动所述光纤接口组件(1)，以使所述激光束以不同的入射位置照射于所述反射镜面。

2.根据权利要求1所述的激光加工头，其特征在于，所述第一调整机构(21)包括：

第一基座(211)，用于连接所述光纤接口组件(1)；

第二基座(212)，用于连接所述镜筒组件(3)；及

至少三个第一调整单元，所述第一基座(211)由至少三个所述第一调整单元连接于所述第二基座(212)，至少三个所述第一调整单元呈多边形排布，至少三个所述第一调整单元均能够调节所述第一基座(211)与所述第二基座(212)之间的间距，以能够偏转所述光纤接口组件(1)。

3.根据权利要求2所述的激光加工头，其特征在于，所述第一调整单元包括：

第一填充槽(2111)，设置于所述第一基座(211)朝向所述第二基座(212)的端面上；

第二填充槽(2121)，设置于所述第二基座(212)朝向所述第一基座(211)的端面上，并与所述第一填充槽(2111)相对设置，所述第一填充槽(2111)及所述第二填充槽(2121)围构形成填充腔；

弹性材料(214)，被挤压于所述填充腔内，并能够沿所述第一填充槽(2111)相对所述第二填充槽(2121)的方向发生弹性变形；及

连接组件(213)，能够连接所述第一基座(211)及所述第二基座(212)，并能够调节所述第一基座(211)及所述第二基座(212)之间的间距。

4.根据权利要求2所述的激光加工头，其特征在于，所述第一调整机构(21)包括四个所述第一调整单元，四个所述第一调整单元呈矩形阵列排布。

5.根据权利要求2所述的激光加工头，其特征在于，所述第一调整机构(21)还包括密封部，所述密封部包括密封环，所述密封环位于所述第一基座(211)及所述第二基座(212)之间，所述光路由所述密封环的内环穿过。

6.根据权利要求1所述的激光加工头，其特征在于，所述第二调整机构(22)包括：

第三基座(221)，用于连接所述光纤接口组件(1)；

第四基座(222)，用于连接所述镜筒组件(3)；及

一对第二调整单元，一个所述第二调整单元能够沿所述反射镜面的长度方向移动所述第三基座(221)，另一所述第二调整单元能够沿所述反射镜面的宽度方向移动所述第三基座(221)。

7.根据权利要求6所述的激光加工头，其特征在于，所述第二调整单元包括：

螺纹孔，设置于所述第四基座(222)上，所述螺纹孔沿预设方向延伸；

调节螺钉(2231)，由所述螺纹孔连接于所述第四基座(222)；及

连接件，所述第三基座(221)由所述连接件连接于所述调节螺钉(2231)，并能够沿所述预设方向滑动。

8.根据权利要求7所述的激光加工头，其特征在于，所述连接件包括：

环形槽，设置于所述调节螺钉(2231)外侧面上，所述环形槽的中心线沿所述预设方向延伸；

插块(2233)，固定连接于所述第三基座(221)，并插入于所述环形槽。

9.根据权利要求7所述的激光加工头，其特征在于，所述第二调整单元还包括导向组件(2241)，所述导向组件(2241)能够限定所述第三基座(221)沿所述预设方向移动。

10.根据权利要求9所述的激光加工头，其特征在于，所述第二调整单元还包括容置槽(2242)，所述容置槽(2242)用于容置所述导向组件(2241)，所述容置槽(2242)设置于所述第四基座(222)上，所述第三基座(221)能够封闭所述容置槽(2242)的槽口，并与所述容置槽(2242)形成密封腔。

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