CN219425941U - 激光加工组件及激光切割设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种激光加工组件及激光切割设备。本实用新型的激光加工组件包括激光头、CCD相机和光源，激光加工组件还包括第一调节组件、第二调节组件和第三调节组件，第三调节组件对应于工件，第一调节组件用于将激光束导入第三调节组件输出，光线能够穿过第二调节组件并由第三调节组件输出，第二调节组件用于将回光输送至CCD相机，第二调节组件能够调节CCD相机的焦距。激光头产生的激光能够传递至第三调节组件后输出至工件，光源产生的光线能够穿过所述第二调节组件和第三调节组件后输出，回光能够穿过第三调节组件并由第二调节组件将回光反射至CCD相机，实现在激光加工的同时对激光加工进程实时监控，保证了激光加工质量。

Description

激光加工组件及激光切割设备

技术领域

本实用新型涉及激光加工技术领域，特别涉及一种激光加工组件及激光切割设备。

背景技术

在相关技术中，在进行激光加工之前使用CCD相机对待加工工件进行定位，从而确定激光加工的起始位置与加工路径，提升加工精度，而现有的CCD相机的拍照范围与激光的加工范围不能做到重合，CCD相机不能在激光加工过程中对激光加工部位做到实时检测，或者在完成一段时间激光加工后，移动激光头和CCD相机使CCD相机对应于加工区域，拍照识别后再将激光头移回继续加工，在移动过程中会产生重复定位误差，而不适合高精度的激光加工要求。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种激光加工组件，能够实现CCD相机对激光加工过程的实时监控，保证激光加工质量。

本实用新型还提出一种具有上述激光加工组件的激光切割设备。

根据本实用新型的第一方面实施例的激光加工组件，包括连接件、激光头、CCD相机和光源，所述激光头、所述CCD相机和所述光源均连接于所述连接件，沿X轴方向，所述激光头、所述CCD相机和所述光源间隔设置，所述激光加工组件还包括第一调节组件、第二调节组件和第三调节组件，所述第一调节组件和所述第二调节组件沿X轴方向分布，所述第三调节组件、所述第二调节组件和所述光源沿Z轴方向分布，所述第一调节组件与所述激光头沿Z轴方向间隔设置，所述第三调节组件对应于所述工件，所述第一调节组件用于将激光束导入所述第三调节组件输出，所述第一调节组件能够调节激光束的焦距，所述光源用于发射光线，光线能够穿过所述第二调节组件并由所述第三调节组件输出，所述第二调节组件用于将由所述工件反射的光输送至所述CCD相机，所述第二调节组件能够调节所述CCD相机的焦距。

根据本实用新型实施例的激光加工组件，至少具有如下有益效果：激光头产生的激光能够经第一调节组件传递第三调节组件并由第三调节组件输出至工件，所述第三调节组件、所述第二调节组件和所述光源沿Z轴方向分布，光源产生的光线能够穿过所述第二调节组件并由所述第三调节组件输出，光线照射于工件所产生的回光能够穿过第三调节组件并由第二调节组件将至少部分回光反射至CCD相机，从而实现了在激光加工的同时实现对激光加工进程的实时监控，能够及时调整激光加工路径，保证了激光加工质量。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一调节组件、所述第二调节组件和所述第三调节组件均包括第一驱动件和调节件，所述调节件连接于所述第一驱动件，所述第一驱动件能够驱动所述调节件沿Z轴方向移动。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一调节组件的调节件包括第一反射镜，所述第一反射镜能够反射激光。

根据本实用新型的一些实施例，所述第三调节组件的调节件包括第二反射镜，所述第二反射镜能够反射所述激光，所述光源发射的光能够穿透所述第二反射镜。

根据本实用新型的一些实施例，所述第二调节组件的调节件包括分光镜，所述光源发射的光能够穿透所述分光镜，所述分光镜能够将至少部分由所述工件反射的光输送至所述CCD相机。

根据本实用新型的一些实施例，还包括第三反射镜，所述第三反射镜与所述第二调节组件沿X轴方向间隔设置，所述第三反射镜对应于所述第二调节组件，所述CCD相机朝向于所述第三反射镜。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一调节组件、所述第二调节组件和所述第三调节组件均包括第二驱动件，所述第二驱动件连接于所述第一驱动件，所述调节件连接于所述第二驱动件，所述第二驱动件用于驱动所述调节件转动。

根据本实用新型的一些实施例，包括至少三个安装件和多个封堵件，所述安装件连接于所述连接件，所述安装件设置有安装腔，所述安装件沿X轴、Y轴和Z轴方向的两个侧壁均设置有相互对应的开口，所述开口连通所述安装腔，所述第一调节组件、所述第二调节组件和所述第三调节组件分别对应一个所述安装件并容置于对应的所述安装件设置的所述安装腔中，部分所述开口用于供激光束或光线通过，其余所述开口被所述封堵件封堵。

根据本实用新型的第二方面实施例的激光切割设备，包括机架、加工平台和上述第一方面实施例所提供的激光加工组件。其中，加工平台连接于所述机架，所述加工平台用于承载工件；激光加工组件设置于所述加工平台上方，所述连接件连接于所述机架。

根据本实用新型实施例的激光切割设备，至少具有如下有益效果：激光切割设备包括激光加工组件而至少具有激光加工组件的全部优点，工件固定于加工平台后，激光加工组件能够对工件加工，保证工件的加工质量。

根据本实用新型的一些实施例，还包括传感器，所述传感器连接于所述连接件或所述机架，所述传感器设置于所述加工平台上方，所述传感器用于检测所述工件的厚度。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明，其中：

图1为本实用新型实施例激光加工组件和传感器的装配示意图；

图2为本实用新型实施例激光加工组件去除连接件的示意图；

图3为本实用新型实施例激光加工组件的光路示意图。

附图标记：连接件100、第二容置腔101、透光孔102、激光头110、CCD相机120、光源130、第一调节组件140、第一反射镜141、第二调节组件150、分光镜151、第三调节组件160、第二反射镜161、第一驱动件170、调节件180、第二驱动件190；

第三反射镜200；

安装件300、安装腔310、开口320、封堵件330、安装板340；

传感器400、安装架500、镜头600；

物料700。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

参照图1至图3，本实用新型第一方面实施例提供了一种激光加工组件，包括连接件100、激光头110、CCD相机120和光源130。激光头110、CCD相机120和光源130均连接于连接件100，沿X轴方向，激光头110、CCD相机120和光源130间隔设置，激光加工组件还包括第一调节组件140、第二调节组件150和第三调节组件160，第一调节组件140和第二调节组件150沿X轴方向分布，第三调节组件160、第二调节组件150和光源130沿Z轴方向分布，第一调节组件140与激光头110沿Z轴方向间隔设置，第三调节组件160对应于物料700，第一调节组件140用于将激光束导入第三调节组件160输出，第一调节组件140能够调节激光束的焦距，光源130用于发射光线，光线能够穿过第二调节组件150并由第三调节组件160输出，第二调节组件用于将由物料700反射的光输送至CCD相机120，第二调节组件能够调节CCD相机120的焦距。

激光头110产生的激光能够经第一调节组件140传递第三调节组件160并由第三调节组件160输出至物料700，所述第三调节组件160、所述第二调节组件150和所述光源130沿Z轴方向分布，光源130产生的光线能够穿过所述第二调节组件150并由所述第三调节组件160输出，光线照射于物料700所产生的回光能够穿过第三调节组件160并由第二调节组件150将至少部分回光反射至CCD相机120，从而实现了在激光加工的同时实现对激光加工进程的实时监控，能够及时调整激光加工路径，保证了激光加工质量。

在对物料700进行激光加工之前，先确定并调整激光焦距，随后调整CCD相机120的焦距至与激光焦距相同，使CCD相机120能够获取当前激光束加工的位置，为激光束路径修正提供依据。

具体地，连接件100设置有第二容置腔101，第一调节组件140、第二调节组件150和第三调节组件160均容置于第二容置腔101，连接件100的顶壁沿X轴方向设置有三个安装孔，CCD相机120、光源130和激光头110均连接于连接件100并穿设于对应的安装孔，使光线能够进入第二容置腔101，连接件100的底壁设置有透光孔102，透光孔102对应于第三调节组件160，连接件100底壁的外侧还连接有镜头600，镜头600与透光孔102同轴心设置，激光束和光线能够由透光孔102射出第二容置腔101经过镜头600而传输至物料700。激光加工组件还包括安装板340，上述组件均连接于安装板340，再通过安装板340连接于连接件100的内壁并容置于第二容置腔101中。

参照图1，在一些实施例中，第一调节组件140、第二调节组件150和第三调节组件160均包括第一驱动件170和调节件180，调节件180连接于第一驱动件170，第一驱动件170能够调节调节件180沿Z轴方向移动。第一驱动件170能够调整对应的调节件180沿Z轴方向的位置，从而调整CCD相机120或激光束的焦距，例如，首先调整第一调节组件140和第三调节组件160的位置而调整激光束的焦距，再调整第二调节组件150相对于第三调节组件160的距离，以实现CCD相机120焦距的调节。上述调节精度可达微米级，以实现激光加工精度的要求。

参照图1和图2，在一些实施例中，第一调节组件140的调节件180包括第一反射镜141和安装架500，第一反射镜141安装于安装架500上，第一驱动件170能够驱动安装架500转动，第一反射镜141能够反射激光。第一反射镜141选择为特定波段反射镜片，从而达到仅反射激光的目的，将激光束传递至第三调节组件160。具体地，第一反射镜141设置为能够反射波段为532nm的激光束。

参照图1和图2，在一些实施例中，第三调节组件160包括第二反射镜161和安装架500，第二反射镜161安装于安装架500上，第一驱动件170能够驱动安装架500转动，第二反射镜161能够反射激光，光源130发射的光能够穿透第二反射镜161。具体地，第二反射镜161也选择为特定波段反射镜片，第二反射镜161的反射波段与第一反射镜141相同，从而可以将由第一反射镜141传输来的激光束向物料700输出。同时，可见光能够穿透第二反射镜161，使光源130发射的光束穿过第二反射镜161而照亮物料700，物料700反射光束形成的回光也能够穿过第三调节组件160并由第二调节组件150传输至CCD相机120成像。

参照图1和图2，在一些实施例中，第二调节组件150包括分光镜151，光源130发射的光能够穿透分光镜151，分光镜151能够将至少部分由物料700反射的光输送至CCD相机120。具体地，光线照射于物料700而产生的回光射入分光镜151后，分光镜151能够反射大约50％的光线传输至CCD相机120，并在CCD相机120处成像。

参照图2，在一些实施例中，激光加工组件还包括第三反射镜200，第三反射镜200与第二调节组件150沿X轴方向间隔设置，第三反射镜200对应于第二调节组件150，CCD相机120朝向于第三反射镜200。第三反射镜200将回光导入CCD相机120以成像，通过第三反射镜200改变回光的传播方向，使CCD相机120能够连接于连接件100的顶壁并朝向于第三反射镜200，方便CCD相机120的安装。此外，第三反射镜200能够与分光镜151同步调节，而调节CCD相机120的焦距与激光焦距相同。

参照图2，在一些实施例中，第一调节组件140、第二调节组件150和第三调节组件160均包括第二驱动件190，第二驱动件190连接于第一驱动件170，调节件180连接于第二驱动件190，第二驱动件190用于驱动调节件180转动。第二驱动件190能够调节调节件180相对于水平面的夹角，从而改变激光束和光线的照射位置，第二驱动件190能够与对应的第一驱动件170相互协调，以调节激光束或CCD相机120的焦距，满足使用需求。需要说明的是，第一驱动件170和第二驱动件190的功能可以仅由一个驱动件达到，以实现对调节件180的转动和Z轴方向移动。

参照图2，在一些实施例中，激光加工组件包括至少三个安装件300和多个封堵件330，安装件300连接于连接件100，安装件300设置有安装腔310，安装件300沿X轴、Y轴和Z轴方向的两个侧壁均设置有相互对应的开口320，开口320连通安装腔310，第一调节组件140、第二调节组件150和第三调节组件160分别对应一个安装件300并容置于对应的安装件300设置的安装腔310中，部分开口320用于供激光束或光线通过，其余开口320被封堵件330封堵。上述设置可以实现模块化设计，在需要对光路调整或增加调节件180时，仅需增加一个安装件300并将新增的调节件180和驱动件放置并固定于安装腔310内，将未被激光束或光线通过的开口320封堵，随后将新增的安装件300连接于连接件100即可，装配方便。此外，将没有激光束或光线通过的开口320封堵，可以减少外部环境对激光束和光线的干扰。

本实用新型第二方面实施例提供了一种激光切割设备(图上未示出)，包括机架、加工平台和上述第一方面实施例提供的激光加工组件。其中，加工平台连接于机架，加工平台用于承载物料700。激光加工组件设置于加工平台上方，连接件100连接于机架。激光切割设备包括激光加工组件而至少具有激光加工组件的全部优点，物料700固定于加工平台后，激光加工组件能够对物料700加工，保证物料700的加工质量。

参照图1，在一些实施例中，激光切割设备还包括传感器400，传感器400连接于连接件100或机架，传感器400设置于加工平台上方，传感器400用于检测物料700的厚度。传感器400可以扫描物料700的轮廓，从而能够得到物料700自身的厚度以及物料700至镜头550之间的距离，以此距离为依据来进行焦距的调节，以满足对不同高度尺寸的物料700的加工需求。其中，传感器400可以选择为激光测距传感器。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (10)

1.一种激光加工组件，用于加工工件，其特征在于，包括连接件、激光头、CCD相机和光源，所述激光头、所述CCD相机和所述光源均连接于所述连接件，沿X轴方向，所述激光头、所述CCD相机和所述光源间隔设置，所述激光加工组件还包括第一调节组件、第二调节组件和第三调节组件，所述第一调节组件和所述第二调节组件沿X轴方向分布，所述第三调节组件、所述第二调节组件和所述光源沿Z轴方向分布，所述第一调节组件与所述激光头沿Z轴方向间隔设置，所述第三调节组件对应于所述工件，所述第一调节组件用于将激光束导入所述第三调节组件输出，所述第一调节组件能够调节激光束的焦距，所述光源用于发射光线，光线能够穿过所述第二调节组件并由所述第三调节组件输出，所述第二调节组件用于将由所述工件反射的光输送至所述CCD相机，所述第二调节组件能够调节所述CCD相机的焦距。

2.根据权利要求1所述的激光加工组件，其特征在于，所述第一调节组件、所述第二调节组件和所述第三调节组件均包括第一驱动件和调节件，所述调节件连接于所述第一驱动件，所述第一驱动件能够驱动所述调节件沿Z轴方向移动。

3.根据权利要求2所述的激光加工组件，其特征在于，所述第一调节组件的所述调节件包括第一反射镜，所述第一反射镜能够反射激光。

4.根据权利要求2所述的激光加工组件，其特征在于，所述第三调节组件的所述调节件包括第二反射镜，所述第二反射镜能够反射所述激光，所述光源发射的光能够穿透所述第二反射镜。

5.根据权利要求2所述的激光加工组件，其特征在于，所述第二调节组件的所述调节件包括分光镜，所述光源发射的光能够穿透所述分光镜，所述分光镜能够将至少部分由所述工件反射的光输送至所述CCD相机。

6.根据权利要求5所述的激光加工组件，其特征在于，还包括第三反射镜，所述第三反射镜与所述第二调节组件沿X轴方向间隔设置，所述第三反射镜对应于所述第二调节组件，所述CCD相机朝向于所述第三反射镜。

7.根据权利要求2所述的激光加工组件，其特征在于，所述第一调节组件、所述第二调节组件和所述第三调节组件均包括第二驱动件，所述第二驱动件连接于所述第一驱动件，所述调节件连接于所述第二驱动件，所述第二驱动件用于驱动所述调节件转动。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的激光加工组件，其特征在于，包括至少三个安装件和多个封堵件，所述安装件连接于所述连接件，所述安装件设置有安装腔，所述安装件沿X轴、Y轴和Z轴方向的两个侧壁均设置有相互对应的开口，所述开口连通所述安装腔，所述第一调节组件、所述第二调节组件和所述第三调节组件分别对应一个所述安装件并容置于对应的所述安装件设置的所述安装腔中，部分所述开口用于供激光束或光线通过，其余所述开口被所述封堵件封堵。

9.激光切割设备，其特征在于，包括：

机架；

加工平台，连接于所述机架，所述加工平台用于承载工件；

权利要求1至8中任一项所述激光加工组件，设置于所述加工平台上方，所述连接件连接于所述机架。

10.根据权利要求9所述的激光切割设备，其特征在于，还包括传感器，所述传感器连接于所述连接件或所述机架，所述传感器设置于所述加工平台上方，所述传感器用于检测所述工件的厚度。