激光焦點輔助定位裝置以及激光加工頭的制作方法
【專利摘要】本實用新型具體涉及一種激光焦點輔助定位裝置，固定連接在激光準直鏡頭上，其包括連接組件、支架和光源。其中，連接組件設置在光學系統(tǒng)上；支架安裝在連接組件上；光源與支架連接，并且位于光學系統(tǒng)之外。該新型定位裝置具有定位精度高、結構簡單、制造成本低、調(diào)節(jié)方便的特點，可以直觀識別激光焦點的位置。本實用新型還涉及一種激光加工頭，包括聚焦鏡、鏡座以及前述的激光焦點輔助定位裝置。該新型加工頭的激光焦點位于工件的待加工表面，可以實現(xiàn)最佳的加工效果。
【專利說明】激光焦點輔助定位裝置以及激光加工頭
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于激光加工【技術領域】，具體涉及一種激光焦點輔助定位裝置以及采用該定位裝置的激光加工頭。
【背景技術】
[0002]激光加工作為一種新型技術，具有熱輸入量小、深寬比大、強度好、易實現(xiàn)自動化等優(yōu)點，應用越來越廣泛。進行加工時，激光通過聚焦鏡后在焦點處聚焦，即激光功率密度最高的位置，通常稱為焦點位置。焦點位置是重要的工藝參數(shù)，加工效果會因為焦點位置距離工件表面位置的不同而有很大差別。所以，激光焦點位于工件的待加工表面上，并且保持兩者距離的相對一致，才能達到最佳的加工效果。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的目的在于滿足上述激光加工的技術要求，提出一種定位精度高、結構簡單、制造成本低、調(diào)節(jié)方便的激光焦點輔助定位裝置，以及采用該定位裝置的激光加工頭。
[0004]本實用新型實施例的技術方案是這樣的:
[0005]一種激光焦點輔助定位裝置，固定連接在光學系統(tǒng)上，包括連接組件、支架和光源；所述連接組件設置在所述光學系統(tǒng)上；所述支架安裝在所述連接組件上；所述光源與所述支架連接，并且位于所述光學系統(tǒng)之外。
[0006]進一步說明，所述連接組件包括固定模塊和滑動模塊；所述固定模塊設置在所述光學系統(tǒng)上；所述滑動模塊與所述固定模塊活動連接；所述支架安裝在所述滑動模塊上。
[0007]進一步說明，所述固定模塊為滑環(huán)內(nèi)圈，所述滑環(huán)內(nèi)圈套設在所述光學系統(tǒng)上；所述滑動模塊為滑環(huán)外圈，所述滑環(huán)外圈套在所述滑環(huán)內(nèi)圈上，其形狀大小與所述滑環(huán)內(nèi)圈相配合；所述支架固定在所述滑環(huán)外圈的外壁上。
[0008]進一步說明，所述滑環(huán)外圈包括第一滑環(huán)外圈和第二滑環(huán)外圈；所述第一滑環(huán)外圈和第二滑環(huán)外圈套在所述滑環(huán)內(nèi)圈上，其形狀大小與所述滑環(huán)內(nèi)圈相配合；所述第一滑環(huán)外圈與第二滑環(huán)外圈兩端接口處通過螺絲鎖緊；所述支架固定在所述第一滑環(huán)外圈的外壁上；所述第二滑環(huán)外圈上設置有螺紋孔，所述螺紋孔內(nèi)鎖緊有螺絲將所述第一滑環(huán)外圈和第二滑環(huán)外圈固定在所述滑環(huán)內(nèi)圈上。
[0009]進一步說明，所述支架遠離所述光學系統(tǒng)的一端設置有通孔，所述通孔內(nèi)鎖緊有螺絲使得所述光源活動連接于所述支架的內(nèi)側。
[0010]進一步說明，所述支架外側沿著通孔邊緣設置有刻度表；所述光源在與所述刻度表相同的一側設置有指針；所述指針位于所述刻度表邊緣之外，并且指向所述刻度表。
[0011]進一步說明，所述光源為紅光激光標線器；所述支架為U型或H型結構。
[0012]一種激光加工頭，包括聚焦鏡、鏡座以及上述的激光焦點輔助定位裝置；所述聚焦鏡設置在所述鏡座的內(nèi)部；所述激光焦點輔助定位裝置固定連接在所述鏡座的外壁上，并且靠近出光端。
[0013]本實用新型實施例帶來的有益效果是:通過對工件表面上激光焦點輔助定位裝置的光源與激光的光斑是否重合的判定，直觀識別激光焦點的位置，定位精度高，有利于實現(xiàn)最佳的加工效果；通過對第一滑環(huán)外圈和第二滑環(huán)外圈的轉動，實現(xiàn)光源360度全方位照射，使得該定位裝置可以應用于任何形狀的工件加工；支架上設置有可標識不同焦距聚焦鏡下激光焦點位置的刻度表，大大節(jié)省了調(diào)試時間。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型實施例的結構示意圖；
[0015]圖2是圖1所示實施例中連接組件的結構示意圖；
[0016]圖3是圖1所示實施例的使用狀態(tài)圖；
[0017]圖4是圖1所示實施例中支架和光源的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0018]為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0019]如圖1所示，本實施例所提供的激光焦點輔助定位裝置固定連接在光學系統(tǒng)4上。具體而言，該新型的定位裝置包括連接組件1、支架2和光源3。連接組件I設置在光學系統(tǒng)4上；支架2安裝在連接組件I上；光源3與支架2連接，并且位于光學系統(tǒng)4之外。通常，光源3的出光方向與光學系統(tǒng)4的出光方向相交。
[0020]在本實施例中，連接組件I包括固定模塊和滑動模塊。固定模塊設置在光學系統(tǒng)4上，滑動模塊與固定模塊活動連接。支架2安裝在滑動模塊上，在滑動模塊的帶動下可以沿著固定模塊移動。
[0021]在本實施例中，固定模塊為滑環(huán)內(nèi)圈11，滑動模塊為滑環(huán)外圈。滑環(huán)內(nèi)圈11套設在光學系統(tǒng)4上，滑環(huán)外圈套在滑環(huán)內(nèi)圈11上，其形狀大小與滑環(huán)內(nèi)圈11相配合。支架2固定在滑環(huán)外圈的外壁上，在滑環(huán)外圈的帶動下可以沿著滑環(huán)內(nèi)圈11移動。
[0022]如圖2所示，滑環(huán)外圈包括第一滑環(huán)外圈12和第二滑環(huán)外圈13。具體而言，第一滑環(huán)外圈12和第二滑環(huán)外圈13套在滑環(huán)內(nèi)圈11上，其形狀大小與滑環(huán)內(nèi)圈11相配合。第一滑環(huán)外圈12與第二滑環(huán)外圈13兩端接口處通過螺絲鎖緊。支架2固定在第一滑環(huán)外圈12的外壁上。第二滑環(huán)外圈13上設置有螺紋孔，螺紋孔內(nèi)鎖緊有螺絲將第一滑環(huán)外圈12和第二滑環(huán)外圈13固定在滑環(huán)內(nèi)圈11上。第一滑環(huán)外圈12和第二滑環(huán)外圈13緊密配合，作為一個整體可以帶著支架2在滑環(huán)內(nèi)圈11上自由移動，需要固定位置時，鎖緊第二滑環(huán)外圈13上的螺絲即可。
[0023]如圖3所示，在不規(guī)則表面的工件上進行激光加工時，突起的部分會遮擋住光源3上的光線，無法對激光的焦點進行定位。這時，可以松開第二滑環(huán)外圈13上的螺絲，轉動第一滑環(huán)外圈12和第二滑環(huán)外圈13，直至光源3不被遮擋，再鎖緊螺絲固定即可。由于光源3可以從360度全方位進行照射，使得該定位裝置可以應用于任何形狀的工件加工。
[0024]如圖4所示，支架2遠離光學系統(tǒng)4的一端設置有通孔，通孔內(nèi)鎖緊有螺絲使得光源3活動連接于支架2的內(nèi)側。光源3以連接處作為支撐點，可以進行轉動。
[0025]支架2外側沿著通孔邊緣設置有刻度表5 ;光源3在與刻度表5相同的一側設置有指針6 ;指針6位于刻度表5邊緣之外，并且指向刻度表5。
[0026]光學系統(tǒng)4所用的聚焦鏡的焦距不同，激光焦點所處的平面位置跟著變化，光源3的傾斜角度也必須進行相應的調(diào)整。刻度表5上的刻度線記錄的是光源3對應不同焦距的聚焦鏡定位激光焦點所應該傾斜的角度。每次更換聚焦鏡時不用重新對定位裝置進行調(diào)試，轉動光源3，直至指針6指正特定的刻度線，即可開始對焦點進行定位，提高了工作效率。
[0027]在本實施例中，光源3為紅光激光標線器，其發(fā)射的紅光在工件表面上呈一條紅色的光線。
[0028]本實施例所提供的激光焦點輔助定位裝置的工作原理大致如下:
[0029]第一步，調(diào)試。激光通過聚焦鏡在平面上形成光斑，定位裝置從側面照射在平面上形成紅色光線，激光對平面進行燒蝕，平面最深處是為焦點所在的位置，調(diào)節(jié)定位裝置使得紅色光線與焦點重合，記錄好此時紅光激光標線器傾斜的角度。
[0030]第二步，定位。對工件進行激光加工，如果工件表面的激光光斑與定位裝置照射的紅色光線不重合，那么說明工件表面與激光焦點不在同一個平面上，需要調(diào)節(jié)加工頭與工件之間的相對位置，直至激光光斑與紅色光線重合。需要說明的是，如果紅光激光標線器與聚焦鏡的對應關系已經(jīng)在刻度表上做好了記錄，可以跳過調(diào)試步驟，直接在待加工的工件上對焦點進行定位。
[0031]本實用新型還提供一種激光加工頭，適用于切割、打標、焊接等【技術領域】。具體而言，該激光加工頭包括聚焦鏡、鏡座以及上述激光焦點輔助定位裝置。聚焦鏡設置在鏡座的內(nèi)部，激光焦點輔助定位裝置固定連接在鏡座的外壁上，并且靠近出光端。該新型的加工頭通過定位裝置直觀識別激光焦點的位置，確保激光焦點位于工件的待加工表面，達到最佳的加工效果。
[0032]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.一種激光焦點輔助定位裝置，固定連接在光學系統(tǒng)上，其特征在于:包括連接組件、支架和光源；所述連接組件設置在所述光學系統(tǒng)上；所述支架安裝在所述連接組件上；所述光源與所述支架連接，并且位于所述光學系統(tǒng)之外。
2.根據(jù)權利要求1所述的定位裝置，其特征在于:所述連接組件包括固定模塊和滑動模塊；所述固定模塊設置在所述光學系統(tǒng)上；所述滑動模塊與所述固定模塊活動連接；所述支架安裝在所述滑動模塊上。
3.根據(jù)權利要求2所述的定位裝置，其特征在于:所述固定模塊為滑環(huán)內(nèi)圈，所述滑環(huán)內(nèi)圈套設在所述光學系統(tǒng)上；所述滑動模塊為滑環(huán)外圈，所述滑環(huán)外圈套在所述滑環(huán)內(nèi)圈上，其形狀大小與所述滑環(huán)內(nèi)圈相配合；所述支架固定在所述滑環(huán)外圈的外壁上。
4.根據(jù)權利要求3所述的定位裝置，其特征在于:所述滑環(huán)外圈包括第一滑環(huán)外圈和第二滑環(huán)外圈；所述第一滑環(huán)外圈和第二滑環(huán)外圈套在所述滑環(huán)內(nèi)圈上，其形狀大小與所述滑環(huán)內(nèi)圈相配合；所述第一滑環(huán)外圈與第二滑環(huán)外圈兩端接口處通過螺絲鎖緊；所述支架固定在所述第一滑環(huán)外圈的外壁上；所述第二滑環(huán)外圈上設置有螺紋孔，所述螺紋孔內(nèi)鎖緊有螺絲將所述第一滑環(huán)外圈和第二滑環(huán)外圈固定在所述滑環(huán)內(nèi)圈上。
5.根據(jù)權利要求1至4任意一項所述的定位裝置，其特征在于:所述支架遠離所述光學系統(tǒng)的一端設置有通孔，所述通孔內(nèi)鎖緊有螺絲使得所述光源活動連接于所述支架的內(nèi)側。
6.根據(jù)權利要求5所述的定位裝置，其特征在于:所述支架外側沿著通孔邊緣設置有刻度表；所述光源在與所述刻度表相同的一側設置有指針；所述指針位于所述刻度表邊緣之外，并且指向所述刻度表。
7.根據(jù)權利要求6所述的定位裝置，其特征在于:所述光源為紅光激光標線器；所述支架為U型或Η型結構。
8.一種激光加工頭，其特征在于:包括聚焦鏡、鏡座以及權利要求1所述的激光焦點輔助定位裝置；所述聚焦鏡設置在所述鏡座的內(nèi)部；所述激光焦點輔助定位裝置固定連接在所述鏡座的外壁上，并且靠近出光端。
【文檔編號】B41J2/435GK204075506SQ201420459365
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年8月14日 優(yōu)先權日:2014年8月14日
【發(fā)明者】朱寶華, 劉昊, 高云峰 申請人:深圳市大族激光科技股份有限公司