一種高功率激光電動光閘裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于大功率激光設(shè)備領(lǐng)域，涉及激光器的開關(guān)光切換裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]激光器在應(yīng)用過程中，經(jīng)常需要進行激光的發(fā)射與停止操作，特別是在焊接領(lǐng)域，激光停止時激光能夠被內(nèi)部吸收掉，在發(fā)射與停止的過程中需要實現(xiàn)激光功率的緩升緩降，這就需要在激光器中安裝光閘裝置。目前使用較多的光閘裝置是氣動裝置和轉(zhuǎn)角電磁鐵裝置。氣缸驅(qū)動的光閘裝置存在以下缺點:氣壓不足會導(dǎo)致反射鏡動作緩慢或無法動作；氣壓過高時，會導(dǎo)致響應(yīng)速度過快，壓力過大，受力過度，會導(dǎo)致反射鏡偏移，從而導(dǎo)致光路偏移，影響激光器出光穩(wěn)定性；氣壓的不穩(wěn)定性影響光閘動作速度的穩(wěn)定性，因此導(dǎo)致出光時間的變化，從而影響激光加工效果。
[0003]轉(zhuǎn)角電磁鐵驅(qū)動的光閘裝置存在以下缺點:由于轉(zhuǎn)角電磁鐵扭力較強，而且無法控制扭力大小，導(dǎo)致開啟或關(guān)閉光閘時會導(dǎo)致擺臂與限位點的強力碰撞，長期使用會使擺臂上的反射鏡片發(fā)生偏移，影響管路穩(wěn)定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對以上問題，本實用新型的目的在于提供一種高功率激光電動光閘裝置，是在鏡架調(diào)整座設(shè)有激光反射鏡，利用步進電機的運動位置與時間，驅(qū)動反射鏡切割光斑，達到精準(zhǔn)控制激光能量的切換和緩升緩降時間。
[0005]本實用新型的技術(shù)方案是通過以下方式實現(xiàn)的:一種高功率激光電動光閘裝置，由步進電機、鏡架調(diào)整座、鏡架安裝底座、電機固定架組成，所述的步進電機安裝于電機固定架上，步進電機的輸出軸上固定有鏡架安裝座，鏡架調(diào)整座利用三顆螺紋副及彈簧固定于鏡架安裝座上，緊固螺柱用來鎖死螺紋副，其特征在于:所述的鏡架調(diào)整座上設(shè)有激光反射鏡，調(diào)節(jié)鏡架調(diào)整座使激光反射鏡所在面與步進電機的輸出軸垂直，步進電機轉(zhuǎn)動帶動激光反射鏡運動，實現(xiàn)對激光光束的阻擋反射與通過控制。
[0006]所述的緊固螺柱等分的排列在鏡架調(diào)整座的圓周上，每個緊固螺柱上均設(shè)有內(nèi)螺紋。
[0007]所述的電機固定架上設(shè)有限位開關(guān)I和限位開關(guān)II，用于限制及指示激光反射鏡位置，標(biāo)示激光開、關(guān)狀態(tài)，激光反射鏡由限位開關(guān)I位置I運動至限位開關(guān)II位置II，又由位置II運動至位置I，為一完整的功率緩升緩降開關(guān)光過程。
[0008]所述的激光反射鏡為棱形，安裝于鏡架調(diào)整座上，鏡邊的延長線交于電機軸心，保證在轉(zhuǎn)動過程中鏡片邊緣同時切光，便于控制運動周期時間。
[0009]本實用新型結(jié)構(gòu)，可實現(xiàn)快速且速度可控的出關(guān)光控制，在設(shè)定光閘時間后可以通過參數(shù)整定、比例、微分、積分調(diào)節(jié)來控制電機自整定及位置誤差，定位精度高可實現(xiàn)激光光路向吸收體切換至光纖耦合光路，確保輸出激光安全性，同時也可以通過控制步進電機的速度實現(xiàn)輸出激光功率的緩升緩降功能，具有重復(fù)定位精度高、響應(yīng)速度快、激光無過沖現(xiàn)象、緩升緩降時間可控可調(diào)等優(yōu)點。
【附圖說明】
[0010]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)三維圖。
[0011]圖2是本實用新型在關(guān)閉狀態(tài)位置示意圖。
[0012]圖3是圖2應(yīng)用在光閘中關(guān)閉狀態(tài)位置示意圖。
[0013]圖4是本實用新型在運動狀態(tài)示意圖。
[0014]圖5是圖4應(yīng)用在光閘中運動狀態(tài)示意圖。
[0015]圖6是本實用新型在開啟狀態(tài)位置示意圖。
[0016]圖7是圖6應(yīng)用在光閘開啟狀態(tài)位置示意圖。
[0017]圖中:1步進電機、2限位開關(guān)1、3限位開關(guān)I1、4激光光束、5激光反射鏡、6緊固螺柱、7鏡架調(diào)整座、8鏡架安裝底座、9電機固定架、10吸收體、11光束耦合器、12螺紋副。
【具體實施方式】
[0018]由圖1知，一種高功率激光電動光閘裝置，由步進電機1、鏡架調(diào)整座7、鏡架安裝底座8、電機固定架9組成，所述的步進電機I安裝于電機固定架9上，步進電機I的輸出軸上固定有鏡架安裝座8，鏡架調(diào)整座7利用三顆螺紋副12及彈簧固定于鏡架安裝座8上，緊固螺柱6用來鎖死螺紋副12，所述的鏡架調(diào)整座7上設(shè)有激光反射鏡5，調(diào)節(jié)鏡架調(diào)整座7使激光反射鏡5所在面與步進電機I的輸出軸垂直，步進電機I轉(zhuǎn)動帶動激光反射鏡5運動，實現(xiàn)對激光光束4的阻擋反射與通過控制。所述的緊固螺柱6等分的排列在鏡架調(diào)整座7的圓周上，每個緊固螺柱6上均設(shè)有內(nèi)螺紋。所述的電機固定架9上設(shè)有限位開關(guān)I 2和限位開關(guān)II 3，用于限制及指示激光反射鏡5位置，標(biāo)示激光開、關(guān)狀態(tài)，激光反射鏡5由限位開關(guān)I 2位置I運動至限位開關(guān)II 3位置II，又由位置II運動至位置I，為一完整的功率緩升緩降開關(guān)光過程。所述的激光反射鏡5為棱形，安裝于鏡架調(diào)整座7上，鏡邊的延長線交于電機軸心，保證在轉(zhuǎn)動過程中鏡片邊緣同時切光，便于控制運動周期時間。
[0019]由圖2、圖3知，是本實用新型應(yīng)用在光閘中關(guān)閉狀態(tài)位置示意圖。當(dāng)需要關(guān)閉光閘取消激光時，步進電機I帶動激光反射鏡5由限位開關(guān)II 3運動至限位開關(guān)I 2處。限位開關(guān)I 2監(jiān)測到位信號，激光光束4入射到吸收體10中。
[0020]由圖4、圖5知，是本實用新應(yīng)用在光閘中運動狀態(tài)示意圖。當(dāng)激光處于輸出或關(guān)閉過程中的時候激光光束與激光反射鏡5位置所示，激光光束4部分進入吸收體10中，部分反射進入光束耦合器11中。此時限位開關(guān)I 2和限位開關(guān)II 3 一起指示激光反射鏡5處于動作狀態(tài)。
[0021]圖6、圖7知，是本實用新型應(yīng)用在光閘開啟狀態(tài)位置示意圖。大功率激光，激光反射鏡5安于步進電機I上與大功率激光成45度夾角，吸收體10放置在大功率激光入射光路上，光束耦合器11放在大功率激光經(jīng)過激光反射鏡5反射后的光路上。當(dāng)需要開啟光閘輸出激光時，步進電機I帶動激光反射鏡5由限位開關(guān)I 2運動至限位開關(guān)II 3處，限位開關(guān)II 3監(jiān)測到位信號，激光經(jīng)反射由光束耦合器11耦合輸出。
[0022]本物理方式控制激光出射及緩升緩降光閘系統(tǒng)具體使用方法為:以大功率激光為安裝基準(zhǔn)安裝光閘裝置與光束耦合器11，光閘裝置上激光反射鏡5與大功率激光成45°角度。大功率激光經(jīng)激光反射鏡5反射后能夠進入光束耦合器11中。調(diào)整鏡架調(diào)整座7使步進電機I轉(zhuǎn)動時激光反射鏡5處于同一平面即激光反射鏡5面與步進電機I軸垂直。鎖緊固定螺柱6，吸收體10放置與大功率激光入射光路上。當(dāng)需要開啟光閘輸出激光時，步進電機I帶動激光反射鏡5由限位開關(guān)I 2運動至限位開關(guān)II 3處，限位開關(guān)II 3監(jiān)測到位信號，激光經(jīng)反射由光束耦合器11耦合輸出。當(dāng)需要關(guān)閉光閘取消激光時步進電機I帶動激光反射鏡5由限位開關(guān)II 3運動至限位開關(guān)I 2處。限位開關(guān)I 2監(jiān)測到位信號，激光入射吸收體10中。以上為光閘裝置一個動作周期?？刂齐姍C運動速率可以設(shè)置動作周期時間即緩升緩降時間。實現(xiàn)激光功率緩升緩降參數(shù)設(shè)置與加工工藝速率匹配。
【主權(quán)項】
1.一種高功率激光電動光閘裝置，由步進電機(I)、鏡架調(diào)整座(7)、鏡架安裝底座(8)、電機固定架(9)組成，所述的步進電機(I)安裝于電機固定架(9)上，步進電機(I)的輸出軸上固定有鏡架安裝座(8)，鏡架調(diào)整座(7)利用三顆螺紋副(12)及彈簧固定于鏡架安裝座(8)上，緊固螺柱(6)用來鎖死螺紋副(12)，其特征在于:所述的鏡架調(diào)整座(7)上設(shè)有激光反射鏡(5)，調(diào)節(jié)鏡架調(diào)整座(7)使激光反射鏡(5)所在面與步進電機(I)的輸出軸垂直，步進電機(I)轉(zhuǎn)動帶動激光反射鏡(5)運動，實現(xiàn)對激光光束(4)的阻擋反射與通過控制。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高功率激光電動光閘裝置，其特征在于:所述的緊固螺柱(6)等分的排列在鏡架調(diào)整座(7)的圓周上，每個緊固螺柱(6)上均設(shè)有內(nèi)螺紋。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高功率激光電動光閘裝置，其特征在于:所述的電機固定架(9)上設(shè)有限位開關(guān)I (2)和限位開關(guān)II (3)，用于限制及指示激光反射鏡(5)位置，標(biāo)示激光開、關(guān)狀態(tài)，激光反射鏡(5)由限位開關(guān)I (2)位置I運動至限位開關(guān)II (3)位置II，又由位置II運動至位置I，為一完整的功率緩升緩降開關(guān)光過程。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高功率激光電動光閘裝置，其特征在于:所述的激光反射鏡(5)為棱形，安裝于鏡架調(diào)整座(7)上，鏡邊的延長線交于電機軸心，在轉(zhuǎn)動過程中鏡片邊緣同時切光，便于控制運動周期和時間。
【專利摘要】一種高功率激光電動光閘裝置，由步進電機（1）、鏡架調(diào)整座（7）、鏡架安裝底座（8）、電機固定架（9）組成，所述的步進電機（1）安裝于電機固定架（9）上，步進電機（1）的輸出軸上固定有鏡架安裝座（8），其特征在于：所述的鏡架調(diào)整座（7）上設(shè)有激光反射鏡（5），調(diào)節(jié)鏡架調(diào)整座（7）使激光反射鏡（5）所在面與步進電機（1）的輸出軸垂直，步進電機（1）轉(zhuǎn)動帶動激光反射鏡（5）運動，實現(xiàn)對激光光束（4）的阻擋反射與通過控制。本實用新型，可實現(xiàn)快速且速度可控的出關(guān)光控制，在設(shè)定光閘時間后可以通過參數(shù)整定、比例、微分、積分調(diào)節(jié)來控制步進電機自整定及位置誤差，定位精度高可實現(xiàn)激光光路向吸收體切換至光纖耦合光路，確保輸出激光安全性。
【IPC分類】H01S3/00, G02B26/08
【公開號】CN204731486
【申請?zhí)枴緾N201520348255
【發(fā)明人】農(nóng)光壹, 俞賢民, 酈勤, 常亮
【申請人】江蘇中科四象激光科技有限公司
【公開日】2015年10月28日
【申請日】2015年5月27日