雙間距協(xié)同調(diào)節(jié)激光擴束裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種激光加工領(lǐng)域以及光學(xué)領(lǐng)域，尤其是一種激光調(diào)距裝置，具體地說是一種利用不同螺距的螺紋通實現(xiàn)雙間距同時調(diào)節(jié)激光擴束裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著激光技術(shù)的廣泛應(yīng)用，不同場合對于激光光斑直徑的要求也越來越多。但目前激光加工中的激光光斑直徑一般控制在l~8mm，以便于達到更高的激光能量密度，但是隨著激光器能量的不斷提高以及一些大光斑應(yīng)用場合的不斷涌現(xiàn)，市場對于激光擴束裝置的需求也不斷增加。
[0003]常見的擴束系統(tǒng)一般使用三鏡片式擴束系統(tǒng)，例如專利號CN101750744B專利所述的由深圳市大族激光科技股份有限公司高云峰等人研制開發(fā)的激光擴束經(jīng)系統(tǒng)，使用三塊彎月型透鏡實現(xiàn)激光光斑的放大以及最后的準直平行光輸出。又如專利號為CNlO 1788716A的專利同樣利用三透鏡實現(xiàn)了對于激光光斑的可變倍放大，同時實現(xiàn)以準直平行光射出。
[0004]上述裝置可以實現(xiàn)室溫或環(huán)境溫度變動不大的情況下使用，但是激光擴束鏡通常適用于環(huán)境溫差較大的工作環(huán)境，例如激光焊接，激光切割，激光打孔等，由于激光器在電壓輸送、功率放大，空氣電離等過程中不可避免的會產(chǎn)生熱量，造成環(huán)境溫度存在較大變化，因此必須考慮光學(xué)系統(tǒng)在溫度改變時的穩(wěn)定性。針對這一問題，專利號為CN101738730A的專利提出一種可以實現(xiàn)單透鏡間距環(huán)境溫度手動補償?shù)募す鈹U束鏡裝置，但仍存在以下問題:1.僅實現(xiàn)單一間距的調(diào)整，若擴展至多間距調(diào)整需大幅變動擴束鏡結(jié)構(gòu)；2.無法完成雙間距同時調(diào)節(jié)；3.操作繁瑣且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工與操作成本較高。
[0005]因此本發(fā)明提出一種雙間距協(xié)同調(diào)節(jié)的激光擴束裝置，通過旋轉(zhuǎn)透鏡支架以及水平滑軌實現(xiàn)雙間距同時調(diào)節(jié)，并通過不同螺距控制雙間距按比例調(diào)節(jié)。本發(fā)明裝置可顯著提高擴束系統(tǒng)的擴束精度以及光束穩(wěn)定性，且通過單一調(diào)整螺母實現(xiàn)了雙間距的同時調(diào)節(jié)，操作簡單，節(jié)省人工成本。通過對國內(nèi)外文獻進行檢索，目前還沒有發(fā)現(xiàn)可以實現(xiàn)雙間距同時調(diào)節(jié)的激光擴束鏡系統(tǒng)的相關(guān)報道，本發(fā)明為首次提出該裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)的激光器擴器裝置不能適應(yīng)環(huán)境溫度變化進行調(diào)整的問題，設(shè)計一種雙間距協(xié)同調(diào)節(jié)激光擴束裝置，通過旋轉(zhuǎn)透鏡支架以及水平滑軌實現(xiàn)雙間距同時調(diào)節(jié)，并通過不同螺距控制雙間距按比例調(diào)節(jié)，具有操作簡單，精度高以及結(jié)構(gòu)輕便，成本低等優(yōu)點。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種雙間距協(xié)同調(diào)節(jié)激光擴束裝置，它包括透鏡I 4、透鏡II 16和透鏡III 9，其特征是所述的透鏡I 4通過壓環(huán)I 2和軸套I 3壓緊在透鏡支架I I的凹孔內(nèi)，透鏡支架I I下端嵌入底座6右端的水平T型槽內(nèi)，水平T型槽的底部設(shè)有供透鏡支架I I水平移動的滾柱5 ;透鏡II 16通過壓環(huán)II 18和軸套II 17安裝在旋轉(zhuǎn)透鏡支架15的凹孔內(nèi)；透鏡III 9通過壓環(huán)III 11和軸套III 10安裝在透鏡支架III8，透鏡支架III8的下部嵌入底座6左端的水平T型槽內(nèi)，底座6左端的水平T型槽內(nèi)設(shè)有便于透鏡支架III 8左右移動的滾柱II 7 ;旋轉(zhuǎn)透鏡支架15的兩端分別與透鏡支架I I和透鏡支架III 8通過螺紋連接，旋轉(zhuǎn)透鏡支架15通過軸承I 27安裝在與底座6相連的支架28的安裝孔內(nèi)；在支架28上還安裝有調(diào)節(jié)傳動軸20，調(diào)節(jié)傳動軸20的一端安裝有調(diào)節(jié)手柄13，在調(diào)節(jié)傳動軸20的另一端安裝有主動齒輪21，主動齒輪21與旋轉(zhuǎn)透鏡支架15上的從動齒輪29嚙合；環(huán)境溫度升高時，逆時針或順時針旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)手柄13，通過調(diào)節(jié)傳動軸20使主動齒輪21嚙合從動齒輪29轉(zhuǎn)動從而帶動旋轉(zhuǎn)透鏡支架15順時針旋轉(zhuǎn)，從而通過兩端的螺紋帶動透鏡支架I I與透鏡支架III8向旋轉(zhuǎn)透鏡支架15軸線中心水平移動，直至完全補償溫度導(dǎo)致的間距變化；反之，溫度降低時，順時針或逆時針旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)手柄13直至完全補償溫度導(dǎo)致的間距變化。
[0008]透鏡I 4、透鏡II 16實現(xiàn)擴束，透鏡III 9實現(xiàn)準直光輸出。
[0009]所述的透鏡支架I 1、透鏡支架III8與旋轉(zhuǎn)透鏡支架15連接時采用的螺距不同，螺距比滿足δ」δ亡J1為透鏡支架I I的螺距，A為透鏡支架III 8的螺距，Z1為透鏡
I4與透鏡II 16的間距，Z2為透鏡III 9與透鏡II 16的間距。
[0010]所述的壓環(huán)2與透鏡支架I I的凹孔之間采用過盈配合連接。
[0011]所述的壓環(huán)II 18與旋轉(zhuǎn)透鏡支架15的凹孔之間采用過盈配合。
[0012]所述的調(diào)節(jié)傳動軸20通過深溝球軸承II 24安裝在底座6上的支架28的軸孔內(nèi)，兩端采用端蓋II 23進行固定。
[0013]所述的旋轉(zhuǎn)透鏡支架15通過深溝球軸承I 27安裝在底座6的支架28的安裝孔內(nèi)，兩端采用端蓋I 14固定。
[0014]所述的從動齒輪29與旋轉(zhuǎn)透鏡支架15為整體式或分體式結(jié)構(gòu)。
[0015]本發(fā)明的有益效果為:
1.通過單調(diào)節(jié)手柄實現(xiàn)雙間距的同時調(diào)整，操作簡單快捷。
[0016]2.通過精密螺紋實現(xiàn)間距的調(diào)整，調(diào)整精度高。
[0017]3.結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。。
[0019]圖2為圖1的局部放大圖。
[0020]圖3為圖1的左視圖。
[0021]圖中，1.透鏡支架I ;2.壓環(huán)I ;3.軸套I ;4.透鏡I ;5.滾柱I ;6.底座；7.滾柱II ；8.透鏡支架III ;9.透鏡III;10.軸套ΙΙΙ;11.壓環(huán)III ; 12.螺母I ;13.調(diào)節(jié)手柄；
14.端蓋I ;15.旋轉(zhuǎn)透鏡支架II ；16.透鏡II ；17.軸套II ；18.壓環(huán)II ；19.螺母II ；20.調(diào)節(jié)傳動軸；21.主動齒輪。其中，22.半圓銷；23.端蓋II ;24.深溝球軸承II ；25.螺柱II ;26.螺柱I ;27.深溝球軸承I ;28.支架，29.從動齒輪。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的說明。
[0023]如圖1-3所示。
[00