激光焦点辅助定位装置以及激光加工头的制作方法
【专利摘要】本实用新型具体涉及一种激光焦点辅助定位装置，固定连接在激光准直镜头上，其包括连接组件、支架和光源。其中，连接组件设置在光学系统上；支架安装在连接组件上；光源与支架连接，并且位于光学系统之外。该新型定位装置具有定位精度高、结构简单、制造成本低、调节方便的特点，可以直观识别激光焦点的位置。本实用新型还涉及一种激光加工头，包括聚焦镜、镜座以及前述的激光焦点辅助定位装置。该新型加工头的激光焦点位于工件的待加工表面，可以实现最佳的加工效果。
【专利说明】激光焦点辅助定位装置以及激光加工头
【技术领域】
[0001]本实用新型属于激光加工【技术领域】，具体涉及一种激光焦点辅助定位装置以及采用该定位装置的激光加工头。
【背景技术】
[0002]激光加工作为一种新型技术，具有热输入量小、深宽比大、强度好、易实现自动化等优点，应用越来越广泛。进行加工时，激光通过聚焦镜后在焦点处聚焦，即激光功率密度最高的位置，通常称为焦点位置。焦点位置是重要的工艺参数，加工效果会因为焦点位置距离工件表面位置的不同而有很大差别。所以，激光焦点位于工件的待加工表面上，并且保持两者距离的相对一致，才能达到最佳的加工效果。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在于满足上述激光加工的技术要求，提出一种定位精度高、结构简单、制造成本低、调节方便的激光焦点辅助定位装置，以及采用该定位装置的激光加工头。
[0004]本实用新型实施例的技术方案是这样的:
[0005]一种激光焦点辅助定位装置，固定连接在光学系统上，包括连接组件、支架和光源；所述连接组件设置在所述光学系统上；所述支架安装在所述连接组件上；所述光源与所述支架连接，并且位于所述光学系统之外。
[0006]进一步说明，所述连接组件包括固定模块和滑动模块；所述固定模块设置在所述光学系统上；所述滑动模块与所述固定模块活动连接；所述支架安装在所述滑动模块上。
[0007]进一步说明，所述固定模块为滑环内圈，所述滑环内圈套设在所述光学系统上；所述滑动模块为滑环外圈，所述滑环外圈套在所述滑环内圈上，其形状大小与所述滑环内圈相配合；所述支架固定在所述滑环外圈的外壁上。
[0008]进一步说明，所述滑环外圈包括第一滑环外圈和第二滑环外圈；所述第一滑环外圈和第二滑环外圈套在所述滑环内圈上，其形状大小与所述滑环内圈相配合；所述第一滑环外圈与第二滑环外圈两端接口处通过螺丝锁紧；所述支架固定在所述第一滑环外圈的外壁上；所述第二滑环外圈上设置有螺纹孔，所述螺纹孔内锁紧有螺丝将所述第一滑环外圈和第二滑环外圈固定在所述滑环内圈上。
[0009]进一步说明，所述支架远离所述光学系统的一端设置有通孔，所述通孔内锁紧有螺丝使得所述光源活动连接于所述支架的内侧。
[0010]进一步说明，所述支架外侧沿着通孔边缘设置有刻度表；所述光源在与所述刻度表相同的一侧设置有指针；所述指针位于所述刻度表边缘之外，并且指向所述刻度表。
[0011]进一步说明，所述光源为红光激光标线器；所述支架为U型或H型结构。
[0012]一种激光加工头，包括聚焦镜、镜座以及上述的激光焦点辅助定位装置；所述聚焦镜设置在所述镜座的内部；所述激光焦点辅助定位装置固定连接在所述镜座的外壁上，并且靠近出光端。
[0013]本实用新型实施例带来的有益效果是:通过对工件表面上激光焦点辅助定位装置的光源与激光的光斑是否重合的判定，直观识别激光焦点的位置，定位精度高，有利于实现最佳的加工效果；通过对第一滑环外圈和第二滑环外圈的转动，实现光源360度全方位照射，使得该定位装置可以应用于任何形状的工件加工；支架上设置有可标识不同焦距聚焦镜下激光焦点位置的刻度表，大大节省了调试时间。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型实施例的结构示意图；
[0015]图2是图1所示实施例中连接组件的结构示意图；
[0016]图3是图1所示实施例的使用状态图；
[0017]图4是图1所示实施例中支架和光源的结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0019]如图1所示，本实施例所提供的激光焦点辅助定位装置固定连接在光学系统4上。具体而言，该新型的定位装置包括连接组件1、支架2和光源3。连接组件I设置在光学系统4上；支架2安装在连接组件I上；光源3与支架2连接，并且位于光学系统4之外。通常，光源3的出光方向与光学系统4的出光方向相交。
[0020]在本实施例中，连接组件I包括固定模块和滑动模块。固定模块设置在光学系统4上，滑动模块与固定模块活动连接。支架2安装在滑动模块上，在滑动模块的带动下可以沿着固定模块移动。
[0021]在本实施例中，固定模块为滑环内圈11，滑动模块为滑环外圈。滑环内圈11套设在光学系统4上，滑环外圈套在滑环内圈11上，其形状大小与滑环内圈11相配合。支架2固定在滑环外圈的外壁上，在滑环外圈的带动下可以沿着滑环内圈11移动。
[0022]如图2所示，滑环外圈包括第一滑环外圈12和第二滑环外圈13。具体而言，第一滑环外圈12和第二滑环外圈13套在滑环内圈11上，其形状大小与滑环内圈11相配合。第一滑环外圈12与第二滑环外圈13两端接口处通过螺丝锁紧。支架2固定在第一滑环外圈12的外壁上。第二滑环外圈13上设置有螺纹孔，螺纹孔内锁紧有螺丝将第一滑环外圈12和第二滑环外圈13固定在滑环内圈11上。第一滑环外圈12和第二滑环外圈13紧密配合，作为一个整体可以带着支架2在滑环内圈11上自由移动，需要固定位置时，锁紧第二滑环外圈13上的螺丝即可。
[0023]如图3所示，在不规则表面的工件上进行激光加工时，突起的部分会遮挡住光源3上的光线，无法对激光的焦点进行定位。这时，可以松开第二滑环外圈13上的螺丝，转动第一滑环外圈12和第二滑环外圈13，直至光源3不被遮挡，再锁紧螺丝固定即可。由于光源3可以从360度全方位进行照射，使得该定位装置可以应用于任何形状的工件加工。
[0024]如图4所示，支架2远离光学系统4的一端设置有通孔，通孔内锁紧有螺丝使得光源3活动连接于支架2的内侧。光源3以连接处作为支撑点，可以进行转动。
[0025]支架2外侧沿着通孔边缘设置有刻度表5 ;光源3在与刻度表5相同的一侧设置有指针6 ;指针6位于刻度表5边缘之外，并且指向刻度表5。
[0026]光学系统4所用的聚焦镜的焦距不同，激光焦点所处的平面位置跟着变化，光源3的倾斜角度也必须进行相应的调整。刻度表5上的刻度线记录的是光源3对应不同焦距的聚焦镜定位激光焦点所应该倾斜的角度。每次更换聚焦镜时不用重新对定位装置进行调试，转动光源3，直至指针6指正特定的刻度线，即可开始对焦点进行定位，提高了工作效率。
[0027]在本实施例中，光源3为红光激光标线器，其发射的红光在工件表面上呈一条红色的光线。
[0028]本实施例所提供的激光焦点辅助定位装置的工作原理大致如下:
[0029]第一步，调试。激光通过聚焦镜在平面上形成光斑，定位装置从侧面照射在平面上形成红色光线，激光对平面进行烧蚀，平面最深处是为焦点所在的位置，调节定位装置使得红色光线与焦点重合，记录好此时红光激光标线器倾斜的角度。
[0030]第二步，定位。对工件进行激光加工，如果工件表面的激光光斑与定位装置照射的红色光线不重合，那么说明工件表面与激光焦点不在同一个平面上，需要调节加工头与工件之间的相对位置，直至激光光斑与红色光线重合。需要说明的是，如果红光激光标线器与聚焦镜的对应关系已经在刻度表上做好了记录，可以跳过调试步骤，直接在待加工的工件上对焦点进行定位。
[0031]本实用新型还提供一种激光加工头，适用于切割、打标、焊接等【技术领域】。具体而言，该激光加工头包括聚焦镜、镜座以及上述激光焦点辅助定位装置。聚焦镜设置在镜座的内部，激光焦点辅助定位装置固定连接在镜座的外壁上，并且靠近出光端。该新型的加工头通过定位装置直观识别激光焦点的位置，确保激光焦点位于工件的待加工表面，达到最佳的加工效果。
[0032]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种激光焦点辅助定位装置，固定连接在光学系统上，其特征在于:包括连接组件、支架和光源；所述连接组件设置在所述光学系统上；所述支架安装在所述连接组件上；所述光源与所述支架连接，并且位于所述光学系统之外。
2.根据权利要求1所述的定位装置，其特征在于:所述连接组件包括固定模块和滑动模块；所述固定模块设置在所述光学系统上；所述滑动模块与所述固定模块活动连接；所述支架安装在所述滑动模块上。
3.根据权利要求2所述的定位装置，其特征在于:所述固定模块为滑环内圈，所述滑环内圈套设在所述光学系统上；所述滑动模块为滑环外圈，所述滑环外圈套在所述滑环内圈上，其形状大小与所述滑环内圈相配合；所述支架固定在所述滑环外圈的外壁上。
4.根据权利要求3所述的定位装置，其特征在于:所述滑环外圈包括第一滑环外圈和第二滑环外圈；所述第一滑环外圈和第二滑环外圈套在所述滑环内圈上，其形状大小与所述滑环内圈相配合；所述第一滑环外圈与第二滑环外圈两端接口处通过螺丝锁紧；所述支架固定在所述第一滑环外圈的外壁上；所述第二滑环外圈上设置有螺纹孔，所述螺纹孔内锁紧有螺丝将所述第一滑环外圈和第二滑环外圈固定在所述滑环内圈上。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的定位装置，其特征在于:所述支架远离所述光学系统的一端设置有通孔，所述通孔内锁紧有螺丝使得所述光源活动连接于所述支架的内侧。
6.根据权利要求5所述的定位装置，其特征在于:所述支架外侧沿着通孔边缘设置有刻度表；所述光源在与所述刻度表相同的一侧设置有指针；所述指针位于所述刻度表边缘之外，并且指向所述刻度表。
7.根据权利要求6所述的定位装置，其特征在于:所述光源为红光激光标线器；所述支架为U型或Η型结构。
8.一种激光加工头，其特征在于:包括聚焦镜、镜座以及权利要求1所述的激光焦点辅助定位装置；所述聚焦镜设置在所述镜座的内部；所述激光焦点辅助定位装置固定连接在所述镜座的外壁上，并且靠近出光端。
【文档编号】B41J2/435GK204075506SQ201420459365
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年8月14日 优先权日:2014年8月14日
【发明者】朱宝华, 刘昊, 高云峰 申请人:深圳市大族激光科技股份有限公司