一种用于激光清洗的可变焦距装置的制作方法

1.本发明涉及激光清洗技术领域，尤其是涉及一种用于激光清洗的可变焦距装置。


背景技术：

2.现有的固定焦距激光清洗设备如图1所示，包括激光器、振镜和场镜，其中场镜为激光打标用的场镜，作为激光聚焦的光学元件。激光器输出的光束，经过振镜偏转后，由场镜聚焦，在焦点处，达到最小尺寸光斑。此光斑的大小，根据光学理论和焦距成正比例关系。商品化的场镜产品，为了适应激光打标需求，需要着重提高光学质量，都是设计成固定焦距。在激光清洗过程中，对于难清洗的表面，需要采用小光斑以增强激光能量密度；对于易清洗的表面，需要采用大光斑提高清洗效率且能保护基体材料，因此固定焦距的激光清洗设备难以满足这一要求。
3.为了解决上述问题，公开号为cn 206470467 u的中国实用新型提供了一种激光清洗用可变焦光学单元及激光清洗装置，在激光器和振镜之间增加一个变焦元件，从而改变光路，使场镜的聚焦焦点改变，从而实现改变聚焦光斑大小的目的。公开号为cn 207463739 u的中国实用新型提供了一种自动变焦激光清洗头装置，同样是在激光器和振镜之间增加一个变焦元件(液态变焦镜头)，实现光路改变从而改变最后的聚焦光斑大小。但是，上述变焦结构的激光清洗设备都存在以下问题：通过增加一个变焦元件来实现管路改变，会增加光路的长度，由此使得设备的长度更大，结构更为复杂，尤其是对于手持激光清洗设备，导致操作性能下降，不方便使用。同时，增加一个变焦元件都需要改动现有激光清洗设备的内部结构，适用范围小。


技术实现要素：

4.本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于激光清洗的可变焦距装置。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
6.一种用于激光清洗的可变焦距装置，包括第一透镜模块、第二透镜模块和第三透镜模块，其中，所述第二透镜模块包括上下端开口的第二壳体和至少一个透镜单元，每个透镜单元包括镜片、安装环和调节杆，镜片通过安装环安装在第二壳体内，所述第二壳体上设有调整孔，所述调节杆穿过调整孔连接安装环，所述的第一透镜模块和第三透镜模块分别固定在第二壳体的上下两端，所述的第一透镜模块还连接激光清洗设备中振镜的输出端。
7.进一步地，若透镜单元的数量大于等于两个，所述第二壳体包括壳本体和安装架，所述安装架包括多个并排设置的安装腔，所述安装腔的上下端开口，透镜单元一一对应安装在安装腔内，所述调整孔设置在每个安装腔的侧壁上，所述壳本体上设有固定开槽，所述安装架插入固定开槽中，使得安装架其中一个安装腔位于壳本体的中央。
8.进一步地，所述的第二壳体还包括抽拉板，所述抽拉板安装在安装腔的上端面，长度大于安装架的长度。
9.进一步地，所述的调整孔为十字形或一字型。
10.进一步地，所述的第一透镜模块包括上下端开口的第一壳体和第一透镜，所述第一透镜安装在第一壳体内。
11.进一步地，所述的第一壳体和第二壳体通过螺纹螺旋连接。
12.进一步地，所述的第三透镜模块包括上下端开口的第三壳体和第三透镜，所述第三透镜安装在第三壳体内。
13.进一步地，所述的第三壳体和第二壳体通过螺纹螺旋连接。
14.进一步地，第一透镜模块内的镜片为凹透镜，第三透镜模块内的镜片均为凸透镜。
15.进一步地，每个透镜单元内镜片的焦距均不相同。
16.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
17.1、本发明的可变焦距装置可直接代替现有固定激光清洗设备使用的场镜，直接安装在振镜的输出端实现焦距的改变。该结构可以在实现变焦的同时不改变现有固定焦激光清洗设备的内部结构，直接利用场镜的安装位置进行安装。本发明可直接对现有设备进行改造，使用方便，易于推广，实用性强。
18.2、本发明不但通过安装环和调节杆实现对透镜单元的镜片进行小范围调节，而且可以通过安装架进行不同焦距镜片的替换，实现大范围的调节，适用性强，可以适应大范围要求的激光清洗工艺。
19.3、抽拉板的设置可以提高透镜单元的结构稳定性，提高使用便利性。
附图说明
20.图1现有固定焦距激光清洗设备的结构原理示意图。
21.图2为实施例一的结构示意图。
22.图3为实施例一的爆炸示意图。
23.图4为实施例一的原理示意图。
24.图5为应用实施例一的激光清洗设备的结构原理示意图。
25.图6为实施例二的结构示意图。
26.图7为实施例二的爆炸示意图。
27.图8为实施例二的原理示意图。
28.附图标记：1、第一透镜模块，11、第一壳体，12、第一透镜，2、第二透镜模块，21、第二壳体，211、调整孔，21a、壳本体，21a-1、固定开槽，21b、安装架，21b-1、安装腔，21c、抽拉板，22、镜片，23、安装环，24、调节杆，3、第三透镜模块，31、第三壳体，32、第三透镜。
具体实施方式
29.下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
30.实施例一
31.如图2和图3所示，本实施例提供了一种用于激光清洗的可变焦距装置，包括第一透镜模块1、第二透镜模块2和第三透镜模块3，其具体结构如下：
32.第二透镜模块2包括上下端开口的第二壳体21和一个透镜单元。透镜单元包括镜片22、安装环23和调节杆24，镜片22通过安装环23安装在第二壳体21内。在第二壳体21的侧壁上设有调整孔211，调节杆24穿过调整孔211连接安装环23。第一透镜模块1和第三透镜模块3分别固定在第二壳体21的上下两端。调整孔211的形状可以为十字形或一字型，优选十字形。安装环23的外圈为圆弧面，通过和第二壳体21内壁之间产生的摩擦力和支撑力进行固定。
33.第一透镜模块1包括上下端开口的第一壳体11和第一透镜12。第一透镜12安装在第一壳体11内。第一壳体11的上端连接激光清洗设备中振镜的输出端，连接方式可以采用现有的卡扣结构，螺纹结构，嵌套结构等，优选卡扣结构。第一壳体11的下端通过螺纹结构螺旋连接第二壳体21的上端。本实施例中第一透镜12采用凹透镜。
34.第三透镜32包括上下端开口的第三壳体31和第三透镜32。第三透镜32安装在第三壳体31内。第三壳体31的上端通过螺纹结构螺旋连接第二壳体21的上端。本实施例中第三透镜32采用凸透镜。
35.本实施例的工作原理如图4和图5所示，在使用激光清洗设备时，通过对调节杆24的上下或者左右调节，即可调整透镜单元内的镜片22和第一透镜12、第三透镜32的相对位置和距离，进而连续调整个装置的整体焦距。
36.实施例二
37.如图6和图7本实施例提供了一种用于激光清洗的可变焦距装置，包括第一透镜模块1、第二透镜模块2和第三透镜模块3，其具体结构如下：
38.第二透镜模块2包括上下端开口的第二壳体21和多个透镜单元。本实施例中采用三个透镜单元。每个透镜单元包括镜片22、安装环23和调节杆24，每个透镜单元内镜片22的焦距均不相同。第二壳体21包括壳本体21a和安装架21b，安装架21b由多个并排设置的安装腔21b-1组成。每个安装腔21b-1的上下端开口，三个透镜单元一一对应安装在安装腔21b-1内。在安装腔21b-1的侧壁上设有调整孔(实施例二图中未示出)，调节杆24穿过调整孔连接安装环23。调整孔的形状和实施例一总相同可以为十字形或一字型，优选十字形。安装环23的外圈为圆弧面，通过和安装腔21b-1内壁之间产生的摩擦力和支撑力进行固定。壳本体21a上设有固定开槽21a-1，安装架21b插入固定开槽21a-1内进行固定。在安装架21b的上端面还安装有抽拉板21c，抽拉板21c长度大于安装腔21b-1的长度，既可以提高透镜单元的结构稳定性，也提高使用便利性。
39.第一透镜模块1包括上下端开口的第一壳体11和第一透镜12。第一透镜12安装在第一壳体11内。第一壳体11的上端连接激光清洗设备中振镜的输出端，连接方式可以采用现有的卡扣结构，螺纹结构，嵌套结构等，优选卡扣结构。第一壳体11的下端通过螺纹结构螺旋连接第二壳体21的上端。本实施例中第一透镜12采用凹透镜。
40.第三透镜32包括上下端开口的第三壳体31和第三透镜32。第三透镜32安装在第三壳体31内。第三壳体31的上端通过螺纹结构螺旋连接第二壳体21的上端。本实施例中第三透镜32采用凸透镜。
41.本实施例的工作原理如图8所示，在使用激光清洗设备时，首先通过横向抽拉的方式更换透镜单元，通过选取不同型号的镜片22来大范围调节焦距，然后再和实施例一一样通过每个安装腔的调节杆进行小范围的焦距调节。
42.以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。