一种快速可调激光光路装置的制作方法

本实用新型涉及激光设备技术领域，具体地说，是涉及一种快速可调激光光路装置。

背景技术：

激光束从激光器中产生，按照一定的路径进行传输到达我们所需要的位置，也就是说我们把激光束所经过的路线统称为激光光路。

1.普通光路：激光发生器与扩束镜34，振镜，场镜（聚焦镜）呈相对固定状态，激光束通过扩束镜34改变激光光束直径以及发射角度，使激光束变为平行光束射出，经过扫描振镜，通过X扫描镜片和Y扫描镜片的反射，经过场镜（聚焦镜）聚焦后作用在需工作的产品上。因场镜（聚焦镜）焦距的不同使得场镜离产品的高度位置不一，此时需要调节激光器与聚焦镜至产品的理想工作距离，从而进行工作。

2.飞行光路：一般情况下为了稳定输出我们会将激光发生器固定，相对来说激光的传输方向也是固定的，但是为了需求我们人为的采取某些方式根据需要来改变激光的传输方向，使激光传输成为一个动态的传输。通常采取的措施是反射镜、光纤等。光源不动，反射镜运动，聚焦镜运动，但输出光口总是保持稳定的功率输出，就是飞行光路。

上述激光光路的缺点在于：调节焦距时，若激光器跟着移动，因激光发生器体积和重量大，导致移动结构笨重，不利于焦距的调节；激光的光路结构呈直线排布，所需空间大，造成设备空间利用不充分,占用场地，且飞行光路光路调节十分复杂。

技术实现要素：

为了解决现有技术存在的上述缺陷，本实用新型提供了一种快速可调激光光路装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决：

一种快速可调激光光路装置，该装置主要由大理石机架11、光束传输路径结构12、光源13、扫描振镜15、场镜16组成，光束传输路径结构12、光源13、扫描振镜15、场镜16均安装于大理石机架11上，光源11主要是通过激光器工作后获得，形成一定的激光束；光束传输路径结构12分为固定光路部件和运动光路部件，固定光路部件主要由主光路座21和光路密封套22、23组成，二者通过螺丝连接，固定于大理石机架11上，其中第一反射镜组件33通过螺丝、碟形弹簧和密封圈固定于主光路座21的近光源端，扩束镜34安装于扩束镜安装座35上，第二反射镜组件30固定于主光路座21的远光源端， 90°反射座31通过螺丝和销钉固定于主光路座21上，所述的90°反射座31上固定了第三反射镜组件24，第三反射镜组件24将在水平面上传输的激光束反射至垂直面上传输；运动光路部件主要由随动光路座26和升降模组14组成，随动光路座26通过螺丝与销钉固定于升降模组14上，随动光路座26上固定了第四反射镜组件32，反射镜组件在接受第四反射镜组件32使得激光束在原来的路线上反射90°后继续直线传播，激光束经过振镜15和场镜16作用于工作面上。

进一步地，所述扩束镜安装座35通过螺丝固定于主光路座21上，扩束镜安装座35底部装有机米螺丝，可微调扩束镜安装座35的角度。

进一步地，运动光路部件和固定光路部件之间通过风琴护罩25连接。

本实用新型与现有技术相比，具有以下有益效果：

1.光源固定，通过反射镜改变激光束传输方向，调节激光的焦距时操作方便。

2.结构简单，光路方便调节且使得设备占地面积大幅减少。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是光路整体结构示意图。

图2、3是光路传输路径结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3，为本实用新型的一种快速可调激光光路装置，该装置主要由大理石机架11、光束传输路径结构12、光源13、扫描振镜15、场镜16组成，光束传输路径结构12、光源13、扫描振镜15、场镜16均安装于大理石机架11上，光源11主要是通过激光器工作后获得，形成一定的激光束。该光路主要用于体积和重量大的激光器，由于激光器的质量重，不利于搬动和调节，于是我们采用光源固定的方式。

如图2、3所示光束传输路径结构12分为固定光路部件和运动光路部件，固定光路部件主要由主光路座21和光路密封套22、23通过螺丝连接，固定于大理石机架11上。第一反射镜组件33通过螺丝、碟形弹簧和密封圈固定于主光路座21的近光源端，改变激光束运动方向轨迹，可通过调节镜片组件的螺丝来微调反射镜片的角度，从而调节激光束的位置。扩束镜34安装于扩束镜安装座35上，所述扩束镜安装座35通过螺丝固定于主光路座21上，扩束镜安装座35底部装有机米螺丝，可微调扩束镜安装座35的角度。第二反射镜组件30固定于主光路座21的远光源端，再次改变激光束的运动轨迹，从而节省了设备空间。90°反射座31通过螺丝和销钉固定于主光路座21上，所述的90°反射座31上固定了第三反射镜组件24，第三反射镜组件24将在水平面上传输的激光束反射至垂直面上传输。

运动光路部件主要由随动光路座26和升降模组14组成。随动光路座26通过螺丝与销钉固定于升降模组14上，通过升降模组14的电机带动实现上下移动。所述的随动光路座26上固定了第四反射镜组件32，反射镜组件在接受第四反射镜组件32使得激光束在原来的路线上反射90°后继续直线传播，激光束经过振镜15和场镜16作用于工作面上。

运动光路部件和固定光路部件之间通过风琴护罩25连接，风琴护罩25起到了密封光路的作用。调节焦距时，升降模组只需移动运动光路部件进行上下距离的调节，从而完成对焦。

激光光路主要根据激光束的传输特性来设计，不同的光路设计可能会导致出光口的光斑质量、大小，以及能量的不同。

1.光路的传输：激光束从光源处产生后，激光束经过第一反射镜组件33时，安装在45°斜面上的镜片将激光束全反，与原来传输路线形成90°反射，随后激光束通过扩束镜34，扩束镜34是一种由凹透镜和凸透镜组成的光学系统该装置能改变光束的大小和发散特性，可以改善光束的准直特性，使得光束直径在工作范围内基本保持一致。通过调节扩束镜34安装座的底部机米螺丝使得激光束从扩束镜34中心通过，激光束经过第二反射镜组件30的全反射传输至第三反射镜组件24。第三反射镜组件24中的镜片将激光束由水平方向的传输反射至垂直方向的传输。经第四反射镜组件32反射，激光束进入扫描振镜，从而到达场镜，聚焦后作用于产品工作位置。

2.光路的密封：光束从激光器射出经过气体介质的传输到达工作位置，在传输过程中会受到传输介质的影响，不良的传输介质会影响工作效果，我们分析了传输环境的各个因素对光束的影响，在设计光路中使用了洁净密封的设计。减少对镜片的污染，对效果的提高起到显著作用。当光束通过带有粉尘、油雾、水汽的空气中，光束有部分能量会被吸收，光束的扩束角度将被扩大，从而影响最终到达工作位置的光束质量。

1) 主光路座21与激光器之间通过密封套1，2将激光束与外界环境分离隔开，避免外界污染物进入传输通道内。

2) 90°光路座和随动光路座26之间通过风琴护罩将外界环境与激光束隔开。其中大部分厂家都使用可拉伸的防护罩作为运动部件的光路防护腔体，其直径通常需要大于光束直径的三倍，以避免干涉到光束的传输。

以下为不同种类防护罩性能的对比

①：圆形护罩容易受重力的影响而下垂，在运动中也非常容易振动的影响，从而可能会干涉到激光束。②：望远镜型护罩通光口的大小会受到其长度的限制，而且这种类型所使用的润滑油可能进入其内部，润滑油蒸发后对光束的传输会有严重影响。③：风琴型护罩的性能要优于两种类型的护罩，其内部需要有骨架支撑，并且每隔几折需要有PVC骨架与导向零件的连接。我们采用了风琴型的方式防护，很好地保持了光束传输环境的洁净。

3.光路的焦距调节：因激光设备中激光束需要经过场镜聚焦后作用于产品工作区域，从而需移动场镜离产品的高度来获得合适的工作距离。于是将光路分为固定光路部件和运动光路部件，场镜与运动光路部件相对固定，当激光束由水平方向传输改变至垂直方向传输时，运动光路部件在升降模组的带动下上下移动，不会改变激光束的传输方向，从而达到焦距的调节。

应该理解，尽管参考其示例性的实施方案，已经对本实用新型进行具体地显示和描述，但是本领域的普通技术人员应该理解，在不背离由权利要求书所定义的本实用新型的精神和范围的条件下，可以在其中进行各种形式和细节的变化，可以进行各种实施方案的任意组合。