调焦装置、激光设备及其使用方法与流程

本发明涉及激光应用领域，尤其涉及一种调焦装置、激光设备和激光设备的使用方法。

背景技术：

激光设备在大范围地被激光加工工艺所使用，其中包括激光切割、激光焊接、激光表面处理、激光打孔、激光打标、激光划线、激光微雕等各种加工工艺，而在一些加工工艺上采用的1064nm激光由于为不可见光，故常用可见光650nm红光来做指示光路，由于材料的色散，输出的650nm指示红光与1064nm激光在相同光路传输时会存在不同焦距的问题，即经过红光聚焦打标后，实际起工艺作用的1064nm激光的焦点不在产品表面上，严重影响切割和焊接的精度，为用户的使用带来不便。

技术实现要素：

本发明的第一目的是提供一种使指示光和信号光同焦的调焦装置。

本发明的第二目的是提供一种提高工艺精度的激光设备。

本发明的第三目的是提供一种提高工艺精度的激光设备的使用方法。

为了实现本发明的第一目的，本发明提供一种调焦装置，包括分合组件、第一反射组件和第二反射组件，分合组件沿第一光路设置有分光件和合光件，第一反射组件包括第一反射件，第二反射组件包括第二反射件，分光件、第一反射件、第二反射件和合光件依次沿第二光路布置。

由上述方案可见，由于材料的色散会影响到不同波长的光的焦距，故通过设置两个不同光程光路，可将指示光走较长光程的第二光路，而信号光则走较短光程的第一光路，通过光程来对指示光的焦距位置进行调节，继而实现指示光和信号光在预设的工作位置上同焦，继而能够提高加工工艺精度。

更进一步的方案是，分合组件还包括梯形棱镜，分光件设置在梯形棱镜的第一斜面上，合光件设置在梯形棱镜的第二斜面上。

更进一步的方案是，第一反射组件包括第一菱形棱镜，分光件连接在第一菱形棱镜的第一斜面和梯形棱镜的第一斜面之间，第一反射件设置在第一菱形棱镜的第二斜面上。

更进一步的方案是，第二反射组件包括第二菱形棱镜，合光件连接在第二菱形棱镜的第一斜面和梯形棱镜的第二斜面之间，第二反射件设置在第二菱形棱镜的第二斜面上。

由上可见，分别通过梯形棱镜和两侧的菱形棱镜，使得激光能够稳定地沿第一光路或第二光路传输，且稳定的结构能够提高器件稳定性。

更进一步的方案是，调焦装置在第一反射件和第二反射件之间设置有凹透镜，第二光路穿过凹透镜。

更进一步的方案是，调焦装置在第一反射件和第二反射件之间设置有凸透镜，第二光路穿过凸透镜。

更进一步的方案是，调焦装置在第一反射件和第二反射件之间设置有偏移棱镜，第二光路穿过偏移棱镜。

更进一步的方案是，调焦装置在第一反射件和第二反射件之间设置有凹透镜和偏移棱镜，第二光路依次穿过凹透镜和偏移棱镜。

由上可见，在第一反射件和第二反射件之间可设置调节件，调节件可为凹透镜、凸透镜和偏移棱镜，凹透镜和凸透镜用于调节焦距位置，而偏移棱镜能够细微地增加光程，达到光程的微调，其均能提高焦距调节精度。

为了实现本发明的第二目的，本发明提供一种激光设备，包括激光发射装置和调焦装置，调焦装置采用上述方案调焦装置；激光发射装置用于朝向分光件输出激光。

为了实现本发明的第三目的，本发明提供一种激光设备的使用方法，其特征在于，激光设备包括激光发射装置和调焦装置，调焦装置采用上述方案的调焦装置；

使用方法包括：

激光发射装置向分光件输出指示光，指示光沿第二分光管路依次经过第一反射件和第二反射件传输并从合光件输出，获取指示光的指示焦点位置；

激光发射装置向分光件输出信号光，信号光沿第一分光管路传输并从合光件输出，信号光的信号焦点位置与指示焦点位置重合。

由上述方案可见，由于材料的色散会影响到不同波长的光的焦距，故通过设置两个不同光程光路，和激光发射装置分别输出指示光和信号光，并将指示光走较长光程的第二光路，而信号光则走较短光程的第一光路，通过光程来对指示光的焦距位置进行调节，继而实现指示光和信号光在预设的工作位置上同焦，在焊接或切割等工艺作业时，能够提高加工工艺精度。

附图说明

图1是本发明调焦装置第一实施例的光路原理图。

图2是本发明调焦装置第二实施例的光路原理图。

图3是本发明调焦装置第三实施例的光路原理图。

图4是本发明调焦装置第五实施例的光路原理图。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

调焦装置第一实施例：

参照图1，调焦装置1包括分合组件、第一反射组件和第二反射组件，分合组件还包括梯形棱镜11、分光件111和合光件112，分光件111、梯形棱镜11和合光件112沿第一光路141依次布置，分光件111和合光件112均采用分光膜或分光镜，当红光等指示光输出至分光膜处时，指示光反射，而当1064nm激光等信号光输出至分光膜处时，信号光投射，分光件111设置在梯形棱镜11的第一斜面上，合光件112设置在梯形棱镜11的第二斜面上。

第一反射组件包括第一菱形棱镜12和第一反射件121，第一反射件121采用反射膜或反射镜，分光件111连接在第一菱形棱镜12的第一斜面和梯形棱镜11的第一斜面之间，第一反射件121设置在第一菱形棱镜12的第二斜面上。

第二反射组件包括第二菱形棱镜113和第二反射件131，第二反射件131采用反射膜或反射镜，合光件112连接在第二菱形棱镜113的第一斜面和梯形棱镜11的第二斜面之间，第二反射件131设置在第二菱形棱镜113的第二斜面上。第一反射件121和第二反射件131相对设置，分光件111、第一反射件121、第二反射件131和合光件112依次沿第二光路142布置。从图中可见，第二光路的光程大于第一光路的光程。

调焦装置第二实施例：

参照图2，在第一实施例的基础上，调焦装置1在第一反射件121和第二反射件131之间设置有凹透镜21，第二光路142穿过凹透镜21，利用凹透镜对指示光的焦距进行调节。

调焦装置第三实施例：

参照图3，在第一实施例的基础上，调焦装置1在第一反射件121和第二反射件131之间设置有凸透镜22，第二光路142穿过凸透镜22，利用凸透镜对指示光的焦距进行调节。

调焦装置第四实施例：

在第一实施例的基础上，调焦装置1在第一反射件121和第二反射件131之间设置有偏移棱镜23，第二光路142穿过偏移棱镜23，利用单独设置的偏移棱镜对指示光的光程进行细微调节。

调焦装置第五实施例：

参照图4，在第一实施例的基础上，调焦装置1在第一反射件121和第二反射件131之间设置有凹透镜21和偏移棱镜23，第二光路142依次穿过凹透镜21和偏移棱镜23，利用凹透镜对指示光的焦距进行调节，同时偏移棱镜23可采用可转动调节设置，利用转动的偏移棱镜23的对光程进行高精度调节。

激光设备及其使用方法实施例：

激光设备包括激光发射装置和调焦装置1，调焦装置1采用上述实施例中调焦装置1，激光发射装置朝向分光件111输出指示光和信号光等激光信号，继而实现焊接或切割等工艺作业。

在作业时，激光设备的使用方法包括：

激光发射装置向分光件111输出指示光，指示光沿第二分光管路依次经过第一反射件121和第二反射件131传输并从合光件112输出，获取指示光的指示焦点位置。

激光发射装置向分光件111输出信号光，信号光沿第一分光管路传输并从合光件112输出，信号光的信号焦点位置与指示焦点位置在预设的工作为位置重合，使得信号光精准地作用在器件或产品表面上。

当指示光经过凹透镜21或凸透镜22时，能够对指示光的焦距进一步地调节，而当指示光经过偏移棱镜23时，可通过转动偏移棱镜23，则对指示光的光程进一步地调节，继而使信号光的信号焦点位置与指示焦点位置在预设的工作为位置更为精准地重合，提供工艺精度。

由上可见，由于材料的色散会影响到不同波长的光的焦距，故通过设置两个不同光程光路，和激光发射装置分别输出指示光和信号光，并将指示光走较长光程的第二光路，而信号光则走较短光程的第一光路，通过光程来对指示光的焦距位置进行调节，继而实现指示光和信号光在预设的工作位置上同焦，在焊接或切割等工艺作业时，能够提高加工工艺精度。