一种激光衰减装置及激光加工系统的制作方法

1.本实用新型涉及激光加工领域，特别是一种激光衰减装置及激光加工系统。


背景技术：

2.激光加工技术以其柔韧性和灵活性在非金属加工领域逐步取代了传统加工手段，随着行业发展，激光的应用多样性逐渐体现，不同的工艺要求，对激光各种参数要求也不同。对于激光打标等，需要激光功率非常小(如零点几瓦)，又对特定的激光参数(脉宽、频率)有所限定的激光加工工艺而言，需要在外光路中安装激光衰减装置对激光强度进行衰减，进而可得到加工所需要的激光输出功率。
3.为了便于调整激光输出功率，市面上的激光衰减装置均使用光学调整架对二分之一波片进行转动调节。
4.由于市面上的光学调整架包括电驱动件以及复杂的机械传动结构，如市场上常见的涡轮蜗杆传动结构以及伞齿轮传动结构，而机械传动结构需要添加润滑油，润滑油挥发后会导致密闭的光路被污染，进而影响光学性能，长时间会损坏光学镜片。


技术实现要素：

5.本实用新型实施例提供一种激光衰减装置及激光加工系统，以解决光学调整架包括电驱动件以及复杂的机械传动结构，而机械传动结构需要添加润滑油，润滑油挥发后会导致密闭的光路被污染，影响光学性能，长时间会损坏光学镜片的问题。
6.第一方面，本实用新型实施例提供了一种激光衰减装置，其用于削弱激光器发射的激光，所述激光衰减装置包括：壳体，其装设有二分之一波片及分光片，所述壳体相对地两侧分别开设有入光口及出光口，以使所述激光从所述入光口入射后，能依次流经所述二分之一波片与所述分光片，最终借由所述出光口出射；锁紧组件，其包括施压件，所述施压件穿设于所述壳体，通过转动或移动所述施压件，从而将所述二分之一波片松放以转动调节所述二分之一波片；或将所述二分之一波片压紧于所述壳体。
7.进一步地，所述壳体还开设有用于安装二分之一波片的第一安装槽、用于安装分光片的第二安装槽及透光口，所述入光口贯穿所述第一安装槽的槽壁，所述出光口贯穿所述第二安装槽的槽壁，所述透光口开设于所述第一安装槽与第二安装槽之间，且贯穿所述第一安装槽与所述第二安装槽的槽壁。
8.进一步地，所述第一安装槽的槽壁上开设有第三安装槽，所述第三安装槽朝所述入光口或所述出光口的方向延伸，所述锁紧组件还包括压块，所述压块安装于所述第三安装槽内，所述压块包括相背设置的压接面与斜面，所述压接面面向所述二分之一波片，所述顶丝与所述二分之一波片的轴向相互垂直，并与所述斜面相抵，通过转动所述顶丝，从而调节所述压接面对所述二分之一波片施加的压力，以将所述二分之一波片松放或压紧于所述第一安装槽内。
9.进一步地，所述壳体还开设有安装口，所述安装口与所述第二安装槽连通，所述安
装口的朝向与所述出光口垂直，以使所述分光片分离出的两束激光分别朝所述安装口及所述出光口输出，所述激光衰减装置还包括光吸收件，所述光吸收件安装于所述安装口。
10.进一步地，所述光吸收件面向所述分光片的一面开设有漫反射槽，所述漫反射槽的槽壁设有漫反射结构。
11.进一步地，所述漫反射槽的槽底呈锥形，且锥形的顶角朝远离所述分光片的一端延伸。
12.进一步地，所述光吸收件远离所述分光片的一面设有若干平行设置的格栅条。
13.进一步地，所述施压件为顶丝。
14.进一步地，还包括密封盖板，其盖设于所述壳体，以遮蔽所述第一安装槽及第二安装槽。
15.第二方面，本实用新型实施例还提供了一种激光加工系统，包括：激光器、激光衰减装置及激光输出装置，所述激光器发射的激光借由所述激光衰减装置衰减后，经所述激光输出装置输出至工件上，其中所述激光衰减装置为上述第一方面所述的激光衰减装置。
16.与现有技术相比，本实用新型实施例的有益效果是：通过在壳体上穿设施压件，并在壳体相对地两侧分别开设有入光口及出光口，以使激光从入光口入射后，能依次流经至二分之一波片与分光片，最终借由出光口出射，在需要转动调节二分之一波片时，仅需转动或移动施压件，即可松放二分之一波片，从而对二分之一波片进行转动调节，调节完成后，仅需反向转动或反向移动施压件，即可将二分之一波片压紧，无需设置复杂的机械传动结构，有效地避免了机械传动结构上的润滑油污染密闭的光路，进而影响光学性能，损坏光学镜片。
附图说明
17.下面将结合附图及实施例对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，附图中：
18.图1是本实用新型激光衰减装置实施例三的激光衰减装置的爆炸视图；
19.图2是本实用新型激光衰减装置实施例三的整体结构视图；
20.图3是本实用新型激光衰减装置实施例一的局部结构的剖视图；
21.图4是本实用新型激光衰减装置实施例二的局部结构的剖视图；
22.图5是本实用新型激光衰减装置实施例三的局部结构的剖视图；
23.图6是本实用新型激光衰减装置的压块的结构示意图；
24.图7是本实用新型激光衰减装置的激光加工系统的结构示意图；
25.图中各附图标记为：
26.1、激光衰减装置；11、壳体；111、入光口；112、出光口；113、第一安装槽；1131、第三安装槽；114、第二安装槽；115、透光口；116、安装口；12、二分之一波片；13、分光片；14、锁紧组件；141、施压件；142、压块；1421、斜面；15、分光片安装座；16、光吸收件；161、漫反射槽；1611、漫反射结构；162、格栅条；163、第一密封胶圈；17、密封盖板；171、第二密封胶圈；2、激光器；3、激光输出装置；200、工件。
具体实施方式
27.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。现结合附图，对本实用新型的较佳实施例作详细说明。
28.本实用新型提实施例供了一种激光衰减装置1，如图1-3所示，激光衰减装置1包括：壳体11及锁紧组件14。壳体11装设有二分之一波片12及分光片13，壳体11相对地两侧分别开设有入光口111及出光口112，以使激光(图中未示出)从入光口111入射后，能依次流经二分之一波片12与分光片13，最终借由出光口112出射。锁紧组件14包括施压件141，施压件141穿设于壳体11，通过转动或移动施压件141，从而将二分之一波片12松放以转动调节二分之一波片12，或将二分之一波片12压紧。
29.其中，二分之一波片12是具有一定厚度的双折射晶体，当法向入射的光透过时，寻常光和非常光之间的相位差等于π或π的奇数倍，这样的晶片称为二分之一波片12，简称半波片。分光片13是一个半透明的光学窗口，可以利用涂层将一个光束分解为两个单独的光束。
30.通过实施本实施例，如图1-3所示，需要对激光衰减装置1进行调节，以提高或降低激光衰减装置1对激光强度衰弱程度时，仅需转动或移动施压件141，从而将二分之一波片12松放，此时即可沿二分之一波片12的周向对其进行拨动，以提高或降低二分之一波片12对激光强度衰弱程度，调节完成后，仅需反向转动或反向移动施压件141，从而将二分之一波片12压紧。无需设置如市场上常见的涡轮蜗杆传动结构，以及伞齿轮传动结构等复杂的机械传动结构，有效地避免了机械传动结构上的润滑油污染密闭的光路，进而影响光学性能，损坏光学镜片。并且，本实施例的激光衰减装置1的体积相较于设置复杂的机械传动结构的激光衰减装置1而言，体积更小、激光的传输路径更短、加工效果更好。
31.在具体实施例中，如图1-3所示，壳体11还开设有第一安装槽113、第二安装槽114及透光口115。透光口115开设于第一安装槽113与第二安装槽114之间，透光口115贯穿第一安装槽113与第二安装槽114的槽壁。二分之一波片12安装于第一安装槽113。分光片13安装于第二安装槽114。
32.具体地，激光从入射口入射后，先流经安装于第一安装槽113的二分之一波片，随后借由透光口流经安装于第二安装槽114的分光片，最后从出光口出射。
33.进一步地，施压件141为顶丝。
34.通过实施本实施例，如图1-3所示，需要对激光衰减装置1进行调节，以提高或降低激光衰减装置1对激光强度衰弱程度时，仅需旋松顶丝，从而将二分之一波片12于第一安装槽113内松放，此时即可沿二分之一波片12的周向对其进行拨动，以提高或降低二分之一波片12对激光强度衰弱程度，调节完成后，仅需旋紧顶丝，从而将二分之一波片12压紧于第一安装槽113内。无需设置如市场上常见的涡轮蜗杆传动结构，以及伞齿轮传动结构等复杂的机械传动结构，有效地避免了机械传动结构上的润滑油污染密闭的光路，进而影响光学性能，损坏光学镜片。并且，本实施例的激光衰减装置1的体积相较于设置复杂的机械传动结构的激光衰减装置1而言，体积更小、激光的传输路径更短、加工效果更好。
35.本方案可通过多种实施例实施，包括但不限于：
36.实施例一：如图1、3所示，顶丝与入光口111间隔设置，且顶丝的轴向与二分之一波片12的轴向一致。
37.本实施例的调节十分简单，在本实施例中，顶丝与二分之一波片12直接接触，需要对二分之一波片12进行转动调节时，仅需旋松顶丝，调节完成后，仅需旋紧顶丝，此时，二分之一波片12会受到来自顶丝作用力，从而挤压第一安装槽113远离入光口111的侧壁。由此，二分之一波片12与第一安装槽113远离入光口111的侧壁的静摩擦力会增大，从而限制二分之一波片12于第一安装槽113内转动与移动。
38.实施例二：如图1、4所示，顶丝设有两个，两个顶丝相对地安装于壳体11，且顶丝的轴向与二分之一波片12的轴向相互垂直。
39.本实施例中，两个顶丝分别穿过第一安装槽113的两个侧壁与二分之一波片12直接接触，对二分之一波片12进行转动调节后，仅需旋紧顶丝，此时二分之一波片12会受到来自两个顶丝的带来的反向作用力，从而锁死二分之一波片12，以限制限制二分之一波片12于第一安装槽113内转动与移动。由于本实施例中的两个顶丝是分别穿过第一安装槽113的两个侧壁的，因此二分之一波片12与激光器2之间的外光路可以封闭起来，以避免光学污染。
40.进一步地，上述实施例一与实施例二还可以在顶丝朝向二分之一波片12的一端设置垫块(图中未示出)，垫块可以通过增大接触面积，从而减小压强，有效地避免顶丝损坏二分之一波片12。
41.更进一步地，垫块由柔性材料制成。
42.实施例三：如图1、5、6所示，第一安装槽113的槽壁上开设有第三安装槽1131，第三安装槽1131朝入光口111或出光口112的方向延伸，锁紧组件14还包括压块142，其安装于第三安装槽1131内，压块142包括相背设置的压接面(图中未示出)与斜面1421，压接面面向二分之一波片12，顶丝与二分之一波片的轴向相互垂直，并与斜面1421相抵。
43.本实施例中，顶丝的力作用于斜面1421时，斜面1421会将收到的力进行分解为不同方向的力，其中一个力的方向朝向二分之一波片12，由此，对二分之一波片12进行转动调节后，仅需旋紧顶丝，二分之一波片12就会受到来自压接面的作用力，从而挤压第一安装槽113远离入光口111的侧壁。由此，二分之一波片12与第一安装槽113远离入光口111的侧壁的静摩擦力会增大，从而限制二分之一波片12于第一安装槽113内转动与移动。
44.具体地，本实施例不仅调节简单，还能将二分之一波片12与激光器2之间的外光路封闭起来，以避免光学污染。
45.在一实施例中，第一安装槽113的槽底呈“︶”形，以使槽底与二分之一波片12贴合，对二分之一波片12进行调节时，会更为稳定。
46.在一实施例中，如图1、5、6所示，激光衰减装置1还包括分光片安装座15，分光片13通过蓝胶安装于分光片安装座15上，分光片通过分光片安装座15安装于第二安装槽114内，从而增加了激光衰减装置1内部结构的稳定性。
47.当然，可以理解的是，分光片13的可以采用其它方式安装于第二安装槽114内，例如卡槽连接，胶水固定等，本实用新型在此不做限定，本领域技术人员可以对此进行适应性调整。
48.在一实施例中，如图1、5、6所示，壳体11还开设有安装口116，其与第二安装槽114连通，安装口116的朝向与出光口112垂直，以使分光片13分离出的两束激光分别朝安装口116及出光口112输出，激光衰减装置1还包括光吸收件16，光吸收件16安装于安装口116。
49.具体地，分光片13会分离出两束激光，其中一束为有用光，有用光经由出光口112出射，另一束为无用光，本实施例在无用光的光路上开设有安装口116并于安装口116内设置有光吸收件16，以对无用光进行回收处理。
50.在具体实施例中，光吸收件16面向分光片的一面开设有漫反射槽161一端开口另一端封闭的漫反射槽161，漫反射槽161的槽壁设有漫反射结构1611。
51.具体地，无用光射入漫反射槽161后，会在漫反射槽161的槽壁上进行多次反射，从而被漫反射结构1611完全吸收。
52.在一实施例中，如图1、5、6所示，漫反射结构1611可以为螺纹结构，螺纹结构的光吸收效果好。
53.当然，可以理解的是漫反射结构1611的实施例有多种，只要漫反射槽161的内壁面并非光滑即可，本实用新型在此不做限定，本领域技术人员可以对此进行适应性调整。
54.在一实施例中，如图1、5、6所示，漫反射槽161的槽底呈锥形，且锥形的顶角朝远离分光片13的一端延伸。
55.具体地，无用光射于锥形结构时，锥形结构会将无用光直接反射到内壁面的漫反射结构1611中，从而提高漫反射槽161的吸光效果。
56.在一实施例中，如图1、5、6所示，光吸收件16远离分光片13的一面设有若干平行设置的格栅条162。
57.由于光吸收件16的工作原理是将无用光转换为热，因此光吸收件16在吸收无用光时会产生热量，该热量过大会引起其它零部件热胀冷缩，影响光学性能。本实施例在分光片13的一面设有若干平行设置的格栅条162，从而增加光吸收件16与外界空气的接触面积，从而增强光吸收件16的散热能力，使光吸收件16可以长时间地工作。
58.在具体实施例中，光吸收件16可以由铜制成，铜的热传导性较好，有利于光吸收件16的快速散热，进而增加光吸收件16的工作时长。
59.可选地，光吸收件16也可由铝等其它热传导性优良的金属材料制成。
60.在一实施例中，如图1、5、6所示，光吸收件16与壳体11之间可设有第一密封胶圈163，提高了光吸收件16与壳体11之间的密封性能，提高隔绝灰尘的能力，防止壳体11内部的光路被污染。
61.在一实施例中，壳体11还可包括密封盖板17，其盖设于壳体11，以遮蔽第一安装槽113及第二安装槽114，以隔绝灰尘，防止壳体11内部的光路被污染。
62.在具体实施例中，密封盖板17与壳体11之间可设有第二密封胶圈171，提高了密封盖板17与壳体11之间的密封性能，提高了隔绝灰尘的能力，防止壳体11内部的光路被污染。
63.本实用新型实施例展示了一种激光衰减装置1，通过在壳体11上穿设施压件141，并在壳体11相对地两侧分别开设有入光口111及出光口112，以使激光从入光口111入射后，能依次流经二分之一波片12与分光片13，最终借由出光口112出射，在需要转动调节二分之一波片12时，仅需转动或移动施压件141，即可松放二分之一波片12，从而对二分之一波片12进行转动调节，调节完成后，仅需反向转动或反向移动施压件141，即可将二分之一波片12压紧，无需设置复杂的机械传动结构，有效地避免了机械传动结构上的润滑油污染密闭的光路，进而影响光学性能，损坏光学镜片。
64.本实用新型还提供了一种激光加工系统，如图7所示，激光加工系统包括：激光器
2、激光衰减装置1及激光输出装置3，激光器2发射的激光借由激光衰减装置1衰减后，经激光输出装置3输出至工件200上，其中激光衰减装置1为上述实施例所述的激光衰减装置1。
65.其中，激光输出装置3包括但不限定于激光打标头。
66.本实施例的激光衰减装置1无需设置如市场上常见的涡轮蜗杆传动结构，以及伞齿轮传动结构等复杂的机械传动结构，有效地避免了机械传动结构上的润滑油污染密闭的光路，进而影响光学性能，损坏光学镜片。并且，本实施例的激光衰减装置1的体积相较于设置复杂的机械传动结构的激光衰减装置1而言，体积更小、激光的传输路径更短、加工效果更好。
67.应当理解的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，对本领域技术人员来说，可以对上述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而所有这些修改和替换，都应属于本实用新型所附权利要的保护范围。