可浮动变焦的激光加工头模块的制作方法
【专利摘要】一种可浮动变焦的激光加工头模块，包含一固定架、一加工镜头单元、一抵接罩及一弹性连接单元。该加工镜头单元穿设该固定架且可沿一纵轴相对于该固定架上下移动，并包括一可朝下射出激光的开孔。该抵接罩连接该加工镜头单元并包覆该加工镜头单元底部，该抵接罩间隔位于该固定架下方并包括一与该开孔位置相对应的开口，该开口供该加工镜头单元射出的激光通过。该弹性连接单元连接于该固定架与该抵接罩间。抵接罩接触工件时将对应工件的厚度而产生上下位移，进而带动该加工镜头单元上下位移，使工件保持于该激光加工头模块的焦距上，达到自动变焦的效果。
【专利说明】
可浮动变焦的激光加工头模块
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种激光加工头模块，特别是涉及一种可浮动变焦的激光加工头模块。
【背景技术】
[0002]在激光加工的过程中，当工件的厚度不均或有不平整的情形，便容易造成离焦加工的情形，无法顺利切断工件。因此，现有的激光加工头模块针对此问题是采用接触式或非接触式，以讯号回馈方式去微调激光加工头模块在铅直方向的位置，确保激光加工头模块与工件的距离即为加工头模块中透镜的焦距，即可避免离焦加工的情形。
[0003]然而，现有的激光浮动加工头模块建置成本较高，对于加工单价不高的广告业的加工运用，较不符合经济效益，因此类装置价格较高，需要有安全的保护机制，以减低加工中的异物撞击损害，减少昂贵的维修成本支出。因此，如何满足此类市场的需求，且尚能提供自动变焦的功能，以及保护镜头的机制，将是一值得研究的主题。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的一目的在于提供一种接触式可浮动变焦的激光加工头模块。
[0005]本实用新型的另一目的在于提供一种具有防撞功能的激光加工头模块。
[0006]本实用新型可浮动变焦的激光加工头模块，用以对一工件进行加工，该激光加工头模块包含一固定架;一加工镜头单元，穿设该固定架且可沿一纵轴相对于该固定架上下移动，该加工镜头单元包括一可朝下射出激光的开孔;一抵接罩，连接该加工镜头单元并包覆该加工镜头单元底部，该抵接罩间隔位于该固定架下方且抵接该工件表面，该抵接罩可随着该工件表面高度的变化进而带动该加工镜头单元沿该纵轴相对于该固定架上下移动，该抵接罩包括一与该开孔位置相对应的开口，该开口供该加工镜头单元射出的激光通过；及一弹性连接单元，连接于该固定架与该抵接罩间。
[0007]在一些实施态样中，该弹性连接单元包括二顶抵柱，及二弹性件，所述顶抵柱分别连接于该固定架相反侧，所述顶抵柱可沿该纵轴方向相对于该固定架上下移动并具有一抵接于该抵接罩的底端，所述弹性件套设于对应的该顶抵柱并对其朝该抵接罩方向施加弹力。
[0008]在一些实施态样中，该抵接罩枢接于该加工镜头单元并可绕该纵轴旋转，该抵接罩包括二凹槽，所述顶抵柱的该底端可脱离地嵌合于对应的该凹槽。
[0009]在一些实施态样中，该固定架具有一滑槽，供该加工镜头单元沿该纵轴相对于该固定架上下移动。
[0010]在一些实施态样中，还包含至少一传感器，该传感器用以感测该抵接罩相对于该加工镜头单元旋转并能产生一感测讯号。
[0011]在一些实施态样中，所述凹槽为一穿槽，所述顶抵柱形成有一开口形成于该底端的容置槽，该激光加工头模块还包含二传感器，所述传感器为一近接开关并设置于对应的该容置槽内。
[0012]在一些实施态样中，该抵接罩包括一罩体，及两个凸设于该罩体相反侧的侧翼板，该罩体包覆该加工镜头单元底部并连接于该加工镜头单元，所述侧翼板形成有对应的该凹槽。
[0013]在一些实施态样中，该加工镜头单元还包括一接合套筒，该接合套筒具有一环形卡槽，该罩体具有一可转动地卡合于该环形卡槽内的环形凸缘。
[0014]在一些实施态样中，该环形卡槽具有一槽端面，该环形凸缘具有一凸端面，该槽端面及该凸端面形成有一间距。
[0015]在一些实施态样中，该罩体具有一底壁及一连接于该底壁外周缘的围绕壁，该底壁具有该开口，该两侧翼板及该环形凸缘分别形成于该围绕壁顶端。
[0016]在一些实施态样中，该底壁自中央至周缘呈倾斜状，且该底壁还具有一锥形底面。
[0017]在一些实施态样中，该加工镜头单元还包括一加工镜头组及一断接件，该加工镜头组具有一上部及一下部，该断接件连接该上部及该下部。
[0018]在一些实施态样中，所述凹槽具有一锥形孔部，所述顶抵柱的底端具有一锥形倒角面，该锥形孔部与该锥形倒角面相互配合。
[0019]本实用新型可浮动变焦的激光加工头模块，用以对一工件进行加工，该激光加工头模块包含一固定架;一加工镜头单元，穿设该固定架且可沿一纵轴相对于该固定架上下移动，该加工镜头单元包括一可朝下射出激光的开孔;一抵接罩，连接该加工镜头单元并包覆该加工镜头单元底部，该抵接罩间隔位于该固定架下方且抵接该工件，该抵接罩可随着该工件表面高度的变化进而带动该加工镜头单元沿该纵轴相对于该固定架上下移动，该抵接罩包括一与该开孔位置相对应的开口，该开口供该加工镜头单元射出的激光通过，该抵接罩枢接于该加工镜头单元并可绕一纵轴旋转;及至少一传感器，用以感测该抵接罩相对于该加工镜头单元旋转并能产生一感测讯号。
[0020]在一些实施态样中，该抵接罩包括二凹槽，所述凹槽为一穿槽，该激光加工头模块还包含二顶抵柱，及二传感器，所述顶抵柱包括一可脱离地嵌合于对应的该凹槽的底端，所述顶抵柱形成有一开口形成于该底端的容置槽，所述传感器为一近接开关并设置于对应的该容置槽内。
[0021]在一些实施态样中，该固定架具有一滑槽，供该加工镜头单元沿该纵轴相对于该固定架上下移动。
[0022]在一些实施态样中，该抵接罩包括一罩体，及两个凸设于该罩体相反侧的侧翼板，该罩体包覆该加工镜头单元底部并连接于该加工镜头单元，所述侧翼板形成有对应的该凹槽。
[0023]在一些实施态样中，该加工镜头单元还包括一接合套筒，该接合套筒具有一环形卡槽，该罩体具有一可转动地卡合于该环形卡槽内的环形凸缘。
[0024]在一些实施态样中，该环形卡槽具有一槽端面，该环形凸缘具有一凸端面，该槽端面及该凸端面形成有一间距。
[0025]在一些实施态样中，该罩体具有一底壁及一连接于该底壁外周缘的围绕壁，该底壁具有该开口，该两侧翼板及该环形凸缘分别形成于该围绕壁顶端。
[0026]在一些实施态样中，该底壁自中央至周缘呈倾斜状，且该底壁还具有一锥形底面。
[0027]在一些实施态样中，该加工镜头单元还包括一加工镜头组及一断接件，该加工镜头组具有一上部及一下部，该断接件连接该上部及该下部。
[0028]在一些实施态样中，所述凹槽具有一锥形孔部，所述顶抵柱的底端具有一锥形倒角面，该锥形孔部与该锥形倒角面相互配合。
[0029]本实用新型的有益效果在于:借由该抵接罩包覆该加工镜头单元底部，且加工镜头单元可沿该纵轴相对于该固定架上下移动，加工时如果工件因厚度有所变化，抵接罩接触工件时将对应工件的厚度而产生上下位移，进而带动该加工镜头单元上下位移，使工件保持于该激光加工头模块的焦距上，达到自动变焦的效果。
【附图说明】
[0030]图1是一立体图，说明本实用新型可浮动变焦的激光加工头模块的一实施例；
[0031]图2是一侧视图，说明该实施例；
[0032]图3是由图2中的剖面线II1-1II得出的一剖视图；
[0033]图4是由图3B处所得出的一局部放大图；
[0034]图5是一立体分解图，说明该实施例；
[0035]图6是由图2中的剖面线II1-1II得出的部分剖视图；
[0036]图7至图9为剖视图，说明该实施例的一抵接罩与一工件不同高度的表面接触的情形；
[0037]图10是一剖视图，说明该抵接罩受到该工件表面的一异物撞击的情形;及
[0038]图11是一剖视图，说明该抵接罩受到该工件表面的该异物撞击力道过大使一断接件断开，造成一加工镜头组的一上部及一下部分离的情形。
【具体实施方式】
[0039]参阅图1至图3，本实用新型可浮动变焦的激光加工头模块的实施例，用以对一工件6进行加工，激光加工头模块包含一固定架1、一加工镜头单元2、一抵接罩3、一弹性连接单元4及至少一传感器5。在本实施例中，传感器5的数量为二，但不以此为限，至少一即可。
[0040]参阅图3至图5，固定架I形成有两个位于相反侧的穿孔11并具有一滑槽12，滑槽12供加工镜头单元2沿纵轴A相对于固定架I上下移动。加工镜头单元2穿设固定架I且可沿一纵轴A相对于固定架I上下移动，加工镜头单兀2包括一加工镜头组21、一接合套询22及一断接件23。加工镜头组21可产生激光并具有一开孔211、一上部212及一下部213，激光借由开孔211射出，接合套筒22套设于加工镜头组21并具有一环形卡槽221，用以与抵接罩3连接。环形卡槽221具有一位于内部的槽端面221a。断接件23是用以连接上部212及下部213。
[0041 ]参阅图3、图5及图6，抵接卓3连接加工镜头单兀2并包覆加工镜头单兀2底部，抵接罩3间隔位于该固定架I下方，并包括一罩体31、二侧翼板32及一环形凸缘33。罩体31具有一底壁311及一连接于底壁311外周缘的围绕壁312，底壁311自中央至周缘呈倾斜状并具有一开口 311a及一锥形底面311b，开口 311a供该加工镜头单元2射出的激光通过。所述侧翼板32分别凸设于罩体31相反侧并形成于围绕壁312顶端外缘，每一侧翼板32形成一凹槽321，凹槽321为贯穿侧翼板32的穿槽，并具有一锥形孔部321a。环形凸缘33形成于围绕壁312顶端内缘并具有一凸端面331，可转动地卡合于接合套筒22的环形卡槽221内，借此，抵接罩3枢接于加工镜头单元2的接合套筒22并可绕该纵轴A旋转。
[0042]参阅图3及图5，弹性连接单元4连接于固定架I与抵接罩3间，包括二顶抵柱41、及二弹性件42。所述顶抵柱41分别穿设于固定架I相反侧的两穿孔11，各顶抵柱41呈中空状，可沿纵轴A方向相对于固定架I上下移动，各顶抵柱41并具有一底端411及一位于内部的容置槽412。底端411可脱离地嵌合于对应的抵接罩3的凹槽321，并具有一与凹槽321的锥形孔部321a相互配合的锥形倒角面411a，容置槽412的开口形成于底端411，供容置对应的传感器5。各顶抵柱41还具有一位于外周面的挡止凸缘413。各弹性件42为一套设于对应的顶抵柱41的压缩弹簧，各弹性件42上下两端分别抵接于固定架I及对应的挡止凸缘413，借此对顶抵柱41朝抵接罩3方向施加弹力。
[0043]参阅图7至图9，通过本实用新型可浮动变焦的激光加工头模块对一例如为板件的工件6加工，抵接罩3的底壁311的锥形底面311b最下端，即开口 311a的周缘会抵接工件6表面，通过工件6的厚度，也就是工件6表面高度有所变化，借由弹性连接单元4的设计，使得抵接罩3会沿纵轴A上下位移。通过工件6表面高度升高，开口 31 Ia的周缘会抵接工件6表面，随着本实用新型激光加工头模块水平移动，因开口 31 Ia的周缘抵接工件6，抵接罩3将跟着工件6的表面高度提高而被工件6往上顶推，此顶推的力大于弹性件42对顶抵柱41施加的弹力而使抵接罩3向上位移，进而同时带动加工镜头单元2在固定架I的滑槽12内及顶抵柱41相对于固定架I沿着纵轴A方向往上位移，使工件6表面保持于加工镜头单元2的焦距上。顶抵柱41上移过程中会压缩弹性件42使其变形并蓄积复位弹力。通过工件6表面高度降低，开口31 Ia的周缘依然会抵接工件6表面，随着工件6的表面高度降低，弹性件42对顶抵柱41施加的复位弹力将使顶抵柱41向下顶推抵接罩3，使抵接罩3向下位移，而抵接罩3下移时会同时带动加工镜头单元2相对于固定架I沿着纵轴A方向往下位移，使工件6表面保持于加工镜头单元2的焦距上，借此达到自动变焦的效果。
[0044]参阅图3、图10及图11，然而，在加工时工件6表面如果有异物7，其高度大于底壁311的高度，本实用新型激光加工头模块在水平移动的过程中，异物7将会与抵接罩3的罩体31的围绕壁312相撞，使抵接罩3相对于加工镜头单元2绕着纵轴A旋转及产生水平位移(因为接合套筒22的环形卡槽221的槽端面221a与环形凸缘33的凸端面331间形成有一间距D，抵接罩3可相对加工镜头单元2产生水平位移)，再借由凹槽321的锥形孔部321a与顶抵柱41的底端411的锥形倒角面411a相互配合，使底端411能方便且迅速地移离锥形孔部321a，进而使各顶抵柱41脱离对应的凹槽321，此时各传感器5侦测到侧翼板32产生位移而产生一感测讯号，使本实用新型激光加工头模块停止作动，达到保护的机制。其中，传感器5在本实施例是采用近接开关，其工作原理为现有技术，在此不再赘述。再者，由于抵接罩3包覆加工镜头单元2底部，可避免加工镜头单元2直接受到异物7的撞击而造成损伤，成为另一道保护机制，且即使抵接罩3因此损坏，其更换成本低于更换加工镜头单元2的成本，长期下来可有效节省成本。更有甚者，通过撞击的力道过大，加工镜头单元2的断接件23将会断开，使加工镜头组21的上部212与下部213分离，如图11所示，避免上部212及下部213受力而损坏。借由此分离机制，又多了一道保护措施，一旦受到过大的撞击仅需更换断接件23即可，长期下来也可节省成本。
[0045]综上所述，本实用新型可浮动变焦的激光加工头模块借由抵接罩3包覆加工镜头单元2底部，且加工镜头单元2可沿纵轴A相对于固定架I上下移动，加工时如果工件6因厚度有所变化，抵接罩3接触工件6时将对应工件6的厚度而产生上下位移，进而带动该加工镜头单元2上下位移，使工件6保持于该加工镜头单元2的焦距上，达到浮动变焦的效果。再者，借由抵接罩3包覆加工镜头单元2底部，可避免加工镜头单元2直接受到异物7的撞击而造成损伤，且遭异物7撞击后抵接罩3可相对于加工镜头单元2绕着纵轴A旋转及产生水平位移，使各顶抵柱41脱离对应的凹槽321，此时各传感器5产生感测讯号，使本实用新型激光加工头模块停止作动，达到保护的机制，达到防撞的效果，所以确实能达成本实用新型的目的。
[0046]惟以上所述者，仅为本实用新型的实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施的范围，即大凡依本实用新型权利要求书及专利说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本实用新型专利涵盖的范围内。
【主权项】
1.一种可浮动变焦的激光加工头模块，用以对一工件进行加工，其特征在于:该激光加工头模块包含: 一固定架； 一加工镜头单元，穿设该固定架且可沿一纵轴相对于该固定架上下移动，该加工镜头单元包括一可朝下射出激光的开孔； 一抵接罩，连接该加工镜头单元并包覆该加工镜头单元底部，该抵接罩间隔位于该固定架下方且抵接该工件表面，该抵接罩可随着该工件表面高度的变化进而带动该加工镜头单元沿该纵轴相对于该固定架上下移动，该抵接罩包括一与该开孔位置相对应的开口，该开口供该加工镜头单元射出的激光通过;及 一弹性连接单元，连接于该固定架与该抵接罩间。2.如权利要求1所述的可浮动变焦的激光加工头模块，其特征在于:该弹性连接单元包括二顶抵柱，及二弹性件，所述顶抵柱分别连接于该固定架相反侧，所述顶抵柱可沿该纵轴方向相对于该固定架上下移动并具有一抵接于该抵接罩的底端，所述弹性件套设于对应的该顶抵柱并对其朝该抵接罩方向施加弹力。3.如权利要求2所述的可浮动变焦的激光加工头模块，其特征在于:该抵接罩枢接于该加工镜头单元并可绕该纵轴旋转，该抵接罩包括二凹槽，所述顶抵柱的该底端可脱离地嵌合于对应的该凹槽。4.如权利要求3所述的可浮动变焦的激光加工头模块，其特征在于:该固定架具有一滑槽，供该加工镜头单元沿该纵轴相对于该固定架上下移动。5.如权利要求4所述的可浮动变焦的激光加工头模块，其特征在于:还包含至少一传感器，该传感器用以感测该抵接罩相对于该加工镜头单元旋转并能产生一感测讯号。6.如权利要求5所述的可浮动变焦的激光加工头模块，其特征在于:所述凹槽为一穿槽，所述顶抵柱形成有一开口形成于该底端的容置槽，该激光加工头模块还包含二传感器，所述传感器为一近接开关并设置于对应的该容置槽内。7.如权利要求4所述的可浮动变焦的激光加工头模块，其特征在于:该抵接罩包括一罩体，及两个凸设于该罩体相反侧的侧翼板，该罩体包覆该加工镜头单元底部并连接于该加工镜头单元，所述侧翼板形成有对应的该凹槽。8.如权利要求7所述的可浮动变焦的激光加工头模块，其特征在于:该加工镜头单元还包括一接合套筒，该接合套筒具有一环形卡槽，该罩体具有一可转动地卡合于该环形卡槽内的环形凸缘。9.如权利要求8所述的可浮动变焦的激光加工头模块，其特征在于:该环形卡槽具有一槽端面，该环形凸缘具有一凸端面，该槽端面及该凸端面形成有一间距。10.如权利要求9所述的可浮动变焦的激光加工头模块，其特征在于:该罩体具有一底壁及一连接于该底壁外周缘的围绕壁，该底壁具有该开口，该两侧翼板及该环形凸缘分别形成于该围绕壁顶端。11.如权利要求10所述的可浮动变焦的激光加工头模块，其特征在于:该底壁自中央至周缘呈倾斜状，且该底壁还具有一锥形底面。12.如权利要求4所述的可浮动变焦的激光加工头模块，其特征在于:该加工镜头单元还包括一加工镜头组及一断接件，该加工镜头组具有一上部及一下部，该断接件连接该上部及该下部。13.如权利要求6所述的可浮动变焦的激光加工头模块，其特征在于:所述凹槽具有一锥形孔部，所述顶抵柱的底端具有一锥形倒角面，该锥形孔部与该锥形倒角面相互配合。14.一种可浮动变焦的激光加工头模块，用以对一工件进行加工，其特征在于:该激光加工头模块包含: 一固定架； 一加工镜头单元，穿设该固定架且可沿一纵轴相对于该固定架上下移动，该加工镜头单元包括一可朝下射出激光的开孔； 一抵接罩，连接该加工镜头单元并包覆该加工镜头单元底部，该抵接罩间隔位于该固定架下方且抵接该工件，该抵接罩可随着该工件表面高度的变化进而带动该加工镜头单元沿该纵轴相对于该固定架上下移动，该抵接罩包括一与该开孔位置相对应的开口，该开口供该加工镜头单元射出的激光通过，该抵接罩枢接于该加工镜头单元并可绕一纵轴旋转；及 至少一传感器，用以感测该抵接罩相对于该加工镜头单元旋转并能产生一感测讯号。15.如权利要求14所述的可浮动变焦的激光加工头模块，其特征在于:该抵接罩包括二凹槽，所述凹槽为一穿槽，该激光加工头模块还包含二顶抵柱，及二传感器，所述顶抵柱包括一可脱离地嵌合于对应的该凹槽的底端，所述顶抵柱形成有一开口形成于该底端的容置槽，所述传感器为一近接开关并设置于对应的该容置槽内。16.如权利要求14所述的可浮动变焦的激光加工头模块，其特征在于:该固定架具有一滑槽，供该加工镜头单元沿该纵轴相对于该固定架上下移动。17.如权利要求15所述的可浮动变焦的激光加工头模块，其特征在于:该抵接罩包括一罩体，及两个凸设于该罩体相反侧的侧翼板，该罩体包覆该加工镜头单元底部并连接于该加工镜头单元，所述侧翼板形成有对应的该凹槽。18.如权利要求17所述的可浮动变焦的激光加工头模块，其特征在于:该加工镜头单元还包括一接合套筒，该接合套筒具有一环形卡槽，该罩体具有一可转动地卡合于该环形卡槽内的环形凸缘。19.如权利要求18所述的可浮动变焦的激光加工头模块，其特征在于:该环形卡槽具有一槽端面，该环形凸缘具有一凸端面，该槽端面及该凸端面形成有一间距。20.如权利要求19所述的可浮动变焦的激光加工头模块，其特征在于:该罩体具有一底壁及一连接于该底壁外周缘的围绕壁，该底壁具有该开口，该两侧翼板及该环形凸缘分别形成于该围绕壁顶端。21.如权利要求20所述的可浮动变焦的激光加工头模块，其特征在于:该底壁自中央至周缘呈倾斜状，且该底壁还具有一锥形底面。22.如权利要求16所述的可浮动变焦的激光加工头模块，其特征在于:该加工镜头单元还包括一加工镜头组及一断接件，该加工镜头组具有一上部及一下部，该断接件连接该上部及该下部。23.如权利要求15所述的可浮动变焦的激光加工头模块，其特征在于:所述凹槽具有一锥形孔部，所述顶抵柱的底端具有一锥形倒角面，该锥形孔部与该锥形倒角面相互配合。
【文档编号】B23K26/046GK205629657SQ201620225573
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年3月23日
【发明人】李明哲, 彭建铭
【申请人】恩德科技股份有限公司