激光线形光斑长轴截取调整装置及激光设备的制作方法

本实用新型涉及激光技术领域，特别是涉及一种激光线形光斑长轴截取调整装置及激光设备。

背景技术：

近年来，激光光束整形技术成为现代光学研究中的一个热点，其中涉及的光束整形器，又称为激光整形器，在激光设备中得到更加广泛的应用。光束整形器是衍射光学元件(DOE)中最常用的透镜，可把激光光束转化为一个能量均匀分布的平顶光斑，形状各异，可为正方形，矩形，圆形，线形(也称为长条形)等。

在加工过程中，由于加工产品的尺寸各异，整形后的光斑未必能完全有效地对所需面积进行加工，多余的激光光束也有可能产生干扰。因此需要根据实际生产需要对光斑进行调整。由于激光的成本昂贵，多余激光的浪费及干扰问题需加以考虑。而目前的激光设备中未有专用设备对此问题进行解决。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种能够对线形光斑的长轴进行截取调整的激光线形光斑长轴截取调整装置及激光设备。

一种激光线形光斑长轴截取调整装置，包括安装组件及截取调整组件；所述安装组件包括基板及支撑板，所述基板与所述支撑板连接；所述截取调整组件包括两个截取调整机构，两个所述截取调整机构分别位于所述支撑板的两端，每一所述截取调整机构均包括调整单元、遮光单元及定位单元；所述调整单元包括伺服电机、联轴器及模组，所述伺服电机固定于所述支撑板的一端，所述伺服电机的伸出轴通过联轴器与模组相连，所述模组包括壳体、丝杆及滑块，所述壳体上相对的两侧面开设有穿孔，所述丝杆穿设所述壳体上靠近所述联轴器的侧面的穿孔，所述伺服电机的伸出轴通过联轴器与所述丝杆的一端相连，所述丝杆与所述滑块连接，所述丝杆用于在所述伺服电机的伸出轴带动联轴器作旋转运动的作用下，带动所述滑块向远离或者靠近联轴器的方向作往复位移；所述遮光单元包括安装板及遮光片，所述安装板与所述滑块连接，所述安装板的底部与所述遮光片垂直连接；所述定位单元包括传感器安装片、传感器、感光片安装块及感光片，所述传感器安装片的一端设置于所述壳体上，所述传感器设置于所述传感器安装片的另一端上，所述感光片安装块设置于所述安装板上，所述感光片设置于所述感光片安装块上，所述传感器用于根据所述感光片的位置定位所述遮光片的位置。

在其中一个实施例中，所述激光线形光斑长轴截取调整装置还包括限位组件，所述限位组件包括两个限位安装部及两个聚氨酯缓冲垫，各所述限位安装部均位于两个所述截取调整机构中间，各所述限位安装部的一端均设置于所述支撑板上，各聚氨酯缓冲垫一一对应地设置于各限位安装部上，且各所述聚氨酯缓冲垫一一对应朝向各所述截取调整机构。

在其中一个实施例中，所述遮光单元还包括水冷块，所述水冷块位于所述遮光片上用于遮挡激光的区域，所述水冷块设置于所述遮光片上，所述水冷块内部开设有冷却通道，用于与外部冷却水管道相连通。

在其中一个实施例中，所述遮光单元还包括加强板，所述加强板分别连接所述安装板及所述遮光片。

在其中一个实施例中，设置两个所述加强板，两个所述加强板分别位于所述安装板的两侧。

在其中一个实施例中，所述基板与所述支撑板垂直设置。

在其中一个实施例中，每一定位单元设置至少两个所述传感器安装片及所述传感器，且所述传感器安装片与所述传感器的数量相等。

在其中一个实施例中，所述壳体上还设置有安装位，所述联轴器安装于所述安装位内。

在其中一个实施例中，所述基板上还设置有两个拖链，各所述拖链一一对应各所述截取调整机构设置。

一种激光设备，包括如上任一实施例中所述的激光线形光斑长轴截取调整装置。

上述激光线形光斑长轴截取调整装置，通过设置两个截取调整机构，两个截取调整机构的遮光片分别位于激光设备的线形出光口的两侧，能够通过控制伺服电机，调整遮光片的位置，从而对线形光斑长轴截取，截取调整激光光斑的长度，因此，能够解决传统激光设备整形后多余激光浪费的问题以及多余激光干扰的问题。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的激光线形光斑长轴截取调整装置的结构示意图；

图2为图1的A处放大图；

图3为本实用新型一实施例的激光线形光斑长轴截取调整装置的截取调整机构的结构示意图；

图4为图3的激光线形光斑长轴截取调整装置的截取调整机构的局部分解图；

图5为本实用新型一实施例的激光线形光斑长轴截取调整装置的截取调整机构的模组的局部结构示意图；

图6为本实用新型一实施例的激光线形光斑长轴截取调整装置的截取调整机构的水冷块的局部结构示意图；

图7为本实用新型一实施例的激光线形光斑长轴截取调整装置的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。在本实用新型的描述中，“若干”的含义是至少一个，例如一个，两个等，除非另有明确具体的限定。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

例如，一种激光线形光斑长轴截取调整装置，包括安装组件及截取调整组件，所述安装组件包括基板及支撑板，所述基板与所述支撑板连接；所述截取调整组件包括两个截取调整机构，两个所述截取调整机构分别位于所述支撑板的两端，每一所述截取调整机构均包括调整单元、遮光单元及定位单元；所述调整单元包括伺服电机、联轴器及模组，所述伺服电机固定于所述支撑板的一端，所述伺服电机的伸出轴通过联轴器与模组相连，所述模组包括壳体、丝杆及滑块，所述壳体上相对的两侧面开设有穿孔，所述丝杆穿设所述壳体上靠近所述联轴器的侧面的穿孔，所述伺服电机的伸出轴通过联轴器与所述丝杆的一端相连，所述丝杆与所述滑块连接，所述丝杆用于在所述伺服电机的伸出轴带动联轴器作旋转运动的作用下，带动所述滑块向远离或者靠近联轴器的方向作往复位移；所述遮光单元包括安装板及遮光片，所述安装板与所述滑块连接，所述安装板的底部与所述遮光片垂直连接；所述定位单元包括传感器安装片、传感器、感光片安装块及感光片，所述传感器安装片的一端设置于所述壳体上，所述传感器设置于所述传感器安装片的另一端上，所述感光片安装块设置于所述安装板上，所述感光片设置于所述感光片安装块上，所述传感器用于根据所述感光片的位置定位所述遮光片的位置。又如，所述伸出轴亦可理解为旋转轴、转动轴、电机轴等。又如，所述丝杆的另一端与所述滑块连接。

为了进一步说明上述激光线形光斑长轴截取调整装置，又一个例子是，请参阅图1，激光线形光斑长轴截取调整装置包括安装组件10及截取调整组件20，所述安装组件用于提供支撑作用，并用于将激光线形光斑长轴截取调整装置安装至激光设备的出光口内。所述截取调整组件用于根据实际需要对从线形出光口射出的激光进行线形截取。

请参阅图1，安装组件10包括基板11及支撑板12，所述基板11与所述支撑板12连接，又如，所述基板与所述支撑板垂直设置，即，所述基板与所述支撑板垂直连接，所述基板用于将激光线形光斑长轴截取调整装置安装至激光设备上，具体为，所述基板用于将激光线形光斑长轴截取调整装置安装至的挡光板上，挡光板上设置有出光口。所述支撑板用于提供支撑作用，并安装所述截取调整组件。

请再次参阅图1，所述截取调整组件20包括两个截取调整机构21，两个所述截取调整机构21分别位于所述支撑板12的两端，具体应用中，两个所述截取调整机构还分别位于激光设备挡光板的出光口的两端，用于通过两个所述截取调整机构，对线形光斑长轴进行截取调整，以截取调整激光光斑的长度。又如，截取调整组件包括两个完全相同且呈对称分布于支撑板两端的截取调整机构。

能够理解，两个截取调整机构在靠近或者远离的过程中，能够对线形光斑进行长轴截取调整，然而，在两个截取调整机构靠近时，极容易出现两个截取调整机构相互碰撞的问题，安全隐患较高。为了提高安全性，在软件控制方面设置软限位之外，还在机械结构方面设置安装硬限位组件，请参阅图1及图2，所述激光线形光斑长轴截取调整装置还包括限位组件30，所述限位组件30包括两个限位安装部31及两个聚氨酯缓冲垫32，各所述限位安装部均位于两个所述截取调整机构21中间，各所述限位安装部31的一端均设置于所述支撑板12上，各聚氨酯缓冲垫32一一对应地设置于各限位安装部31上，且各所述聚氨酯缓冲垫32一一对应朝向各所述截取调整机构21。聚氨酯缓冲垫可在两个所述截取调整机构的遮光单元同时到达中间处时起到缓冲保护作用，可保证装置运行的稳定性和安全性。如此，通过设置所述限位组件，能够保证运行过程中的安全性，能够解决在两个截取调整机构靠近时，极容易出现两个截取调整机构相互碰撞的问题，从而安全性较好。

请参阅图3，每一所述截取调整机构21均包括调整单元100、遮光单元200及定位单元300；所述遮光单元用于对从线形出光口射出的激光进行遮挡，从而完成对线形光斑进行长轴截取，所述调整单元用于调整所述遮光单元的位置，从而完整对线形光斑进行长轴截取调整，所述定位单元用于定位所述遮光单元的位置，以便于所述调整单元调整所述遮光单元的位置。

请参阅图4，并一并结合图1及图3，所述调整单元100包括伺服电机110、联轴器120及模组130，所述伺服电机110固定于所述支撑板12的一端，所述伺服电机110的伸出轴连接所述联轴器120的一端，所述伺服电机110的伸出轴用于带动所述联轴器120作旋转运动，又如，所述伺服电机的伸出轴固定连接所述联轴器的一端。请参阅图4及图5，所述模组130包括壳体131、丝杆132及滑块133，所述壳体131上相对的两侧面开设有穿孔131a、131b，所述丝杆132的一端连接所述联轴器120的另一端，所述丝杆132穿设所述壳体131上靠近所述联轴器120的侧面的穿孔131a，所述丝杆132与所述滑块133连接，所述丝杆用于在伺服电机110的伸出轴带动联轴器120作旋转运动的作用下，通过所述丝杆132带动所述滑块133向远离或者靠近联轴器120的方向作往复位移，从而用于调整所述遮光单元的位置，在两个截取调整机构的调整单元的共同作用下，以完成对线形光斑进行长轴截取调整。又如，所述丝杆用于在所述伺服电机的伸出轴带动联轴器作旋转运动的作用下，带动所述滑块向远离或者靠近联轴器的方向作往复位移。又如，请再次参阅图4，所述模组130还包括盖片134，所述盖片与所述壳体连接，所述滑块与所述盖片滑动连接，如此，通过设置所述盖片，能够对丝杆及滑块具有较好的保护作用。又如，所述丝杆依次穿设所述壳体上相对的两侧面开设的穿孔，且所述滑块与所述丝杆的连接位置位于两各所述穿孔之间。又如，所述丝杆依次安装于所述壳体上相对的两侧面开设的穿孔内。又如，请再次参阅图5，所述壳体131上还设置有安装位131c，所述联轴器120安装于所述安装位131c内，如此，能够使联轴器较为安全地被安装在所述安装位内，避免使用过程中联轴器的飞出等事故。又如，所述模组可以采用现有产品实现，例如，模组的型号为KR30H06A-0400-0-16AQ_0-01。又如，伺服电机的型号为HG-KR13J。又如，所述伺服电机的伸出轴通过联轴器与所述丝杆的一端相连。

请再次参阅图4并结合图3，所述遮光单元200包括安装板210及遮光片220，所述安装板210与所述滑块133连接，又如，所述安装板与所述滑块固定连接，所述安装板210的底部与所述遮光片220垂直连接；所述遮光片用于对从线形出光口射出的激光光斑进行遮挡，在两个截取调整机构的调整单元的共同作用下，用于对线形光斑进行长轴截取。又如，所述遮光片具有“日”字型结构，如此，不仅减轻了设备的整体重量，亦能够缩减遮光片的用料，从而降低遮光片的成本。又如，所述遮光片220上设置有遮光区221，即为所述遮光片上用于遮挡激光的区域，所述遮光区用于遮挡激光。又如，所述遮光单元200还包括加强板230，所述加强板230分别连接所述安装板210及所述遮光片220，如此，通过所述加强板，能够使所述安装板所述遮光片的结构更为牢固，不易脱落。又如，设置两个所述加强板230，两个所述加强板230分别位于所述安装板210的两侧，如此，能够进一步地使所述安装板所述遮光片的连接更为牢固。

能够理解，激光具有较高的能量和温度，高能量高强度的激光在长时间工作过程中对激光线形光斑长轴截取调整装置造成损坏，为了减少发生因高能量高强度的激光在长时间工作过程中对激光线形光斑长轴截取调整装置造成的损坏，一实施例中，请参阅图6，所述遮光单元200还包括水冷块240，所述水冷块240位于所述遮光片上用于遮挡激光的区域，即位于所述遮光区221上，所述水冷块240设置于所述遮光片220上，所述水冷块240内部开设有冷却通道241，用于与外部冷却水管道相连通，如此，水冷块内部设有冷水通道，在工作过程中进行冷水循环，可保证运行过程中的安全性，避免高能量高强度的激光在长时间工作过程中对激光线形光斑长轴截取调整装置造成损坏。又如，所述水冷块还包括两个接头242，两个接头242分别与所述水冷块240的冷却通道的两端相连通，两个所述接头用于与外部冷却水管道相连通，如此，便于使所述水冷块连接外部冷却水管道，通过接头使之与冷却水管相连，在工作过程中进行冷水循环，可保证运行过程中的安全性，避免高能量高强度的激光在长时间工作过程中对激光线形光斑长轴截取调整装置造成损坏。又如，所述冷却块还开设有安全腔243，所述安全腔与所述冷却通道相连通，所述冷却块还包括堵头(图未示)，所述堵头安装于所述安全腔的开口处，通过设置安全腔体及所述堵头，能够在冷却水管道压力过大时弹出，从而增大了安全性，避免冷却通道因为压力过大而损坏。

请再次参阅图3及图4，所述定位单元300包括传感器安装片310、传感器320、感光片安装块330及感光片340，所述传感器安装片310的一端设置于所述壳体131上，所述传感器320设置于所述传感器安装片310的另一端上，所述感光片安装块330设置于所述安装板210上，所述感光片340设置于所述感光片安装块330上，所述传感器320用于根据所述感光片340的位置定位所述遮光片220的位置。需要说明的是，所述传感器及所述感光片均可以根据实际需要进行选择，例如，传感器的型号是：EE-SX674，及/或，感光片的材料是SUS304，其具体原理请参照现有技术。如此，通过设置所述定位单元，在调整单元带动遮光单元移动的过程中，所述感光片能够伴随遮光单元一并运动，从而通过所述感光片的位置能够使感应片获取所述遮光单元的位置，从而用于定位所述遮光单元的遮光片的位置，以便于所述调整单元调整所述遮光单元的遮光片的位置。又如，每一定位单元300设置至少两个所述传感器安装片310及所述传感器320，且所述传感器安装片310与所述传感器320的数量相等，如此，通过设置至少两个所述传感器安装片，能够对遮光片的位置定位更为准确。又如，两个所述传感器安装片位于所述感光片的两侧。又如，设置偶数个传感器及传感器安装片，偶数个传感器及传感器安装片中的一半均位于所述感光片的一侧，偶数个传感器及传感器安装片中的另一半均位于所述感光片的另一侧，如此，能够对遮光片的位置定位更为准确。又如，请再次参阅图3，设置三个传感器320及三个传感器安装片310，三个传感器中的其中两个传感器及三个传感器安装片中的其中两个传感器安装片均对称分布在模组上面的两端，三个传感器中的剩下一个传感器及三个传感器安装片中的下一个传感器安装片位于模组靠近中间的位置，即，两个传感器及传感器安装片位于所述感光片一侧，另一个传感器及传感器安装片位于所述感光片另一侧，最远端的两个传感器及传感器安装片对遮光单元的极限位置通过感光片的位置进行检测，中间的传感器及传感器安装片对遮光单元的运动位置通过感光片的位置进行检测，如此，能够对遮光片的位置定位更为准确。

能够理解，在调整单元作用遮光单元移动的过程中，遮光单元的线路管道会一起往复移动，在此过程中，容易出现线路被拉扯或者残绕甚至是损坏的问题。为了减少遮光单元的线路管道在往复移动过程中容易出现线路被拉扯或者残绕甚至是损坏的问题，一实施例中，请参阅图7，所述基板11上还设置有两个拖链11a，各所述拖链一一对应各所述截取调整机构21设置，所述拖链用于保护其对应的截取调整机构的遮光单元的线路管道，以减少遮光单元的线路管道在往复移动过程中容易出现线路被拉扯或者残绕甚至是损坏的问题。需要进一步说明的是，拖链为现有技术，请具体结构及原理请参照现有技术，本申请仅在此保护其连接关系。又如，所述拖链连接外部控制结构，又如，所述传感器及所述伺服电机连接外部控制结构，所述外部结构分别用于控制所述拖链、所述传感器及所述伺服电机的工作。又如，外部的冷却管道也由外部的控制结构控制，用于控制外部的冷却管道的开启和关闭，以控制冷却水的流通。

上述激光线形光斑长轴截取调整装置，通过设置两个截取调整机构，两个截取调整机构的遮光片分别位于激光设备的线形出光口的两侧，能够通过控制伺服电机，调整遮光片的位置，从而对线形光斑长轴截取，截取调整激光光斑的长度，因此，能够解决传统激光设备整形后多余激光浪费的问题以及多余激光干扰的问题。

一种激光设备，包括如上任一实施例中所述的激光线形光斑长轴截取调整装置。上述激光设备由于采用了上述激光线形光斑长轴截取调整装置，通过设置两个截取调整机构，两个截取调整机构的遮光片分别位于激光设备的线形出光口的两侧，能够通过控制伺服电机，调整遮光片的位置，从而对激光线形光斑长轴进行截取调整，因此，能够解决传统激光设备整形后光斑的多余激光浪费的问题以及多余激光干扰的问题。

本实用新型的激光线形光斑长轴截取调整装置，解决多余激光的浪费及干扰的问题，尤其是对于线形光斑，能够较好地解决多余激光的浪费及干扰的问题，能够对激光长轴方向的长度进行截取，从而能够提高激光设备的工作效率。两套伺服电机带动两套遮光组件的对称设计，可保证运行过程中的稳定性和加工精度。该激光线形光斑长轴截取调整装置可根据加工产品的尺寸需求，有效地对线形光斑的长轴进行截取调整，以充分利用线形光斑，提高工作效率的同时能避免多余激光产生干扰的风险。模组上方安装传感器，通过传感器安装片使其与模组相连，从而精确定位遮光片的位置，能够根据不同尺寸的产品的需求确定移动距离，根据产品尺寸的需求通过伺服电机驱动遮光组件移动一定的距离，可保证安装性和精确性。聚氨酯缓冲垫可在两个截取调整机构的遮光单元同时到达线形光斑截取调整装置中间处时起到缓冲保护作用，可保证装置运行的稳定性和安全性。在遮光片作用部位上方(挡光板的出光口处上方)安装水冷块，在水冷块两端进行密封，避免运行过程中出现干扰，而且在水冷块两端内侧通过软管接头使之与特制水管相连，可在运行过程中进行冷水循环，保证工作的安全性。

本申请对激光设备线形光斑长轴截取调整，采取了通过两套伺服电机带动遮光片对出光口遮挡的方式沿长轴方向进行截取调整；用于截取的遮光片上方采用了水冷设计，可保护激光设备激光线形光斑长轴截取调整装置的安全，保证工作的安全性及稳定性。

上述激光线形光斑长轴截取调整装置，通过设置两个截取调整机构，两个截取调整机构的遮光片分别位于激光设备的线形出光口的两侧，能够通过控制伺服电机，调整遮光片的位置，从而对线形光斑长轴截取，因此，能够解决传统激光设备整形后光斑的多余激光浪费的问题以及多余激光干扰的问题。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。