[發明專利]光束變換裝置及使用該裝置的激光加工設備

有效

• 申請號: 201110358933.4
• 申請日: 2011-11-14
• 公開（公告）號: CN102520525A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 李永忠;熊政軍;閻滌
• 申請（專利權）人: 鐳射谷科技（深圳）有限公司
• 主分類號: G02B27/10
• 分類號: G02B27/10;G02B26/08;B23K26/00
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;熊永強

技術領域

本發明涉及一種光學系統，尤其涉及一種光束變換裝置及使用該裝置的激光加工設備。

背景技術

激光加工技術以其高效、環保、節能等優勢被應用在越來越多的領域，包括激光切割，激光標記，激光焊接等方面。隨著激光加工技術的發展，人們對高速度、低成本的加工需求也越來越迫切。

傳統的激光加工設備大多數采用一個激光發生器配一個激光加工頭，這種模式會受限于加工范圍和加工速度，需要增加設備、人員和場地來進行彌補，因此會導致成本較高。為了解決成本較高和加工效率低的缺陷，可在激光發生器后增加一個激光光束分光裝置，每個分光束配一個激光加工頭，從而提高了加工效率，降低加工成本。值得注意的是，由于分光的作用，必然降低每個激光加工頭的激光功率，在要求高功率的激光加工中，顯然單純的分光會出現激光束功率不足的問題。如何實現單加工頭和兩個加工頭之間的靈活切換，以滿足激光加工的多樣性需求，是當前迫切需要解決的一個問題。

發明內容

本發明實施例所要解決的技術問題在于，提供一種光束變換裝置及使用該裝置的激光加工設備，可方便地實現單個加工頭和兩個加工頭之間的靈活切換。

為了解決上述技術問題，本發明實施例提供了一種光束變換裝置，其包括光束導入鏡片、光路切換組件，以及分列于所述光路切換組件兩側的第一光束導出鏡片和第二光束導出鏡片，所述光路切換組件包括鏡片組和用于切換所述鏡片組的切換機構；所述光束導入鏡片將光束投射到所述光路切換組件上，使所述光束經所述鏡片組完全反射到所述第一光束導出鏡片上，形成第一光路；或經所述鏡片組完全透射到所述第二光束導出鏡片上，形成第二光路；或經所述鏡片組均分成兩束光，其中一束光反射到所述第一光束導出鏡片上，形成所述第一光路，另一束光透過所述分光鏡，投射到所述第二光束導出鏡片上，形成所述第二光路，通過所述切換機構切換所述鏡片組，從而對所述第一光路和第二光路進行切換。

其中，所述光束導入鏡片、第一光束導出鏡片和第二光束導出鏡片為反光鏡。

所述光束切換組件中的至少兩個鏡片包括分光鏡、反射鏡和透射鏡三種鏡片中的任兩種組合，或三種鏡片組合。

所述光束切換組件中的切換機構包括帶動鏡片移動的傳動裝置。

所述傳動裝置包括固定座、電機、曲柄連桿機構、鏡座和滑動導軌，所述電機及所述滑動導軌固定于所述固定座上，所述鏡座滑動連接于所述滑動導軌上，所述電機通過所述曲柄連桿機構與所述鏡座連接，帶動所述鏡座所述滑動導軌上滑動。

所述光束變換裝置包括控制開關組件，所述控制開關組件包括限位塊、微動開關，所述限位塊固定于所述鏡座上，所述微動開關固定于所述固定架上，且位于所述限位塊的兩側，所述微動開關與所述電機電連接；當所述鏡座在所述滑動導軌上滑動時，所述鏡座帶動所述限位塊分別觸發所述微動開關，控制所述電機停止。

所述鏡片組包括反射鏡及分光鏡，所述光束導入鏡片將光束投射到所述光路切換組件上，所述切換機構切換所述反射鏡及分光鏡，使所述光束通過所述反射鏡反射到所述第一光束導出鏡片上，并由所述第一光束導出鏡片將所述光束射出，形成所述第一光路或使所述光束通過光束導入鏡片反射到所述分光鏡上后，再通過所述分光鏡將所述光束分成兩束光，其中一束光由所述分光鏡反射到所述第一光束導出鏡片上，形成所述第一光路，另一束光透過所述分光鏡后，投射到第二光束導出鏡片上，并由該第二光束導出鏡片射出，形成所述第二光路。

所述反射鏡用一透射鏡代替，所述光束導入鏡片導入的光束透過所述透射鏡，投射到第二光束導出鏡片上，并由該第二光束導出鏡片射出，形成所述第二光路。

所述鏡片組還包括透射鏡，所述切換機構切換所述反射鏡、分光鏡及透射鏡，所述光束導入鏡片導入的光束透過所述透射鏡，投射到第二光束導出鏡片上，并由該第二光束導出鏡片射出，形成所述第二光路。

相應的，本發明還提供一種激光加工設備，包括激光發生器、第一激光加工頭和第二激光加工頭，其特征在于：還包括上述光束變換裝置，所述激光發生器發出激光束，所述激光束經所述光束變換裝置后，形成所述第一光路和/或第二光路；所述第一光路中的激光束通過所述第一光束導出鏡片反射到所述第一激光加工頭，所述第二光路中的激光束通過所述第二光束導出鏡片反射到所述第二激光加工頭。

實施本發明實施例，具有如下有益效果：