[實用新型]激光器機械光閘裝置

有效

• 申請號: 201520402887.7
• 申請日: 2015-06-11
• 公開（公告）號: CN204651669U
• 公開（公告）日: 2015-09-16
• 發明（設計）人: 馮愛新;薛偉;呂豫文;李峰平;張津超;陸金花;張健;朱德華;曹宇;瞿建武
• 申請（專利權）人: 溫州大學
• 主分類號: H01S3/02
• 分類號: H01S3/02;H01S3/09;H01S3/10;H01S3/081
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 王玉國

技術領域

本實用新型涉及一種激光器機械光閘裝置，屬于激光加工裝備技術領域。

背景技術

機械光閘是激光加工過程中，對諧振腔出射的激光進行快速控制關閉和出光的一種裝置。在激光加工一般情況下，光閘的通斷頻率要求不是很高，但在某些特殊領域如激光單脈沖加工需降低激光脈沖頻率時，現有的機械光閘難以滿足該要求。

現有機械光閘工作方式主要有氣缸、直線電磁鐵、繼電器、電磁閥、步進電機等，降低了光閘的反應速度。然而，近年來Q開關的研究和應用可以使其在外光路中作為光閘使用，且其具有較高的響應速度，但Q開關會使激光的模式發生變化，對于大功率的激光可能無法關閉所產生的激光，且Q開關其價格昂貴，尚不能得到較廣泛的應用。

實用新型內容

本實用新型的目的是克服現有技術存在的不足，提供一種可調節激光脈沖輸出頻率、可長時間穩定工作、結構簡單、安全可靠的激光器機械光閘裝置。

本實用新型的目的通過以下技術方案來實現：

激光器機械光閘裝置，特點是：包括脈沖掃描機構、脈沖調節機構和出光機構，所述脈沖掃描機構包括旋轉盤固定支架，旋轉盤固定支架上安裝有上旋轉盤和下旋轉盤，其上各加工有數個通孔，上旋轉盤和下旋轉盤分別通過旋轉盤中心孔與伺服電機的傳動軸相連接，伺服電機安裝在轉盤固定支架上；

所述脈沖調節機構包括上旋轉盤側面安裝的數個反射鏡、下旋轉盤側面安裝的數個反射鏡、半導體激光器和旋轉盤光電檢測裝置，所述半導體激光器安裝在半導體激光器支架上，半導體激光器支架與支座相連接，支座固定在底座上；所述旋轉盤光電檢測裝置底部固定在旋轉盤固定支架上；

所述出光機構包括反射鏡機構和反光鏡光電檢測裝置，所述反射鏡機構包括反射鏡，反射鏡安裝在反射鏡支架上，反射鏡支架下方連接有反射鏡安裝座，反射鏡支架與氣缸桿和滑塊相連接，滑塊可沿著導軌移動，導軌固定在出光機構后固定板上，出光機構后固定板與出光機構上固定板連接，出光機構上固定板安裝在旋轉盤固定支架上。

進一步地，上述的激光器機械光閘裝置，其中，工控機控制伺服電機帶動上旋轉盤和下旋轉盤轉動到上通孔和下通孔對準激光束中心，加工激光光束通過上通孔和下通孔的中心到達反射鏡，加工激光光束到達光電檢測裝置，光電檢測裝置與工控機連接，檢測到信號，記錄下信號的強度和時間；反射鏡安裝座上安裝有俯仰調節螺釘、高度調節螺釘和偏擺角調節螺釘，通過調節螺釘調整將加工激光光束反射到光電檢測裝置上的X、Y和Z三個方向上的位置。

更進一步地，上述的激光器機械光閘裝置，其中，半導體激光器發出的激光入射到上旋轉盤和下旋轉盤的側面，上旋轉盤和下旋轉盤轉動，激光經過上旋轉盤反射鏡和下旋轉盤反射鏡反射到光電檢測裝置上，光電檢測裝置與工控機連接，檢測到信號，記錄下信號的強度和時間；半導體激光器支架上安裝有俯仰角調節螺釘、高度調節螺釘和偏擺角調節螺釘，通過調節螺釘調整半導體激光束在上旋轉盤反射鏡和為下旋轉盤反射鏡上的X、Y和Z三個方向上的位置。

更進一步地，上述的激光器機械光閘裝置，其中，工控機與氣缸控制器連接，左側定位接近開關信號觸發時，氣缸桿處于伸出狀態，反射鏡置于加工激光光路中，右側定位接近開關信號觸發時，氣缸桿處于回縮狀態，反射鏡從加工激光光路中移出，通過調節節流閥改變氣缸桿伸出和縮回的速度。

更進一步地，上述的激光器機械光閘裝置，其中，所述光電檢測裝置檢測旋轉盤的轉速和加工激光的脈沖時序，信號經過處理后通過計算機控制旋轉盤伺服電機的轉速。

再進一步地，上述的激光器機械光閘裝置，其中，加工激光最終的輸出頻率通過上旋轉盤和下旋轉盤轉速控制，出光時間由出光機構控制。

再進一步地，上述的激光器機械光閘裝置，其中，所述上旋轉盤和下旋轉盤的圓孔直徑與入射激光的光束直徑相同，上旋轉盤和下旋轉盤表面涂覆有激光吸收層。

再進一步地，上述的激光器機械光閘裝置，其中，所述反射鏡的弧面與上旋轉盤和下旋轉盤圓周同心，半導體激光器、光電檢測裝置和旋轉盤中心軸安裝在底座中垂面上。

再進一步地，上述的激光器機械光閘裝置，其中，所述半導體激光器支架上安裝有三個分別調節俯仰角、偏擺角和高度的調節螺釘。

再進一步地，上述的激光器機械光閘裝置，其中，所述氣缸桿與氣缸連接，氣缸安裝在反光導向機構上固定板上，反光導向機構上固定板與旋轉盤固定支架相連接，氣缸上安裝有定位接近開關。

本實用新型技術方案突出的實質性特點和顯著的進步主要體現在：