[實用新型]一種可調節光斑能量密度分布的激光切割頭

有效

• 申請號: 201720165488.2
• 申請日: 2017-02-23
• 公開（公告）號: CN206455296U
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發明（設計）人: 沈健;李文琦;周建山
• 申請（專利權）人: 常州特爾瑪槍嘴有限公司
• 主分類號: B23K26/073
• 分類號: B23K26/073;B23K26/064;B23K26/38;B23K101/18
• 代理公司: 常州市權航專利代理有限公司32280
• 代理人: 袁興隆

技術領域

本實用新型涉及激光切割技術領域，尤其是一種可調節光斑能量密度分布的激光切割頭。

背景技術

目前，激光切割頭是通過匯聚激光能量對板材進行切割的加工設備，市面上不論是單模激光發生器還是多模發生器都是中心能量密度高而四周能量密度較低。在實際應用過程中，在穿孔時需要用到中心部位的能量而在切割時需要用到四周的能量，現有的激光切割頭不能對聚焦光斑能量分布進行調整，因此切割時速度及切割質量上還有些不足。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是克服現有技術的缺陷，提供一種可調節光斑能量密度分布的激光切割頭，提高切割的效率以及切割的質量。

本實用新型解決現有技術問題所采用的技術方案：一種可調節光斑能量密度分布的激光切割頭，包括光纖連接器和分光模塊座，在所述光纖連接器發出的激光方向同光軸地依次設有準直鏡、分光鏡組和聚焦鏡，所述分光鏡組設在所述分光模塊座的空腔中，所述分光模塊座上還設有控制分光鏡組的旋轉裝置，所述分光鏡組在旋轉裝置的驅動下進行旋轉。

進一步地，所述分光鏡組包括分光棱角壓圈、上分光棱鏡、下分光棱鏡和分光棱鏡座，所述上分光棱鏡和下分光棱鏡之間設有分光棱鏡隔圈，所述上分光棱鏡和下分光棱鏡設在所述分光棱鏡座內部，所述分光棱角壓圈設在所述上分光棱鏡的上方。

進一步地，所述旋轉裝置包括電機蓋板、電機、彈性聯軸器和和鏡座轉軸，所述鏡座轉軸與所述分光棱鏡座剛性連接，所述分光棱鏡座在電機的帶動下圍繞所述鏡座轉軸的軸線轉動。

進一步地，所述電機是直流伺服空心杯電機，該電機具有起動、制動迅速，相應速度快的優點。

進一步地，所述分光模塊座上還有模塊座蓋板。

采用了上述技術方案，本實用新型具有以下的有益效果：本實用新型通過在準直鏡和聚焦鏡之間增加分光鏡組，并且該分光鏡組可以在穿孔時收起，等切割時再伸出，使聚焦光斑中心能量密度高變成四周能量密度高，再進行切割，提高切割的效率以及切割的質量。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。

圖1是本實用新型穿孔時的結構示意圖；

圖2是本實用新型切割時的結構示意圖；

圖3是本實用新型分光鏡組的結構示意圖。

圖中：1、光纖連接器，2、準直鏡，3、分光鏡組，3.1、分光棱角壓圈，3.2、上分光棱鏡，3.3、下分光棱鏡，3.4、分光棱鏡座，3.5、分光棱鏡隔圈，4、聚焦鏡，5、分光模塊座，5.1、模塊座蓋板，6、旋轉裝置，6.1、電機蓋板，6.2、電機，6.3、彈性聯軸器，6.4、鏡座轉軸，7、光斑。

具體實施方式

為了使本實用新型的內容更容易被清楚地理解，下面根據具體實施例并結合附圖，對本實用新型作進一步詳細的說明。

如圖1至3所示的一種可調節光斑能量密度分布的激光切割頭，包括光纖連接器1和分光模塊座5，在所述光纖連接器1發出的激光方向同光軸地依次設有準直鏡2、分光鏡組3和聚焦鏡4，所述分光鏡組3設在所述分光模塊座5的空腔中，所述分光鏡組3包括分光棱角壓圈3.1、上分光棱鏡3.2、下分光棱鏡3.3和分光棱鏡座3.4，所述上分光棱鏡3.2和下分光棱鏡3.3之間設有分光棱鏡隔圈3.5，所述上分光棱鏡3.2和下分光棱鏡3.3設在所述分光棱鏡座3.4內部，所述分光棱角壓圈3.1設在所述上分光棱鏡3.2的上方。所述分光模塊座5上還設有模塊座蓋板5.1和控制分光鏡組3的旋轉裝置6，所述旋轉裝置6包括電機蓋板6.1、電機6.2、彈性聯軸器6.3和鏡座轉軸6.4，所述鏡座轉軸6.4與所述分光棱鏡座3.4剛性連接，所述分光棱鏡座3.4在電機6.2的帶動下圍繞所述鏡座轉軸6.4的軸線轉動。所述電機6.2是直流伺服空心杯電機，該電機具有起動、制動迅速，相應速度快的優點。如圖1所示，穿孔時，電機6.2接收到切割系統的信號，分光棱鏡座3.4在電機6.2的帶動下圍繞鏡座轉軸6.4的軸線轉動90°向上豎起，分光棱鏡座6.4豎起后與光路不干涉，光纖連接器1中射出帶發散角的激光，經過準直鏡2變成平行光，平行光經過聚焦鏡匯聚成光斑7，此時的光斑7中心能量密度高而四周能量密度較低。

如圖2所示。當穿孔結束后，電機6.2反向轉動將分光棱鏡座3.4放平，光纖連接器1中射出帶發散角的激光，經過準直鏡2變成平行光，平行光經過分光鏡組3后變成環形光束，最后經過聚焦鏡4匯聚成光斑7，此時的光斑7形狀為環形，即中間沒有能量，能量分布在四周，可以實施切割工藝。

以上所述的具體實施例，對本實用新型的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施例而已，并不用于限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。