專利名稱：一種激光管光源傳輸及聚焦裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于激光光路成型領(lǐng)域，具體涉及一種通過二氧化碳激光管發(fā)射激光的傳 輸和聚焦，實(shí)現(xiàn)激光的準(zhǔn)確傳輸和快速聚焦的裝置。
背景技術(shù)：
激光作為上世紀(jì)的重大發(fā)明之一，現(xiàn)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)、軍事、科學(xué)研究和日常 生活中。21世紀(jì)的人類已經(jīng)進(jìn)入光電子時代，激光技術(shù)的進(jìn)一步廣泛應(yīng)用已經(jīng)極大地改變 人類的生活。激光具有單色性、相干性和平行性三大特點(diǎn)，特別適用于材料的加工。激光加 工是激光應(yīng)用中最有發(fā)展前途的領(lǐng)域，但在這一技術(shù)中，光路設(shè)計和光路聚焦的實(shí)現(xiàn)始終 都是使用成套激光設(shè)備需要重點(diǎn)解決的問題。隨著激光加工向各個領(lǐng)域的不斷滲透，對于激光光源傳輸、聚焦裝置的需求也在 不斷增加。當(dāng)前激光發(fā)射裝置、光學(xué)元件的加工制造技術(shù)越來越成熟，然而各種激光設(shè)備公 司卻很少將成套激光設(shè)備的加工及使用者的預(yù)期結(jié)合起來考慮，使得激光器的定位與特定 的激光光路的實(shí)現(xiàn)出現(xiàn)脫節(jié)。廠家在生產(chǎn)中或者只單獨(dú)解決激光器的固定，卻沒替諸多的 使用者解決激光器如何方便地準(zhǔn)確定位；或者只是生產(chǎn)帶有多個自由度的調(diào)節(jié)裝置(包括 激光管固定架、反射鏡架等)，使得用戶在使用此設(shè)備時，需要根據(jù)實(shí)際需要另行考慮光源 傳輸及聚焦，才能實(shí)現(xiàn)激光器與各調(diào)節(jié)裝置之間的聯(lián)系，并通過較繁瑣的調(diào)整工序來保證 預(yù)設(shè)的激光光路。在現(xiàn)有的激光雕刻設(shè)備中，采用了已標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的反射鏡架和三維出光鏡頭，光 路系統(tǒng)包含三次反射和一次聚焦。聚焦鏡筒外伸出激光頭的長度可調(diào)，當(dāng)調(diào)至合適的外伸 長度后旋緊鎖緊用的內(nèi)六角螺栓即可固定。聚焦鏡在聚焦鏡筒中的固定方法同樣是使用軸 向壓圈固定。這套裝置的優(yōu)點(diǎn)在于安裝反射鏡片、聚焦鏡片比較方便，但其缺點(diǎn)主要表現(xiàn)為 將動板調(diào)至預(yù)設(shè)定的位置會相當(dāng)麻煩。而且使用激光雕刻機(jī)前，我們需要進(jìn)行對心調(diào)整工 作。由于鏡頭本身具有上下、左右平移兩個自由度，加之幾個反射鏡架的動板均需調(diào)至合適 的角度，這些使得對新調(diào)整工作相當(dāng)繁瑣而且不便?，F(xiàn)有的激光聚焦裝置的專利大多是依靠精密的電子設(shè)備來實(shí)現(xiàn)光路的調(diào)節(jié)和控 制，例如中國專利CN101085492A。此類專利對于使用設(shè)備要求較高，調(diào)試復(fù)雜，成本過高，不 適合中小型激光機(jī)器的推廣和使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種光路調(diào)節(jié)簡單、高效，可以獲得穩(wěn)定可靠的激光束的激光管光源 傳輸及聚焦裝置。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案一種激光管光源傳輸及聚焦裝置，包括懸掛支架6、固定有激光管21的激光管固 定架17，在反射鏡筒1)的入光側(cè)加工出一斜面，在此斜面上設(shè)置一反射鏡片13 ；反射鏡筒 12的出光側(cè)通過螺紋連接有聚焦鏡筒9，聚焦鏡座8通過螺紋旋緊在聚焦鏡筒9上，聚焦鏡座8內(nèi)部設(shè)置有聚焦鏡片10。懸掛支架6的兩側(cè)邊分別穿過豎直調(diào)整座5兩邊的方孔1，豎直調(diào)整座5通過第二 緊固螺釘7固定在懸掛支架6上，并可沿懸掛支架6豎直滑動；水平調(diào)整座3在豎直調(diào)整座 5上水平滑動，通過第一緊固螺釘2與豎直調(diào)整座5緊固。反射鏡筒12通過第一螺釘4固定于水平調(diào)整座3 ；反射鏡片13依靠壓緊鐵片14 固定在反射鏡筒12內(nèi)，壓緊鐵片14通過第二螺釘15固定在反射鏡筒12上。所述反射鏡筒12在位于水平調(diào)整座3以下、且面對激光管21的一側(cè)的外輪廓部 分加工出一平面。所述反射鏡片13與水平面成45度角安裝。對準(zhǔn)用U型板18固定在水平調(diào)整座3上。所述聚焦鏡座8、聚焦鏡筒9和鎖緊環(huán)11外表面刻有滾花。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)鏡片支撐和定位可靠，更換方便；(2)本裝置便于固定與拆卸；(2)光源聚焦時調(diào)節(jié)簡單，方便快速，調(diào)節(jié)后可以可靠地定位；(3)整個結(jié)構(gòu)簡單、巧妙，穩(wěn)定性好。


圖1為本發(fā)明一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖
圖2為本發(fā)明一實(shí)施例俯視圖Io
附圖標(biāo)記
1方孔2第--緊固螺釘
3水平調(diào)整座4第--螺釘
5豎直調(diào)整座6懸掛支架
7第二緊固螺釘8聚焦鏡座
9聚焦鏡筒10聚焦鏡片
11鎖緊環(huán)12反射鏡筒
13反射鏡片14壓緊鐵片
15第二螺釘16第三三螺釘
17激光管固定架18對準(zhǔn)用U型板
19螺栓20螺母
21激光管
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。如圖1、2所示，本發(fā)明中，在反射鏡筒12的面向激光管21的入光側(cè)加工出一斜 面，所述斜面與水平面成45度角。將一反射鏡片13設(shè)置在所述斜面上?？蛇x擇地，所述反 射鏡片13可以通過下述方式設(shè)置在此斜面上加工一光孔，孔的深度與反射鏡片13的厚度 相等，壓緊鐵片14將反射鏡片13緊緊壓入光孔中，使反射鏡筒12的鏡頭面保持平齊，壓緊鐵片14通過第二螺釘15固定在反射鏡筒12上。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以采用其他方式在所 述斜面上設(shè)置反射鏡片13，例如，采用在斜面上直接粘接反射鏡片13的方式。采用這種結(jié) 構(gòu)省去了反射鏡架，極大地減少反射鏡架各個方向調(diào)節(jié)時的繁瑣工序。在聚焦鏡座8內(nèi)加工出直徑從中心向邊緣依次遞增的階梯孔，直接將聚焦鏡片10 置于直徑最大的階梯孔中，聚焦鏡座8通過螺紋旋緊在聚焦鏡筒9上面。聚焦鏡筒9通過 螺紋和反射鏡筒12連接并通過鎖緊環(huán)11鎖緊。通過旋動聚焦鏡筒9改變其與反射鏡筒12 的旋合長度，即可實(shí)現(xiàn)聚焦鏡片10與聚焦物體之間高度的改變，旋合長度在3-30mm范圍內(nèi) 變動。反射鏡筒12的固定是采用在其凸臺上加工光孔，通過螺釘4與水平調(diào)整座3連 接。因?yàn)榉瓷溏R筒12需要可靠定位，所以在其位于水平調(diào)整座3以下、且面對激光管21的 一側(cè)的外輪廓部分加工出一平面，使得此平面與水平調(diào)整座3上對應(yīng)位置的平面相配合， 保證反射鏡筒12安裝后不會轉(zhuǎn)動。聚焦裝置與激光管21相對位置的調(diào)節(jié)是利用水平調(diào)整座3和豎直調(diào)整座5進(jìn)行。 豎直調(diào)整座5兩側(cè)開有對稱的方孔1，懸掛支架6穿過所述方孔1，通過方孔1其可以在懸 掛支架6上豎直滑動，并在其期望停留的位置通過第二緊固螺釘7與懸掛支架6緊固。水 平調(diào)整座3在豎直調(diào)整座5上水平滑動，并在其期望停留的位置通過第一緊固螺釘2與豎 直調(diào)整座5緊固。懸掛支架6和激光管固定架17之間通過第三螺栓16連接。聚焦鏡座8、聚焦鏡筒9和鎖緊環(huán)11在使用中需要經(jīng)常擰動調(diào)節(jié)，為了防止手與零 件之間的相對滑動，增加調(diào)節(jié)時的穩(wěn)定性，在零件外表面均刻制滾花以增加摩擦。輔助聚焦用的對準(zhǔn)用U型板18是為了檢驗(yàn)光線是否垂直射入到反射鏡筒12的通 光孔而設(shè)計的一塊限制了兩孔同軸度的U型板。聚焦調(diào)整之前，將對準(zhǔn)用U型板18和水平 調(diào)整座3通過螺栓19和螺母20連接，當(dāng)肉眼能判斷出反射鏡筒12的通光孔的中軸線與激 光管的中軸線不重合時，僅需調(diào)節(jié)相應(yīng)的緊固螺釘，移動兩動板。當(dāng)移至合適位置時，用手 擰緊緊固螺釘即可固定。聚焦調(diào)整后，對準(zhǔn)用U型板可以拆下。以上實(shí)施方式僅用于說明本發(fā)明，而并非對本發(fā)明的限制，本技術(shù)領(lǐng)域的普通技 術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化，因此所有等同的技 術(shù)方案也屬于本發(fā)明的范疇，均應(yīng)保護(hù)在權(quán)利要求限定的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種激光管光源傳輸及聚焦裝置，包括懸掛支架(6)、固定有激光管的激光管 固定架(17)，其特征在于在反射鏡筒(1 的入光側(cè)加工出一斜面，在此斜面上設(shè)置一反 射鏡片(1 ；反射鏡筒(1 的出光側(cè)通過螺紋連接有聚焦鏡筒(9)，聚焦鏡座(8)通過螺 紋旋緊在聚焦鏡筒(9)上，聚焦鏡座(8)內(nèi)部設(shè)置有聚焦鏡片(10)；懸掛支架(6)的兩側(cè) 邊分別穿過豎直調(diào)整座( 兩邊的方孔(1)，豎直調(diào)整座( 通過第二緊固螺釘(7)固定在 懸掛支架(6)上，并可沿懸掛支架(6)豎直滑動；水平調(diào)整座C3)在豎直調(diào)整座( 上水平 滑動，通過第一緊固螺釘( 與豎直調(diào)整座( 緊固。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光管光源傳輸及聚焦裝置，其特征在于反射鏡筒 (12)通過第一螺釘固定于水平調(diào)整座(3)；反射鏡片(1 依靠壓緊鐵片(14)固定在 反射鏡筒(1 內(nèi)，壓緊鐵片(14)通過第二螺釘(1 固定在反射鏡筒(1 上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種激光管光源傳輸及聚焦裝置，其特征在于所述反 射鏡筒(1 在位于水平調(diào)整座(3)以下、且面對激光管的一側(cè)的外輪廓部分加工出 一平面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光管光源傳輸及聚焦裝置，其特征在于所述反射鏡 片(13)與水平面成45度角安裝。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光管光源傳輸及聚焦裝置，其特征在于對準(zhǔn)用U型 板(18)固定在水平調(diào)整座C3)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光管光源傳輸及聚焦裝置，其特征在于所述聚焦鏡 座(8)、聚焦鏡筒(9)和鎖緊環(huán)(11)外表面刻有滾花。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種激光管光路傳輸和聚焦裝置，包括懸掛支架(6)、激光管固定架(17)，在反射鏡筒(12)的入光側(cè)加工出一斜面，在此斜面上設(shè)置一反射鏡片(13)；反射鏡筒(12)的出光側(cè)連接有聚焦鏡筒(9)，聚焦鏡座(8)旋緊在聚焦鏡筒(9)上，聚焦鏡座(8)內(nèi)部設(shè)置有聚焦鏡片(10)。豎直調(diào)整座(5)固定在懸掛支架(6)上，并可沿懸掛支架(6)豎直滑動；水平調(diào)整座(3)在豎直調(diào)整座(5)上水平滑動。反射鏡筒(12)固定于水平調(diào)整座(3)；反射鏡片(13)依靠壓緊鐵片(14)固定在反射鏡筒(12)內(nèi)，壓緊鐵片(14)固定在反射鏡筒(12)上。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了光源的準(zhǔn)確傳輸和快速聚焦，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。
文檔編號G02B7/182GK102139411SQ201110028320
公開日2011年8月3日 申請日期2011年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月26日
發(fā)明者婁正, 李壽波, 肖紅偉, 高振江 申請人:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)