一种激光光路传输结构及水冷结构的制作方法

专利2026-09-12  2


本技术涉及激光加工设备,具体涉及一种激光光路传输结构及水冷结构。


背景技术:

1、激光加工是指利用高能量激光束对工件表面进行加热使其达到熔融状态进而将目标材料去除的加工方法;激光加工属于无接触加工,具有加工速度快、表面变形小等优点;激光光路为激光束的传导路径,激光加工设备中的激光束从激光发生器的激光输出头处产生,激光束经传导光纤、准直安装座、振镜、场镜到达聚焦加工位置,在激光束的传导过程中,高能量的激光束会产生大量的热量,激光加工设备中的各类光学镜片镀膜在受热后会发生曲率变化,导致激光光路产生温飘效应,影响激光光路的传导精度。

2、因此,研发设计一种能够使激光束沿激光光路稳定传导,保证设备内部的光学元器件的温度在合理范围内的激光光路传输结构及水冷结构是现阶段亟待解决的一个问题。


技术实现思路

1、对于现有技术中所存在的问题,本实用新型提供的一种激光光路传输结构及水冷结构,激光输出头产生的激光束能够稳定的沿第一光传播通道、反射镜片、第二光传播通道和反射腔形成的封闭的激光光路传导,不受外部环境的影响;并且循环水路将激光光路全部环绕,保证设备内部的光学元器件的温度在合理范围内,保证了激光光路的传导精度,提高了使用寿命。

2、为了实现上述目的,本实用新型采用的技术方案如下:

3、一方面,本实用新型提供了一种激光光路传输结构,包括:

4、安装板,所述安装板能够安装于机床上;

5、准直安装座,所述准直安装座固定于所述安装板上;所述准直安装座内具有相互连通的第一光传播通道和第二光传播通道,所述第一光传播通道和所述第二光传播通道的连接处设有倾斜设置的反射镜片;

6、激光输出头,所述激光输出头固定于所述准直安装座上;所述激光输出头位于所述第一光传播通道远离所述反射镜片的一端处;所述激光输出头产生的激光束经所述反射镜片反射后沿所述第二光传播通道传播;

7、振镜,所述振镜与所述准直安装座固定连接;所述振镜内具有反射腔,所述反射腔与所述第二光传播通道连通;

8、场镜,所述场镜固定于所述振镜上,所述场镜与所述反射腔连通。

9、作为一种优选的技术方案,所述第一光传播通道和所述第二光传播通道的连接处设有压盖,所述反射镜片安装于所述压盖上;

10、和/或,所述第一光传播通道和所述第二光传播通道的轴线相互垂直,所述反射镜片的倾斜角度设为45°。

11、作为一种优选的技术方案,所述准直安装座上设有连接板,所述连接板与所述振镜固定连接。

12、作为一种优选的技术方案,所述连接板上具有将所述第二光传播通道与所述反射腔连通的通孔;

13、和/或,所述安装板与所述准直安装座之间、所述准直安装座与所述连接板之间以及所述连接板与所述振镜之间均通过螺钉固定连接;

14、和/或,所述安装板与所述准直安装座之间、所述准直安装座与所述连接板之间以及所述连接板与所述振镜之间均设有定位销。

15、作为一种优选的技术方案,所述准直安装座上具有与所述第一光传播通道同轴设置的放置腔,部分所述激光输出头伸入到所述放置腔内。

16、作为一种优选的技术方案,所述放置腔与所述激光输出头之间、所述准直安装座与所述连接板之间以及所述连接板与所述振镜之间均嵌有第一密封圈。

17、第二方面,本实用新型提供了一种水冷结构,包括前述的一种激光光路传输结构和循环水路,所述循环水路穿过所述安装板、所述准直安装座、所述场镜和所述振镜。

18、作为一种优选的技术方案,所述循环水路包括贯通所述安装板的第一孔道、贯通所述准直安装座的第二孔道、贯通所述场镜的第三孔道和贯通所述振镜的第四孔道,所述第一孔道与所述第二孔道连通,所述第二孔道与所述第三孔道通过管道连通,所述第三孔道通过管道与所述第四孔道连通。

19、作为一种优选的技术方案,所述准直安装座上设有贯通的第五孔道,所述安装板上设有贯通的第六孔道,所述第四孔道通过管道与所述第五孔道连通,所述第五孔道与所述第六孔道连通。

20、作为一种优选的技术方案,所述安装板与所述准直安装座之间分别位于所述第一孔道与所述第二孔道的连通处以及所述第五孔道与所述第六孔道的连通处均设有第二密封圈;

21、和/或,所述第一孔道上设有水冷入口,所述第二孔道上设有第一水冷转接口,所述第四孔道的两端分别设有第二水冷转接口和第三水冷转接口,所述第五孔道上设有第四水冷转接口,所述第六孔道上设有水冷出口;

22、和/或,所述第二孔道和所述第五孔道分别位于所述激光输出头的两侧;

23、和/或,所述第三孔道环绕所述场镜设置;

24、和/或,所述第四孔道环绕所述反射腔设置。

25、本实用新型的有益效果表现在:

26、1、本实用新型利用准直安装座内的第一光传播通道、反射镜片、第二光传播通道以及振镜内的反射腔可以形成封闭的激光光路,激光输出头可以稳定的固定在第一光传播通道远离反射镜片的一端处,激光输出头产生的激光束能够稳定的沿激光光路传导,并从场镜射出,不会受到外部环境的影响;同时,循环水路将激光光路全部环绕,能够及时与激光束产生的热量换热,保证设备内部的光学元器件的温度在合理范围内,保证了激光光路的传导精度,提高了使用寿命。

27、2、本实用新型的放置腔与激光输出头之间、准直安装座与连接板之间以及连接板与振镜之间均嵌有第一密封圈,第一密封圈将激光光路中的连接处密封,可以起到良好的防尘效果,保证设备内部的光学元器件的精度和使用寿命。

28、3、本实用新型利用第二密封圈可以有效的保证第一孔道与第二孔道之间以及第五孔道与第六孔道之间的连通密封性,保证冷却液稳定的沿循环水路流动,不会在孔道的连接处发生泄露的情况。



技术特征:

1.一种激光光路传输结构,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种激光光路传输结构,其特征在于,所述第一光传播通道(21)和所述第二光传播通道(22)的连接处设有压盖(24),所述反射镜片(23)安装于所述压盖(24)上;

3.根据权利要求1所述的一种激光光路传输结构,其特征在于,所述准直安装座(2)上设有连接板(6),所述连接板(6)与所述振镜(4)固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种激光光路传输结构,其特征在于,所述连接板(6)上具有将所述第二光传播通道(22)与所述反射腔(41)连通的通孔(61);

5.根据权利要求3所述的一种激光光路传输结构,其特征在于,所述准直安装座(2)上具有与所述第一光传播通道(21)同轴设置的放置腔(25),部分所述激光输出头(3)伸入到所述放置腔(25)内。

6.根据权利要求5所述的一种激光光路传输结构,其特征在于,所述放置腔(25)与所述激光输出头(3)之间、所述准直安装座(2)与所述连接板(6)之间以及所述连接板(6)与所述振镜(4)之间均嵌有第一密封圈(73)。

7.一种水冷结构,其特征在于,包括如权利要求1-6任一所述的一种激光光路传输结构和循环水路,所述循环水路穿过所述安装板(1)、所述准直安装座(2)、所述场镜(5)和所述振镜(4)。

8.根据权利要求7所述的一种水冷结构,其特征在于,所述循环水路包括贯通所述安装板(1)的第一孔道(81)、贯通所述准直安装座(2)的第二孔道(82)、贯通所述场镜(5)的第三孔道(83)和贯通所述振镜(4)的第四孔道(84),所述第一孔道(81)与所述第二孔道(82)连通,所述第二孔道(82)与所述第三孔道(83)通过管道连通,所述第三孔道(83)通过管道与所述第四孔道(84)连通。

9.根据权利要求8所述的一种水冷结构,其特征在于,所述准直安装座(2)上设有贯通的第五孔道(85),所述安装板(1)上设有贯通的第六孔道(86),所述第四孔道(84)通过管道与所述第五孔道(85)连通,所述第五孔道(85)与所述第六孔道(86)连通。

10.根据权利要求9所述的一种水冷结构,其特征在于,所述安装板(1)与所述准直安装座(2)之间分别位于所述第一孔道(81)与所述第二孔道(82)的连通处以及所述第五孔道(85)与所述第六孔道(86)的连通处均设有第二密封圈(74);


技术总结
本技术公开的一种激光光路传输结构及水冷结构,它属于激光加工设备技术领域,包括安装板;准直安装座,具有相互连通的第一光传播通道和第二光传播通道,第一光传播通道和第二光传播通道的连接处设有反射镜片;激光输出头,位于第一光传播通道的一端处;产生的激光束经反射镜片反射后沿第二光传播通道传播;振镜,具有反射腔,反射腔与第二光传播通道连通;场镜,与反射腔连通;循环水路,穿过安装板、准直安装座、场镜和振镜;本技术的激光输出头产生的激光束能够稳定的沿第一光传播通道、反射镜片、第二光传播通道和反射腔形成的封闭的激光光路传导,循环水路将激光光路全部环绕,保证设备内部的光学元器件的温度在合理范围内。

技术研发人员:刘群,宋盼盼,滕松瑶,韩雅萍,付康
受保护的技术使用者:山东豪迈数控机床有限公司
技术研发日:20231030
技术公布日:2024/7/25
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