一种透镜夹具、带有透镜夹具的激光头和光学设备制造技术

本申请实施例公开了一种透镜夹具、带有透镜夹具的激光头和光学设备，透镜夹具包括透镜底座、透镜抽屉和透镜门板，该透镜夹具安装时可将透镜紧固于透镜抽屉的横向容纳透镜的第二空腔内，再通过透镜底座侧面的开口，将透镜抽屉推入透镜底座的第一空腔内，关上透镜门板，透镜抽屉的把手容纳于透镜门板中的凹槽，因此，安装时透镜底座紧固透镜抽屉，从而紧固透镜；拆卸时只需要打开透镜门板，抽出透镜抽屉，取出透镜进行清洗或更换，操作简单、方便；产品调试时，透镜抽屉中的透镜可更换为不同光学参数的透镜，进行适配更换；进而满足光学器械更广泛使用场景的需求，操作简便，方便推广应用。应用。应用。

【技术实现步骤摘要】
一种透镜夹具、带有透镜夹具的激光头和光学设备


[0001]本申请实施例涉及激光切割
，尤其涉及一种透镜夹具、带有透镜夹具的激光头和光学设备。

技术介绍

[0002]近年来，激光加工被越来越多的加工企业使用，已成为一种制造工件中的标准方法。激光加工是激光器激发的激光束，通过光纤和透镜传输后聚焦的热源使材料被快速加热并引起熔化(甚至气化)，进而达到材料加工的目的。
[0003]在使用光学设备进行激光加工时，如果准直透镜被污染，透镜在激光束的作用下被加热，由此出现透镜的热形变以及折射系数的变化，就会出现焦点逆着辐射方向移动。污染的原因可能为，第一，在将准直透镜装入透镜盒时拿取过程中被污染；第二，在激光加工过程中，材料加工区域容易产生加工焊渣、锡珠等各种金属飞溅，导致飞溅污染到激光加工头。另外，如中国专利CN200720001235
‑
匣盒、在匣盒中使用的插件以及具有匣盒的激光加工头，虽然也公开了一种匣盒可将准直透镜置于该匣盒内，防止插入纤维插头时接触到准直镜片，从而对镜片造成污染。但该结构是通过将透镜系统放入透镜保持件中，利用透镜保持件的外螺纹与支撑件的内螺纹相配合来固定透镜系统，然后将整个插件通过导轨装入匣盒内，因此，该设计当更换透镜系统时需要将透镜保持件旋入，旋出，更换复杂，拆卸时不方便取出透镜清洗或更换，耽误加工时间，同时还设计有导轨等复杂结构。更重要的是当插件放入匣盒内没有定位，不能紧固透镜，容易移动滑落。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，为了解决现阶段激光加工器械中，透镜不能紧固，透镜清洗或更换不方便等问题，本申请实施例提出一种透镜夹具，该透镜夹具可应用于激光加工等光学器械中。
[0005]一种透镜夹具，包括透镜底座、透镜抽屉和透镜门板，其中：
[0006]所述透镜底座，其一个侧面设置开口，内部具有用于水平抽拉的、容纳透镜抽屉的第一空腔，开口通向第一空腔；透镜底座的顶面和底面开设有通光孔；
[0007]所述透镜抽屉，其内部具有横向容纳透镜的第二空腔，并且其侧面设置有用于水平抽拉透镜抽屉的把手；
[0008]所述透镜门板，其铰接于透镜底座的侧面的开口。
[0009]优选的，所述透镜底座为四方体盒状，其开口的一端开有纵向的穿过铰轴的第一铰轴孔；其开口的远离第一铰轴孔的一端开设有若干弹性抵触件安装孔，每个弹性抵触件安装孔安装1个弹性抵触件。
[0010]所述透镜门板的近轴端开有纵向的第二铰轴孔，远轴端内侧开有便于指甲抠出而打开透镜门板的缺口，所述缺口可以为弧形缺口或者条形缺口。透镜门板中间开有用于收纳透镜抽屉的把手的凹槽，所述透镜抽屉的把手可以为梯形、三角形、半圆形或者半椭圆形。
[0011]所述透镜门板的远轴端内侧上下设置有便于卡住透镜门板的凸起，透镜底座顶面和底面设置有与该凸起相卡合的卡口。
[0012]一种带有上述透镜夹具的激光头，所述激光头具有激光出光口，通过激光出光口将加工激光引导到材料加工区域上，其特征在于，所述透镜底座侧壁开设有纵向销柱孔，所述透镜底座通过销柱插设固定在所述激光头上，使得加工激光经过所述透镜底座第一空腔后通过激光出光口输出到材料加工区域上。
[0013]进一步的，所述透镜抽屉通过第二空腔容纳平面保护透镜，平面保护透镜用于阻隔来自于激光出光口外部的光学和/或物理污染。
[0014]一种光学设备，包括激光头、透镜夹具和光辐射信号检测模块；
[0015]所述激光头具有激光出光口，通过激光出光口将外界激光引导到材料加工区域上；
[0016]所述光辐射信号检测模块，用于检测加工材料表面的辐射光、并将所述辐射光转化为对应的光强电信号；其中所述辐射光包括红外辐射光、可见光辐射光和加工材料反射激光中的一种或多种；所述红外辐射光对应为波长范围在1250nm至1700nm区间；可见辐射光对应为波长范围400nm至700nm区间；
[0017]所述透镜夹具设置在所述光辐射信号检测模块上，通过内置光学透镜选择和/或过滤加工材料表面的辐射光；所述透镜夹具包括透镜底座、透镜抽屉和透镜门板；所述透镜底座，其一个侧面设置开口，内部具有用于水平抽拉的、容纳透镜抽屉的第一空腔，开口通向第一空腔；透镜底座的顶面和底面开设有通光孔；所述透镜抽屉，其内部具有横向容纳透镜的第二空腔，并且其侧面设置有用于水平抽拉透镜抽屉的把手；所述透镜门板，其铰接于透镜底座的侧面的开口。
[0018]进一步的，所述透镜底座为四方体盒状，其开口的一端开有纵向的穿过铰轴的第一铰轴孔；
[0019]所述透镜门板的近轴端开有纵向的第二铰轴孔，远轴端内侧开有便于指甲抠出而打开透镜门板的缺口，透镜门板中间开有用于收纳透镜抽屉的把手的凹槽。
[0020]所述透镜门板的远轴端内侧上下设置有便于卡住透镜门板的凸起，透镜底座顶面和底面设置有与该凸起相卡合的卡口。
[0021]更进一步的，所述透镜夹具通过销柱插设固定在所述光辐射信号检测模块上，所述透镜抽屉通过第二空腔容纳光衰减片，通过光衰减片对输出给光辐射信号检测模块的辐射光进行光强调整。
[0022]所述透镜底座侧壁开设有纵向销柱孔，所述透镜底座通过过销柱插设固定在光辐射信号检测模块上，使得加工材料表面的辐射光经过所述透镜底座第一空腔后输出给光辐射信号检测模块。
[0023]一种光学设备，除激光头、光辐射信号检测模块外，还包括光强调节器；其中，
[0024]所述激光头、光辐射信号检测模块和光强调节器沿光路方向依次设置；
[0025]所述光辐射信号检测模块，用于检测加工材料表面的辐射光、并将所述辐射光转化为对应的光强电信号；其中所述辐射光包括红外辐射光、可见光辐射光和加工材料反射激光中的一种或多种；所述红外辐射光对应为波长范围在1250nm至1700nm区间；可见辐射光对应为波长范围400nm至700nm区间；
[0026]所述的光强调节器设置在激光头与光辐射信号检测模块之间的光路上。光强调节器对整体的光强进行调整控制，光强调节器内置光衰减片，通过光衰减片对光辐射强度进行衰减控制，光衰减片可根据工艺需求，选用不同比例的衰减值，通过更换不同衰减比例的光衰减片从而达到控制光强的目的。
[0027]所述透镜夹具设置在所述光强调节器上，用于容纳光衰减片；所述透镜夹具包括透镜底座、透镜抽屉和透镜门板；所述透镜底座，其一个侧面设置开口，内部具有用于水平抽拉的、容纳透镜抽屉的第一空腔，开口通向第一空腔；透镜底座的顶面和底面开设有通光孔；所述透镜抽屉，其内部具有横向容纳光衰减片的第二空腔，并且其侧面设置有用于水平抽拉透镜抽屉的把手；所述透镜门板，其铰接于透镜底座的侧面的开口。
[0028]优选的，所述光辐射信号检测模块还包括用于滤出指定光辐射信号的带通滤光片，带通滤光片设置于光学透镜和光电传感器之间。
[0029]优选的，所述光辐射信号检测模块为用于接收辐射光、并将辐射光转化为对应的光强电信号的单点光电转化器。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种透镜夹具，其特征在于，包括透镜底座、透镜抽屉和透镜门板，其中：所述透镜底座，其一个侧面设置开口，内部具有用于水平抽拉的、容纳透镜抽屉的第一空腔，开口通向第一空腔；透镜底座的顶面和底面开设有通光孔；所述透镜抽屉，其内部具有横向容纳透镜的第二空腔，并且其侧面设置有用于水平抽拉透镜抽屉的把手；所述透镜门板，其铰接于透镜底座的侧面的开口。2.如权利要求1所述的透镜夹具，其特征在于，所述透镜底座为四方体盒状，其开口的一端开有纵向的穿过铰轴的第一铰轴孔；所述透镜门板的近轴端开有纵向的第二铰轴孔，远轴端内侧开有用于打开透镜门板的缺口，透镜门板中间开有用于收纳透镜抽屉的把手的凹槽；其中，第一铰轴孔与第二铰轴孔贯通，分别具有不同的孔径，之间插设铰轴。3.如权利要求2所述的透镜夹具，其特征在于，所述透镜门板的远轴端内侧上下设置有便于卡住透镜门板的凸起，透镜底座顶面和底面设置有与该凸起相卡合的卡口；所述透镜底座，其开口的远离第一铰轴孔的一端开设有若干弹性抵触件安装孔，每个弹性抵触件安装孔安装1个弹性抵触件。4.一种带有权利要求1
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3任意一项的透镜夹具的激光头，所述激光头具有激光出光口，通过激光出光口将加工激光引导到材料加工区域上，其特征在于，所述透镜底座侧壁开设有纵向销柱孔，所述透镜底座通过销柱插设固定在所述激光头上，使得加工激光经过所述透镜底座第一空腔后通过激光出光口输出到材料加工区域上。5.如权利要求4所述的带有透镜夹具的激光头，其特征在于，所述透镜抽屉通过第二空腔容纳平面保护透镜，平面保护透镜用于阻隔来自于激光出光口外部的光学和/或物理污染。6.一种光学设备，其特征在于：包括激光头、透镜夹具和光辐射信号检测模块；所述激光头具有激光出光口，通过激光出光口将外界激光引导到材料加工区域；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：周泉，刘文杰，
申请(专利权)人：苏州德擎光学科技有限公司，
类型：新型
国别省市：