扩束镜准直调节方法、装置及激光加工设备制造方法及图纸

本发明专利技术涉及激光加工技术领域，特别是涉及一种扩束镜准直调节方法、装置及激光加工设备。扩束镜准直调节装置包括扩束镜、治具和观测板，治具设有第一通孔，第一通孔的孔径小于射出扩束镜的光束的直径；观测板上设置有多个同心且半径不等的圆环。通过第一通孔限制扩束后的光束的边界，使得光束投射至观测板上所呈现的光斑具有较为清晰的边界，从而方便通过观测板上与光斑边界重合的第一圆环判断光斑的大小。通过水平移动观测板并调节扩束镜的发散角，使得投射至不同位置的光斑大小相等，从而准确判断扩束镜扩束后的光束的准直效果，其结构较为简单，因此成本较为低廉，且操作难度较低，使用更为灵活，具有较高的调试效率。具有较高的调试效率。具有较高的调试效率。

【技术实现步骤摘要】
扩束镜准直调节方法、装置及激光加工设备


[0001]本专利技术涉及激光加工
，特别是涉及一种扩束镜准直调节方法、装置及激光加工设备。

技术介绍

[0002]扩束镜是激光加工领域常用的光学器件，其主要功能是将激光器出口的激光光束放大，得到不同口径的聚焦光斑，同时保护光学器件不被小口径激光束打坏。
[0003]经过扩束镜扩束后的光束会发散或会聚，导致打到加工平台的实际光斑异常偏大或偏小，特别是在飞行光路较长的机器上，其飞行轴方向加工的近点和远点将产生线宽差异，影响切割品质。因此，需要对扩束镜的准直性能进行检测并调节其准直性。
[0004]现有的方式是采用光斑分析仪来测量扩束后的光束的准直效果，光斑分析仪的结构较为复杂，且依赖操作人员的专业性，因此存在使用不便的问题。

技术实现思路

[0005]基于此，有必要针对现有的扩束镜准直调节装置存在成本较高以及使用不便的问题，提供一种解决上述问题的扩束镜准直调节装置。
[0006]一种扩束镜准直调节装置，包括：
[0007]扩束镜；
[0008]治具，所述治具设有第一通孔，所述第一通孔的孔径小于射出所述扩束镜的光束的直径；
[0009]观测板，所述观测板与所述治具沿第一方向间隔设置，所述观测板上设置有多个同心且半径不等的圆环，射出所述扩束镜的光束能够经过所述第一通孔投射至所述观测板上并形成光斑，且形成所述光斑的边界能够与其中一个所述圆环的轨迹重合；
[0010]沿所述第一方向且远离所述治具的方向，所述观测板能够从第一位置运动至第二位置；通过调节所述扩束镜的发散角，使位于所述第一位置的光斑和位于所述第二位置的光斑的大小相等。
[0011]在其中一个实施例中，所述治具还设有第二通孔，所述扩束镜的周面连接于所述第二通孔的孔壁，所述第二通孔与所述第一通孔同轴设置。
[0012]在其中一个实施例中，所述扩束镜准直调节装置还包括调光套，所述调光套套设于所述治具远离所述扩束镜的一端，且所述调光套设有第三通孔，所述第三通孔的孔径小于所述第一通孔的孔径，所述第三通孔与所述第一通孔同轴设置。
[0013]在其中一个实施例中，所述扩束镜包括第一镜筒、第一镜片、第二镜片及第一调节圈，所述第一镜片滑动连接于所述第一镜筒的内壁，所述第二镜片连接于所述第一镜筒的内壁，所述第一调节圈螺纹连接于所述第一镜筒的内壁；
[0014]所述第一镜筒能够绕自身轴线转动，通过带动所述第一调节圈沿所述第一方向移动，所述第一调节圈能够推动所述第一镜片相对所述第二镜片沿所述第一方向移动。
[0015]在其中一个实施例中，所述第一镜筒的周面沿径向向外凸设有多个间隔的转动条，各所述转动条沿所述第一方向延伸。
[0016]在其中一个实施例中，所述扩束镜准直调节装置还包括机械手，所述机械手可拆卸连接于所述转动条，并通过所述转动条转动所述第一镜筒。
[0017]在其中一个实施例中，所述扩束镜准直调节装置还包括驱动机构，所述驱动机构的输出端连接于所述观测板，所述驱动机构用于驱动所述观测板沿所述第一方向运动。
[0018]在其中一个实施例中，所述驱动机构包括固定座、驱动电机、螺杆和螺母，所述驱动电机安装于所述固定座，所述螺母与所述观测板连接，所述螺杆与所述驱动电机的输出端固接，所述螺母螺纹连接于所述螺杆，且所述螺母滑动连接于所述固定座，所述驱动电机通过所述螺杆带动所述螺母沿所述螺杆的轴向移动。
[0019]一种激光加工设备，包括如上所述的扩束镜准直调节装置。
[0020]一种扩束镜准直调节方法，包括如下步骤：
[0021]基于沿光束的出射方向间隔设置的扩束镜和观测板；
[0022]移动所述观测板至第一位置，使得射出所述扩束镜的光束投射至所述观测板上形成第一光斑；
[0023]沿远离所述扩束镜的方向移动所述观测板至第二位置，使得光束投射至所述观测板上形成第二光斑；
[0024]调节所述扩束镜的发散角，直至所述第二光斑的外圈与所述第一光斑的外圈重合。
[0025]本技术方案具有以下有益效果：上述扩束镜准直调节装置，包括扩束镜、治具和观测板，其中，治具的第一通孔的孔径小于扩束后的光束的直径，因此能够限制扩束后的光束的边界，使得光束投射至观测板上所呈现的光斑具有较为清晰的边界，从而方便通过观测板上与光斑边界重合的第一圆环判断光斑的大小。当观测板沿第一方向且沿远离治具的方向从第一位置运动至第二位置时，当光束为发散光时，投射至第二位置的观测板上的光斑的直径大于第一圆环的直径；当光束为会聚光时，投射至第二位置的观测板上的光斑的直径小于第一圆环的直径。此时，调节扩束镜的发散角，直至投射至观测板上的光斑边界与第一圆环重合，使得投射至第一位置的光斑和投射至第二位置的光斑的大小相等，则说明光束为平行光。通过水平移动观测板并调节扩束镜的发散角，使得投射至不同位置的光斑大小相等，从而准确判断扩束镜扩束后的光束的准直效果，其结构较为简单，且操作难度较低，使用更为灵活，具有较高的调试效率。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0027]图1为本专利技术一实施例提供的扩束镜准直调节装置的结构示意图；
[0028]图2为图1所示的治具的剖视图；
[0029]图3为图1所示的观测板的示意图；
[0030]图4为图1所示的扩束镜的剖视图；
[0031]图5为图1所示的调光套的示意图；
[0032]图6为光束未经过治具直接投射在观测板上的光斑示意图；
[0033]图7为光斑的能量分布图；
[0034]图8为本专利技术一实施例提供的扩束镜准直调节方法的流程图。
[0035]附图标号：100
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扩束镜准直调节装置；110
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扩束镜；111
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转动条；112
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第一镜筒；113
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第一调节圈；114
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第一压圈；115
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第一镜片；116
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弹性件；117
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第二镜片；118
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第二压圈；120
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治具；121
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第一通孔；122
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第二通孔；130
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观测板；131
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圆环；140
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调光套；141
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第三通孔；142
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第一安装孔；200
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光束。
具体实施方式
[0036]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种扩束镜准直调节装置，其特征在于，包括：扩束镜；治具，所述治具设有第一通孔，所述第一通孔的孔径小于射出所述扩束镜的光束的直径；观测板，所述观测板与所述治具沿第一方向间隔设置，所述观测板上设置有多个同心且半径不等的圆环，射出所述扩束镜的光束能够经过所述第一通孔投射至所述观测板上并形成光斑，且形成所述光斑的边界能够与其中一个所述圆环的轨迹重合；沿所述第一方向且远离所述治具的方向，所述观测板能够从第一位置运动至第二位置；通过调节所述扩束镜的发散角，使位于所述第一位置的光斑和位于所述第二位置的光斑的大小相等。2.根据权利要求1所述的扩束镜准直调节装置，其特征在于，所述治具还设有第二通孔，所述扩束镜的周面连接于所述第二通孔的孔壁，所述第二通孔与所述第一通孔同轴设置。3.根据权利要求1所述的扩束镜准直调节装置，其特征在于，所述扩束镜准直调节装置还包括调光套，所述调光套套设于所述治具远离所述扩束镜的一端，且所述调光套设有第三通孔，所述第三通孔的孔径小于所述第一通孔的孔径，所述第三通孔与所述第一通孔同轴设置。4.根据权利要求1所述的扩束镜准直调节装置，其特征在于，所述扩束镜包括第一镜筒、第一镜片、第二镜片及第一调节圈，所述第一镜片滑动连接于所述第一镜筒的内壁，所述第二镜片连接于所述第一镜筒的内壁，所述第一调节圈螺纹连接于所述第一镜筒的内壁；所述第一镜筒能够绕自身轴线转动，通过带动所述第一调节圈沿所述第一方向移动，所述第一调节圈能够推动所述第一镜片相对所述第二镜片沿所述第一方...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘程荣，林潇俊，陈国栋，吕洪杰，杨朝辉，
申请(专利权)人：深圳市大族数控科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：