本实用新型专利技术涉及激光切割技术领域，尤其涉及一种激光光束整形装置及其配套系统。所述激光器输出的准直光进入光束扩展/收缩器；所述激光器中的第一波长光λ1经由所述光束扩展/收缩器完成扩束，所述激光器中的第二波长光λ2经由所述光束扩展/收缩器完成收束；所述伸缩模块内包含有第一透镜和第二透镜，收束后的第二波长光λ2打在所述第二透镜的平光部后，沿着相同方向从第二透镜另一侧射出后，以同样的模式穿过第一透镜；扩束后的第一波长光λ1打在所述第二透镜的聚光部，经过折射进入第一透镜的进一步光路调整，形成以第二波长光λ2为中心光斑，第一波长光λ1为环绕光斑的组合光斑。斑。斑。
【技术实现步骤摘要】
一种激光光束整形装置及其配套系统
[0001]本技术涉及激光切割
，尤其涉及一种激光光束整形装置及其配套系统。
技术介绍
[0002]典型的光纤激光器以如图1所示的配置运行。光纤激光器输出电缆(通常长度为15
‑
20米)连接到准直器，该准直器是切割、焊接或钻孔“头部”。磁头的作用是从光纤电缆接收输出光束，用一个或多个透镜将其准直，然后将光束聚焦到工件上，从而产生一个大小范围为1～100μm的光斑。确切的尺寸所选择的材料取决于所加工的材料以及切割、焊接正在工件上进行钻孔、添加剂制造等等。通常这些机器由计算机控制，头部在
‑
X、
‑
Y和
‑
Z方向上精确移动找出必要的模式。
技术实现思路
[0003]本技术的目的克服现有技术中激光光斑形态较为单一，缺乏激光光斑上的灵活调整，不便于复杂应用场景的兼容性。
[0004]本技术是这样实现的：
[0005]第一方面，本技术提供一种激光光束整形装置，包括激光器1、光束扩展/收缩器2、伸缩模块3和聚焦模块4：
[0006]所述激光器1输出的准直光进入光束扩展/收缩器2；
[0007]所述激光器1中的第一波长光λ1经由所述光束扩展/收缩器2完成扩束，所述激光器1中的第二波长光λ2经由所述光束扩展/收缩器2完成收束；
[0008]所述伸缩模块3内包含有第一透镜31和第二透镜32，收束后的第二波长光λ2打在所述第二透镜32的平光部321后，沿着相同方向从第二透镜32另一侧射出后，以同样的模式穿过第一透镜31；扩束后的第一波长光λ1打在所述第二透镜32的聚光部322，经过折射进入第一透镜31的进一步光路调整，形成以第二波长光λ2为中心光斑，第一波长光λ1为环绕光斑的组合光斑；
[0009]所述组合光斑经过所述聚焦模块4后形成可供目标加工件使用的激光信号。
[0010]优选地，所述伸缩模块3包括管套33，所述第一透镜31固定在所述管套中远离光束扩展/收缩器2的一侧，所述第二透镜32固定在所述管套中朝向所述光束扩展/收缩器2的一侧，通过调节所述第一透镜31相对所述第二透镜32之间距离，修正所述中心光斑外轮廓与所述环绕光斑内轮廓之间的间隙距离。
[0011]优选地，所述管套33包括外套管331和内嵌管332，并且所述内嵌管332的外螺纹与所述外套管331的内螺纹之间相互耦合；其中，所述第一透镜31固定在所述外套管331上远离内螺纹一端；所述第二透镜32固定在所述内嵌管332上远离外螺纹一端；通过所述外套管331与内嵌管332之间的螺纹转动，实现第一透镜31和第二透镜32之间距离的调整。
[0012]优选地，所述第一透镜31包括至少两种模式，其中，第一模式和第二模式分别由第
一子透镜311和第二子透镜312承载，装置还包括转盘34、步进电机35、减速齿轮组36，以及防尘壳37：
[0013]所述管套33上用于布局第一透镜31的横切面上制作有可供转盘34部分上表面转入的槽口；其中，转入槽口部分的转盘34正好能容纳下所述第一子透镜311或第二子透镜312；
[0014]所述转盘34的中心转轴与所述减速齿轮组36的输出轮轴相耦合，所述减速齿轮组36的输入轮轴与步进电机35的转轴相耦合，所述步进电机35固定在所述管套33的一侧；
[0015]所述防尘壳37套在所述转盘34和步进电机35之外，防尘壳37的敞口部分轮廓正好与所述管套33外轮廓耦合。
[0016]优选地，还包括步进电机驱动电路38，所述步进电机驱动电路38设置在所述防尘壳37套内，且与所述步进电机35相邻。
[0017]优选地，所述第一子透镜311呈现的形态为一切削顶部一定高度区域后的锥形；第二子透镜312呈现的形态是一面为平面，另一面为凸透镜，且凸透镜的中间区域相对另一侧平面平行切削出了上述平光部321。
[0018]优选地，还包括第三子透镜313，所述第三子透镜313与第一子透镜311结构形态一样，但其布局在转盘34上的朝向与所述第一子透镜311正好相反。
[0019]优选地，还包括第四子透镜314，所述第四子透镜314与第二子透镜312结构形态一样，但其布局在转盘34上的朝向与所述第二子透镜312正好相反。
[0020]优选地，还包括同轴喷嘴5，所述同轴喷嘴5设置在所述聚焦模块4的出光侧。
[0021]第二方面，本技术还提供了一种激光光束整形装置配套系统，还包括如第一方面所述的激光光束整形装置、主控制器和电源，其中，电源为所述激光光束整形装置和主控制器供电，所述主控制器想所述激光光束整形装置内的激光器1和/或步进电机35发送驱动信号。
[0022]在本技术通过增设包含第一透镜和第二透镜的伸缩模块，以及预先对激光器输出端两个波长光信号进行的扩束和收束处理，最后配合第二透镜入光面的特殊处理，使得经由伸缩模块处理后的激光光斑图形能够达到预期要求。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0024]图1为本技术实施例提供的现有技术中激光光束形成系统架构图；
[0025]图2为本技术实施例提供的一种激光光束整形装置结构示意图；
[0026]图3为本技术实施例提供的一种激光光束整形装置中的透镜结构示意图；
[0027]图4为本技术实施例提供的一种激光光束整形装置整形得到光斑效果示意图；
[0028]图5为本技术实施例提供的一种激光光束整形装置中伸缩模块的结构示意图；
[0029]图6为本技术实施例提供的一种激光光束整形装置中伸缩模块的结构示意图；
[0030]图7为本技术实施例提供的一种激光光束整形装置中透镜关系和光斑形态关系示意图；
[0031]图8为本技术实施例提供的一种激光光束整形装置中透镜关系和光斑形态关系示意图；
[0032]图9为本技术实施例提供的一种激光光束整形装置中伸缩模块的结构示意图；
[0033]图10为本技术实施例提供的一种激光光束整形装置中伸缩模块的结构示意图；
[0034]图11为本技术实施例提供的一种激光光束整形装置中转盘结构示意图；
[0035]图12为本技术实施例提供的一种激光光束整形装置中转盘结构示意图。
具体实施方式
[0036]在本技术的描述中，术语“内”、“外”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术而不是要求本专利技术必须以特定的方位构造和操作，因此不应当理解为对本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种激光光束整形装置，其特征在于，包括激光器（1）、光束扩展/收缩器（2）、伸缩模块（3）和聚焦模块（4）：所述激光器（1）输出的准直光进入光束扩展/收缩器（2）；所述激光器（1）中的第一波长光λ1经由所述光束扩展/收缩器（2）完成扩束，所述激光器（1）中的第二波长光λ2经由所述光束扩展/收缩器（2）完成收束；所述伸缩模块（3）内包含有第一透镜（31）和第二透镜（32），收束后的第二波长光λ2打在所述第二透镜（32）的平光部（321）后，沿着相同方向从第二透镜（32）另一侧射出后，以同样的模式穿过第一透镜（31）；扩束后的第一波长光λ1打在所述第二透镜（32）的聚光部（322），经过折射进入第一透镜（31）的进一步光路调整，形成以第二波长光λ2为中心光斑，第一波长光λ1为环绕光斑的组合光斑；所述组合光斑经过所述聚焦模块（4）后形成可供目标加工件使用的激光信号。2.根据权利要求1所述的激光光束整形装置，其特征在于，所述伸缩模块（3）包括管套（33），所述第一透镜（31）固定在管套中远离光束扩展/收缩器（2）的一侧，所述第二透镜（32）固定在所述管套中朝向所述光束扩展/收缩器（2）的一侧，通过调节所述第一透镜（31）相对所述第二透镜（32）之间距离，修正所述中心光斑外轮廓与所述环绕光斑内轮廓之间的间隙距离。3.根据权利要求2所述的激光光束整形装置，其特征在于，所述管套（33）包括外套管（331）和内嵌管（332），并且所述内嵌管（332）的外螺纹与所述外套管（331）的内螺纹之间相互耦合；其中，所述第一透镜（31）固定在所述外套管（331）上远离内螺纹一端；所述第二透镜（32）固定在所述内嵌管（332）上远离外螺纹一端；通过所述外套管（331）与内嵌管（332）之间的螺纹转动，实现第一透镜（31）和第二透镜（32）之间距离的调整。4.根据权利要求2所述的激光光束整形装置，其特征在于，所述第一透镜（31）包括至少两种模式，其中，第一模式和第二模式分别由第一子透镜（311）和第二子透镜（312）承载，装置还包括转盘（34）、步进电机（35）、减速齿轮组（36），以及防尘壳（37...
【专利技术属性】
技术研发人员：穆罕默德，
申请(专利权)人：南京光坊科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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