本實用新型涉及激光加工領域，更具體的說，是涉及一種多功能集成模塊化的激光光路系統(tǒng)。

背景技術：

在激光加工光路系統(tǒng)中，多功能集成模塊化的激光光路系統(tǒng)較少。為實現(xiàn)現(xiàn)最終加工目的且保證激光加工質(zhì)量，現(xiàn)有激光加工光路系統(tǒng)大致分為兩種類型：一種是激光通過調(diào)節(jié)鏡架經(jīng)多次折返，保證激光角度，最終經(jīng)激光聚焦實現(xiàn)加工目的；另一種是多功能集成的激光光路系統(tǒng)，整個結構密封，集成度高，體積小，后續(xù)維護工作量小等特點。

目前，客戶對激光設備提出體積小、維護成本低及穩(wěn)定性高等更高要求。因此，在激光加工領域，多功能集成模塊化的激光光路系統(tǒng)已成為趨勢，并且在激光加工系統(tǒng)中，由于激光輸出端到激光加工面，中間經(jīng)過的光路系統(tǒng)復雜，導致密封性差、調(diào)光工作量大、體積大、抗震性能差、穩(wěn)定性不高等特點。

技術實現(xiàn)要素：

有鑒于此，有必要針對上述問題，提供一種多功能集成模塊化的激光光路系統(tǒng)。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術方案如下：

一種多功能集成模塊化的激光光路系統(tǒng)，其特征在于，包括激光準直系統(tǒng)、分光系統(tǒng)、成像物鏡系統(tǒng)、同軸點光源照明系統(tǒng)、可調(diào)光闌系統(tǒng)、可調(diào)衰減系統(tǒng)和功率探測系統(tǒng)；所述激光準直系統(tǒng)連接與分光系統(tǒng)同軸，所述分光系統(tǒng)與 功率探測系統(tǒng)同軸連接，所述分光系統(tǒng)還與同軸點光源照明系統(tǒng)、可調(diào)光闌系統(tǒng)和可調(diào)衰減系統(tǒng)同軸連接；所述可調(diào)光闌系統(tǒng)與成像物鏡系統(tǒng)同軸連接；所述激光通過激光準直系統(tǒng)進入分光系統(tǒng)，經(jīng)分光系統(tǒng)將激光全返至可調(diào)光闌系統(tǒng)，通過聚焦后實施加工，構成激光光路系統(tǒng)；照明光經(jīng)同軸點光源照明系統(tǒng)折返并通過分光系統(tǒng)后，一路經(jīng)可調(diào)光闌系統(tǒng)至成像物鏡系統(tǒng)反射，另一路通過分光系統(tǒng)進入可調(diào)衰減系統(tǒng)，通過聚焦后到達加工面，經(jīng)加工面反射原路返回，構成照明光光路系統(tǒng)。作為優(yōu)選的，所述準直系統(tǒng)上設有QBH接頭。

作為優(yōu)選的，所述準直系統(tǒng)與分光系統(tǒng)通過螺紋口相連接，所述分光系統(tǒng)通過螺紋口連接功率探測系統(tǒng)；所述分光系統(tǒng)通過轉(zhuǎn)接法蘭連接同軸點光源照明系統(tǒng)、可調(diào)光闌系統(tǒng)和可調(diào)衰減系統(tǒng)；所述可調(diào)光闌系統(tǒng)通過轉(zhuǎn)接法蘭與成像物鏡系統(tǒng)連接。

作為優(yōu)選的，還包括溫度探測系統(tǒng)，所述溫度探測系統(tǒng)通過螺紋口連接分光系統(tǒng)。

作為優(yōu)選的，所述可調(diào)衰減系統(tǒng)還與一外部振鏡系統(tǒng)同軸連接，所述振鏡系統(tǒng)與一聚焦系統(tǒng)同軸連接。作為優(yōu)選的，所述激光準直系統(tǒng)、分光系統(tǒng)、成像物鏡系統(tǒng)、同軸點光源照明系統(tǒng)、可調(diào)光闌系統(tǒng)、可調(diào)衰減系統(tǒng)、功率探測系統(tǒng)、振鏡系統(tǒng)、聚焦系統(tǒng)均為同軸設計。

作為優(yōu)選的，所述分光系統(tǒng)與激光準直系統(tǒng)、功率探測系統(tǒng)、同軸點光源照明系統(tǒng)、可調(diào)光闌系統(tǒng)和可調(diào)衰減系統(tǒng)連接處設有密封圈，所述可調(diào)光闌系統(tǒng)與成像物鏡系統(tǒng)連接處設有密封圈。

作為優(yōu)選的，所述激光光源采用1064nm波長的光釬激光器的激光，所述照明光源采用紅色點光源。

作為優(yōu)選的，所述激光準直系統(tǒng)、同軸點光源照明系統(tǒng)設于分光系統(tǒng)上方， 功率探測系統(tǒng)設于分光系統(tǒng)下方，所述可調(diào)光闌系統(tǒng)、成像物鏡系統(tǒng)設于分光系統(tǒng)一端，所述外部振鏡系統(tǒng)設于分光系統(tǒng)另一端。

與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果在于：

1、可實時對不同材料表面加工，包括激光焊接，激光切割等；

2、可根據(jù)提供的激光器不同類型可對其系統(tǒng)中的模塊及光學鏡片做微變動可達同樣加工效果；

3、可通過可調(diào)衰減系統(tǒng)對加工環(huán)境中激光功率的需求做出相應調(diào)整；

4、可對整個加工環(huán)境進行激光功率及溫度實時探測，以便及時作出調(diào)整，方便根據(jù)現(xiàn)場實際需求選擇不同配置，極大提高了使用效率及響應速度，且整個系統(tǒng)集成度高，導致體積小，溫度影響小，適應當前客戶對激光設備的更高要求。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例的系統(tǒng)結構框圖；

圖2為本實用新型實施例中激光光路的原理圖；

圖3為本實用新型實施例照明光路的原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型所述的一種多功能集成模塊化的激光光路系統(tǒng)作進一步說明。

以下是本實用新型所述的一種多功能集成模塊化的激光光路系統(tǒng)的最佳實例，并不因此限定本實用新型的保護范圍。

圖1示出了一種多功能集成模塊化的激光光路系統(tǒng)，包括激光準直系統(tǒng)1、 分光系統(tǒng)2、成像物鏡系統(tǒng)3、同軸點光源照明系統(tǒng)4、可調(diào)光闌系統(tǒng)5、可調(diào)衰減系統(tǒng)6和功率探測系統(tǒng)7；所述激光準直系統(tǒng)1連接分光系統(tǒng)2，所述分光系統(tǒng)2連接功率探測系統(tǒng)7，所述分光系統(tǒng)2還轉(zhuǎn)接同軸點光源照明系統(tǒng)4、可調(diào)光闌系統(tǒng)5和可調(diào)衰減系統(tǒng)6；所述可調(diào)光闌系統(tǒng)6與成像物鏡系統(tǒng)7連接，所述可調(diào)衰減系統(tǒng)6還連接有一外部振鏡系統(tǒng)9，振鏡系統(tǒng)9連接有聚焦系統(tǒng)10，所述激光準直系統(tǒng)1、分光系統(tǒng)2、成像物鏡系統(tǒng)3、同軸點光源照明系統(tǒng)4、可調(diào)光闌系統(tǒng)5、可調(diào)衰減系統(tǒng)6、功率探測系統(tǒng)7、振鏡系統(tǒng)、聚焦系統(tǒng)均為同軸設計，以上所述連接方式均為同軸連接。

所述激光19通過激光準直系統(tǒng)1進入分光系統(tǒng)2，分光系統(tǒng)2內(nèi)設有激光全反鏡18，經(jīng)激光全反鏡18后極少部分通過功率探測系統(tǒng)7，大部分通過可調(diào)光闌系統(tǒng)，經(jīng)過可調(diào)光闌系統(tǒng)中的衰減片15衰減，并經(jīng)過振鏡系統(tǒng)9、聚焦系統(tǒng)10聚焦后，到達加工面16通過聚焦后實施加工，構成激光光路系統(tǒng)；照明光17經(jīng)同軸點光源照明系統(tǒng)4折返并通過分光系統(tǒng)2后，一路經(jīng)可調(diào)光闌系統(tǒng)6至成像物鏡系統(tǒng)3反射，另一路通過分光系統(tǒng)2進入可調(diào)衰減系統(tǒng)6，通過聚焦后到達加工面16，經(jīng)加工面16反射原路返回，構成照明光光路系統(tǒng)。

圖2為激光光路的原理圖，激光19通過準直系統(tǒng)1后通過激光全反鏡18，極少部分通過功率探測系統(tǒng)7，大部分通過可調(diào)衰減系統(tǒng)6，經(jīng)可調(diào)衰減系統(tǒng)6中的衰減片15后通過外部振鏡系統(tǒng)9、聚焦系統(tǒng)10聚焦后，到達加工面16，構成激光光路系統(tǒng)，可通過可調(diào)衰減系統(tǒng)6對加工環(huán)境中激光功率的需求做出相應調(diào)整。

圖3為照明光路的原理圖，照明光17經(jīng)第一反射鏡13部分通過濾光片12經(jīng)平行于第一反射鏡13的第三反射鏡11，經(jīng)再次反射進入同軸點光源照明系統(tǒng)4，另一部分照明光17經(jīng)平行于第一反射鏡13的第二反射鏡14后經(jīng)衰減片15 經(jīng)外部振鏡系統(tǒng)9、聚焦系統(tǒng)10聚焦后后，到達加工面16，加工面16反射后原路返回，構成照明光光路系統(tǒng)，可對整個加工環(huán)境進行激光功率及溫度實時探測，以便及時作出調(diào)整。

作為優(yōu)選的，所述準直系統(tǒng)1上設有QBH接頭，用于連接激光光纖，準直系統(tǒng)1為固定焦距，分6種配置，不可調(diào)，同軸點光源照明系統(tǒng)4焦距固定，分6種配置，可根據(jù)成像清晰與否通過旋轉(zhuǎn)手輪實時調(diào)節(jié)。

作為優(yōu)選的，所述準直系統(tǒng)1與分光系統(tǒng)2通過螺紋口相連接，所述分光系統(tǒng)2通過螺紋口連接功率探測系統(tǒng)7；所述分光系統(tǒng)2通過轉(zhuǎn)接法蘭連接同軸點光源照明系統(tǒng)4、可調(diào)光闌系統(tǒng)5和可調(diào)衰減系統(tǒng)6；所述可調(diào)光闌系統(tǒng)6通過轉(zhuǎn)接法蘭與成像物鏡系統(tǒng)3連接。

作為優(yōu)選的，還包括溫度探測系統(tǒng)8，所述溫度探測系統(tǒng)8通過螺紋口連接分光系統(tǒng)2，可調(diào)光闌系統(tǒng)6的調(diào)節(jié)位置為柔性旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)光闌孔徑及衰減幅度進而實施加工控制。

作為優(yōu)選的，所述分光系統(tǒng)2與激光準直系統(tǒng)1、功率探測系統(tǒng)7、同軸點光源照明系統(tǒng)4、可調(diào)光闌系統(tǒng)5和可調(diào)衰減系統(tǒng)6連接處設有密封圈，所述可調(diào)光闌系統(tǒng)5與成像物鏡系統(tǒng)3連接處設有密封圈。

作為優(yōu)選的，所述激光光源采用1064nm波長的光釬激光器的激光，所述照明光源采用紅色點光源。

作為優(yōu)選的，所述激光準直系統(tǒng)、同軸點光源照明系統(tǒng)設于分光系統(tǒng)上方，功率探測系統(tǒng)設于分光系統(tǒng)下方，所述可調(diào)光闌系統(tǒng)、成像物鏡系統(tǒng)設于分光系統(tǒng)一端，所述外部振鏡系統(tǒng)設于分光系統(tǒng)另一端。

與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果在于：

1、可實時對不同材料表面加工，包括激光焊接，激光切割等；

2、可根據(jù)提供的激光器不同類型可對其系統(tǒng)中的模塊及光學鏡片做微變動可達同樣加工效果；

3、可通過可調(diào)衰減系統(tǒng)對加工環(huán)境中激光功率的需求做出相應調(diào)整；

4、可對整個加工環(huán)境進行激光功率及溫度實時探測，以便及時作出調(diào)整。

以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應以所附權利要求為準。