[发明专利]光束变换装置及使用该装置的激光加工设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种光学系统，尤其涉及一种光束变换装置及使用该装置的激光加工设备。

背景技术

激光加工技术以其高效、环保、节能等优势被应用在越来越多的领域，包括激光切割，激光标记，激光焊接等方面。随着激光加工技术的发展，人们对高速度、低成本的加工需求也越来越迫切。

传统的激光加工设备大多数采用一个激光发生器配一个激光加工头，这种模式会受限于加工范围和加工速度，需要增加设备、人员和场地来进行弥补，因此会导致成本较高。为了解决成本较高和加工效率低的缺陷，可在激光发生器后增加一个激光光束分光装置，每个分光束配一个激光加工头，从而提高了加工效率，降低加工成本。值得注意的是，由于分光的作用，必然降低每个激光加工头的激光功率，在要求高功率的激光加工中，显然单纯的分光会出现激光束功率不足的问题。如何实现单加工头和两个加工头之间的灵活切换，以满足激光加工的多样性需求，是当前迫切需要解决的一个问题。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种光束变换装置及使用该装置的激光加工设备，可方便地实现单个加工头和两个加工头之间的灵活切换。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种光束变换装置，其包括光束导入镜片、光路切换组件，以及分列于所述光路切换组件两侧的第一光束导出镜片和第二光束导出镜片，所述光路切换组件包括镜片组和用于切换所述镜片组的切换机构；所述光束导入镜片将光束投射到所述光路切换组件上，使所述光束经所述镜片组完全反射到所述第一光束导出镜片上，形成第一光路；或经所述镜片组完全透射到所述第二光束导出镜片上，形成第二光路；或经所述镜片组均分成两束光，其中一束光反射到所述第一光束导出镜片上，形成所述第一光路，另一束光透过所述分光镜，投射到所述第二光束导出镜片上，形成所述第二光路，通过所述切换机构切换所述镜片组，从而对所述第一光路和第二光路进行切换。

其中，所述光束导入镜片、第一光束导出镜片和第二光束导出镜片为反光镜。

所述光束切换组件中的至少两个镜片包括分光镜、反射镜和透射镜三种镜片中的任两种组合，或三种镜片组合。

所述光束切换组件中的切换机构包括带动镜片移动的传动装置。

所述传动装置包括固定座、电机、曲柄连杆机构、镜座和滑动导轨，所述电机及所述滑动导轨固定于所述固定座上，所述镜座滑动连接于所述滑动导轨上，所述电机通过所述曲柄连杆机构与所述镜座连接，带动所述镜座所述滑动导轨上滑动。

所述光束变换装置包括控制开关组件，所述控制开关组件包括限位块、微动开关，所述限位块固定于所述镜座上，所述微动开关固定于所述固定架上，且位于所述限位块的两侧，所述微动开关与所述电机电连接；当所述镜座在所述滑动导轨上滑动时，所述镜座带动所述限位块分别触发所述微动开关，控制所述电机停止。

所述镜片组包括反射镜及分光镜，所述光束导入镜片将光束投射到所述光路切换组件上，所述切换机构切换所述反射镜及分光镜，使所述光束通过所述反射镜反射到所述第一光束导出镜片上，并由所述第一光束导出镜片将所述光束射出，形成所述第一光路或使所述光束通过光束导入镜片反射到所述分光镜上后，再通过所述分光镜将所述光束分成两束光，其中一束光由所述分光镜反射到所述第一光束导出镜片上，形成所述第一光路，另一束光透过所述分光镜后，投射到第二光束导出镜片上，并由该第二光束导出镜片射出，形成所述第二光路。

所述反射镜用一透射镜代替，所述光束导入镜片导入的光束透过所述透射镜，投射到第二光束导出镜片上，并由该第二光束导出镜片射出，形成所述第二光路。

所述镜片组还包括透射镜，所述切换机构切换所述反射镜、分光镜及透射镜，所述光束导入镜片导入的光束透过所述透射镜，投射到第二光束导出镜片上，并由该第二光束导出镜片射出，形成所述第二光路。

相应的，本发明还提供一种激光加工设备，包括激光发生器、第一激光加工头和第二激光加工头，其特征在于：还包括上述光束变换装置，所述激光发生器发出激光束，所述激光束经所述光束变换装置后，形成所述第一光路和/或第二光路；所述第一光路中的激光束通过所述第一光束导出镜片反射到所述第一激光加工头，所述第二光路中的激光束通过所述第二光束导出镜片反射到所述第二激光加工头。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：