专利名称：高功率激光加工头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种激光加工头，尤其涉及一种用于高功率激光加工头。
背景技术：
激光加工头作为激光应用器械的重要部件，对激光加工头的研究也越来越多。在 激光切割或者激光焊接等机器等高功率设备中，需要高功率的激光加工头，对于高功率的 激光加工头必须在散热以及光路等方面有很好的保证。现有激光加工头多采用螺钉将光纤 头拧紧在准直透镜上，而准直透镜和保护镜片都直接装夹在机加件上。这种激光加工头没 有水冷的散热装置，大大影响其使用寿命，同时，在在使用过程中，也不能对准直透镜进行 径向位置调节，影响使用的精度。
实用新型内容本实用新型解决的技术问题是构建一种高功率激光加工头，克服现有技术中激 光加工头没有水冷散热装置，不具有很好的散热效果的技术问题。现有技术不能对激光加 工头进行径向调节的的技术问题。本实用新型的技术方案是构建一种高功率激光加工头，包括连接激光器出射 激光的光纤头，位于所述光纤头前端将所述光纤头出射的激光准直为平行光的准直透镜， 接收经所述准直透镜准直的平行光并进行聚焦的聚焦透镜，安装所述准直透镜的第一镜座 以及安装所述聚焦透镜的第二镜座，还包括用于冷却所述准直透镜和所述聚焦透镜的水冷 单元，所述水冷单元包括用于冷却所述准直透镜第一水冷模块和用于冷却所述聚焦透镜的 第二水冷模块，所述第一水冷模块和所述第二水冷模块连通。本实用新型的进一步技术方案是所述第一水冷模块包括用于进水的第一进水 口、与第一进水口连接用于容纳冷却水的第一水槽、用于出水的第一出水口，所述第二水冷 模块包括用于用于进水的第二进水口、与第二进水口连接用于容纳冷却水的第二水槽、用 于出水的第二出水口，还包括连接第一出水口和第二进水口的水流通道。本实用新型的进一步技术方案是所述高功率激光加工头还包括安装所述准直透 镜的第一镜座以及安装所述聚焦透镜的第二镜座，所述第一水槽贴在所述第一镜座上，所 述第二水槽贴在所述第二镜座上。本实用新型的进一步技术方案是所述第一水槽平行贴在所述第一镜座上，所述 第二水槽平行贴在所述第二镜座上。本实用新型的进一步技术方案是所述第一镜座设置用于调节所述准直透镜径向 位置的径向调节单元，所述径向调节单元通过调节所述第一镜座位置来调节所述准直透镜 的位置。本实用新型的进一步技术方案是所述径向调节单元包括至少两个顶丝，所述两 个顶丝分别设置在所述第一镜座径向的两个面上，通过旋转顶丝调节所述第一镜座径向的 位置从而调节所述准直透镜的径向位置。[0010]本实用新型的进一步技术方案是所述径向调节单元包括四个顶丝，在所述第一 镜座径向的每个面分别设置两个顶丝，通过旋转顶丝调节所述第一镜座径向的位置从而调 节所述准直透镜的径向位置。本实用新型的进一步技术方案是在所述准直透镜和所述聚焦透镜之间设置一个 与光线成45度的能透过激光反射蓝光的增透片，在所述增透片侧面设置CCD监视器，所述 CXD监视器接收所述增透片反射的蓝光并成像监视激光的工作。本实用新型的进一步技术方案是在所述CCD监视器与所述增透片之间设置用于 将所述增透片反射的蓝光反射到所述CCD监视器的蓝光反射片。本实用新型的技术效果是通过采用第一水冷模块和第二水冷模块分别冷却准直 透镜和聚焦透镜，同时所述第一水冷模块和第二水冷模块连通构建成水流系统，提高了高 功率激光加工头的冷却效果。同时，采用径向调节单元对所述激光加工头的准直透镜进行 径向调节，提高了激光加工头的调节精度。
图1为本实用新型的结构示意图。图2为本实用新型水冷单元的结构示意图。图3为本实用新型径向调节单元的结构示意图。图4为本实用新型径向调节单元的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本实用新型技术方案进一步说明。如图1、图2所示，本实用新型的具体实施方式
是构建一种高功率激光加工头，包 括连接激光器出射激光的光纤头1，位于光纤头1前端将所述光纤头1出射的激光准直为 平行光的准直透镜2，接收经所述准直透镜1准直的平行光并进行聚焦的聚焦透镜3，还包 括用于冷却所述准直透镜2和所述聚焦透镜3的水冷单元8，所述水冷单元8包括用于冷 却所述准直透镜2第一水冷模块61和用于冷却所述聚焦透镜3的第二水冷模块62，所述 第一水冷模块61和所述第二水冷模块62连通。本实用新型中，高功率激光加工头在工作 时，激光从所述光纤头1射出，经过所述准直透镜2准直将激光变为平行光，平行光到达所 述聚焦透镜3，经所述聚焦透镜3聚焦到加工工件6上，即可实现对工件的加工，如焊接、切 割等。本实用新型对所述激光加工头的准直透镜2采用第一水冷模块61进行冷却，对所述 激光加工头的聚焦透镜3采用第二水冷模62块进行冷却，所述第一水冷模块61和第二水 冷模块62连通，所述第一水冷模块61和所述第二水冷模块62构成水流通道。本发明采用 一套水冷单元8实现了对准直透镜2和聚焦透镜3的冷却，水冷单元结构简单，成本低，冷 却效果好。如图2、图3、图4所示，本实用新型的优选实施方式是所述第一水冷模块61包括 用于进水的第一进水口 81、与第一进水口 81连接用于容纳冷却水的第一水槽82、用于出水 的第一出水口 83，所述第二水冷模块62包括用于用于进水的第二进水口 85、与第二进水口 85连接用于容纳冷却水的第二水槽86、用于出水的第二出水口 88，还包括连接第一出水口 83和第二进水口 85的水流通道84。安装所述准直透镜2的第一镜座87以及安装所述聚焦透镜3的第二镜座89，所述第一水槽82贴在所述第一镜座87上，所述第二水槽86贴在 所述第二镜座89上。本实用新型中，所述准直透镜2安装在所述第一镜座87上，所述聚焦 透镜3安装在所述第二镜座89上。第一水冷模块61的第一水槽82平行贴在的所述第一 镜座87上，由于第一镜座87能导出所述准直透镜2的热量，所述第一水冷模块61通过所 述第一水槽82冷却第一镜座87从而达到冷却所述准直透镜2 ；所述第二水冷模块62的第 二水槽86平行贴在所述第二镜座89上，由于第二镜座89能导出所述聚焦透镜3的热量， 所述第二水冷模块62通过所述第二水槽86冷却第二镜座89从而达到冷却所述聚焦透镜 3。如图3所示，本实用新型的优选实施方式是所述径向调节单元包括至少两个顶丝80，所述两个顶丝80分别设置在所述第一镜座87径向的两个面上，通过旋转顶丝80调 节所述第一镜座87径向的位置从而调节所述准直透镜2的径向位置。在在所述第一镜座 87径向的两个面上分别设置至少一个顶丝80，使用时，旋转顶丝80，顶丝80通过旋出旋进 向所述第一镜座87径向的两个面分别施加力，所述第一镜座87径向的两个面在力的作用 下使所述第一镜座87径向移动，所述第一镜座87的径向移动带动镜座上的准直透镜2移 动，从而实现了所述准直透镜2的径向移动。所述径向调节单元包括四个顶丝80，在所述第 一镜座87径向的每个面分别设置两个顶丝80，通过旋转顶丝80调节所述第一镜座87径向 的位置从而调节所述准直透镜2的径向位置。在所述第一镜座87径向的每个面分别设置 两个顶丝80，顶丝80向所述第一镜座87径向的两个面施加的力更方便控制，可以使调节更 加精细。如图1所示，本实用新型的优选实施方式是在所述准直透镜2和所述聚焦透镜3 之间设置一个与光线成45度的能透过激光反射蓝光的增透片7，在所述增透片7侧面设置 CXD监视器71，所述CXD监视器71接收所述增透片7反射的蓝光并成像监视激光加工头的 工作。本实施例中，根据CCD监视器71的位置，还设置蓝光反射镜片72用于接收所述增透 片7反射的蓝光再反射到所述CCD监视器。以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能 认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术 人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视 为属于本实用新型的保护范围。
权利要求一种高功率激光加工头，包括连接激光器出射激光的光纤头，位于所述光纤头前端将所述光纤头出射的激光准直为平行光的准直透镜，接收经所述准直透镜准直的平行光并进行聚焦的聚焦透镜，其特征在于，还包括用于冷却所述准直透镜和所述聚焦透镜的水冷单元，所述水冷单元包括用于冷却所述准直透镜第一水冷模块和用于冷却所述聚焦透镜的第二水冷模块，所述第一水冷模块和所述第二水冷模块连通。
2.根据权利要求1所述高功率激光加工头，其特征在于，所述第一水冷模块包括用于 进水的第一进水口、与第一进水口连接用于容纳冷却水的第一水槽、用于出水的第一出水 口，所述第二水冷模块包括用于用于进水的第二进水口、与第二进水口连接用于容纳冷却 水的第二水槽、用于出水的第二出水口，还包括连接第一出水口和第二进水口的水流通道。
3.根据权利要求2所述高功率激光加工头，其特征在于，所述高功率激光加工头还包 括安装所述准直透镜的第一镜座以及安装所述聚焦透镜的第二镜座，所述第一水槽贴在所 述第一镜座上，所述第二水槽贴在所述第二镜座上。
4.根据权利要求3所述高功率激光加工头，其特征在于，所述第一水槽平行贴在所述 第一镜座上，所述第二水槽平行贴在所述第二镜座上。
5.根据权利要求1所述高功率激光加工头，其特征在于，所述第一镜座设置用于调节 所述准直透镜径向位置的径向调节单元，所述径向调节单元通过调节所述第一镜座位置来 调节所述准直透镜的位置。
6.根据权利要求5所述高功率激光加工头，其特征在于，所述径向调节单元包括至少 两个顶丝，所述两个顶丝分别设置在所述第一镜座径向的两个面上，通过旋转顶丝调节所 述第一镜座径向的位置从而调节所述准直透镜的径向位置。
7.根据权利要求6所述高功率激光加工头，其特征在于，所述径向调节单元包括四个 顶丝，在所述第一镜座径向的每个面分别设置两个顶丝，通过旋转顶丝调节所述第一镜座 径向的位置从而调节所述准直透镜的径向位置。
8.根据权利要求1所述高功率激光加工头，其特征在于，在所述准直透镜和所述聚焦 透镜之间设置一个与光线成45度的能透过激光反射蓝光的增透片，在所述增透片侧面设 置CXD监视器，所述CXD监视器接收所述增透片反射的蓝光并成像监视激光的工作。
9.根据权利要求8所述高功率激光加工头，其特征在于，在所述CCD监视器与所述增透 片之间设置用于将所述增透片反射的蓝光反射到所述CCD监视器的蓝光反射片。
专利摘要本实用新型涉及一种高功率激光加工头，包括连接激光器出射激光的光纤头，位于所述光纤头前端将所述光纤头出射的激光准直为平行光的准直透镜，接收经所述准直透镜准直的平行光并进行聚焦的聚焦透镜，安装所述准直透镜的第一镜座以及安装所述聚焦透镜的第二镜座，还包括用于冷却所述准直透镜和所述聚焦透镜的水冷单元，所述水冷单元包括用于冷却所述准直透镜第一水冷模块和用于冷却所述聚焦透镜的第二水冷模块，所述第一水冷模块和所述第二水冷模块连通。本实用新型采用水冷的方式对准直透镜和聚焦透镜进行散热，具有很好的散热效果。
文档编号B23K26/42GK201573010SQ20092026074
公开日2010年9月8日 申请日期2009年11月24日 优先权日2009年11月24日
发明者史瑞城, 李志坚, 高云峰 申请人:深圳市大族激光科技股份有限公司