L形横梁光路结构以及激光切割机的制作方法

本实用新型涉及激光加工设备领域，具体而言，涉及一种L形横梁光路结构以及激光切割机。

背景技术：

传统的激光加工机械中，横梁仅仅作为光路元件的安装基体，大部分光路及元件均布置在横梁的上表面。

发明人在研究中发现，传统的激光加工机械设备至少存在如下缺点：

传统的激光加工机械设备中，横梁作为安装基座，整个大部分光路以及元件布置在横梁上，无形中加大整机高度，并使得光路精度易受到振动等因素影响；当激光加工设备加工精度要求非常高时，光路的微小波动就会对加工质量带来显著影响，且光路传输的距离长，损耗大。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种L形横梁光路结构，以改善传统的激光加工设备的大部分光路以及元件布置在横梁上，增加了整机高度，使得光路精度易受到振动等因素导致加工精度降低的问题。

本实用新型的目的在于提供一种激光切割机，以改善传统的激光加工设备的大部分光路以及元件布置在横梁上，增加了整机高度，使得光路精度易受到振动等因素导致加工精度降低的问题。

本实用新型的实施例是这样实现的：

基于上述第一目的，本实用新型提供了一种L形横梁光路结构，包括横截面呈L形的横梁主体、激光发射组件以及激光传播组件，所述横梁主体包括第一梁和第二梁，所述第二梁上设置有通光孔，所述激光发射组件安装于所述第一梁，所述激光传播组件安装于所述第二梁，所述激光发射组件发出的激光通过所述通光孔后传播至所述激光传播组件。

在本实用新型较佳的实施例中，所述第一梁为矩形梁，所述第二梁为矩形梁，所述第一梁和第二梁一体成型且于连接位置形成平行设置的第一交线和第二交线，所述第一梁设置有第一安装面，所述第一交线位于第一安装面上，所述第二梁上设置有第二安装面，所述第二交线位于所述第二安装面上，所述通光孔的轴线垂直于所述第二安装面设置；所述激光发射组件安装于所述第一安装面上，所述激光传播组件安装于所述第二安装面上。

在本实用新型较佳的实施例中，所述激光发射组件包括激光器主体、扩束镜、光阑组件以及后反射镜组件，所述激光器主体、所述扩束镜、所述光阑组件以及所述反射镜组件沿直线间隔排布。

在本实用新型较佳的实施例中，所述激光器发射组件还包括激光器垫块，所述激光器垫块安装在所述第一安装面上，所述激光器主体安装在所述激光器垫块上。

在本实用新型较佳的实施例中，所述激光器发射组件还包括光路垫块，所述光路垫块安装在所述第一安装面上，所述后反射镜组件安装于所述光路垫块上。

在本实用新型较佳的实施例中，所述L形横梁光路结构还包括调节组件，所述调节组件包括固定板以及滑移板，所述固定板安装在所述第二安装面上，所述滑移板滑动连接在所述固定板上，所述滑移板相对于所述固定板的滑动方向沿垂直于所述第二梁的长度方向。

在本实用新型较佳的实施例中，所述激光传播组件包括下反射镜组件、上反射镜组件以及振镜组件，所述下反射镜组件用于将从所述通光孔内穿出的光线反射至所述上反射镜组件上，所述振镜组件用于接收从所述上反射镜组件反射出的光线；所述上反射镜组件以及所述振镜组件安装在所述滑移板上，所述下反射镜组件安装在所述固定板上。

在本实用新型较佳的实施例中，所述振镜组件的光路出口安装有镜头。

在本实用新型较佳的实施例中，所述L形横梁光路结构还包括相机组件，所述相机组件安装在所述第二安装面上，且靠近所述激光传播组件的光路出口设置。

基于上述第二目的，本实用新型提供了一种激光切割机，包括所述的L形横梁光路结构。

本实用新型实施例的有益效果是：

综上所述，本实用新型实施例提供了一种L形横梁光路结构，其结构简单合理，便于制造加工，安装与使用方便，同时，该L形横梁光路结构的横梁主体能够作为光路通道的一部分，降低光路高度，提高光路稳定性，大大简化和缩短了光路，减少了光束损耗以及减少了所需反射镜数量，降低了成本。具体如下：

本实施例提供的L形横梁光路结构，包括有横梁主体、激光发射组件以及激光传播组件，横梁主体的横截面呈L形，横梁主体由第一梁和第二梁构成，在第二梁上设置有通光孔，通光孔的轴线垂直于第二梁的长度方向设置，激光发射组件安装在第一梁上，激光传播组件安装在第二梁上，激光发射组件发出的激光穿过通光孔，然后由激光传播组件接收，经过激光传播组件的激光最终能够转化为加工光束，对工件进行激光加工处理。多个光路结构以及元件安装在横梁主体上，整体结构紧凑，且将横梁主体作为光路通道的一部分，能大大简化和缩短光路，减少光束损耗以及所需反射镜数量。且L形横梁光路结构，将整个光路的安装高度向下平移，这样可以减弱振动源对光路的影响，降低整机高度；与此同时，L形横梁还可以在保持足够强度的前提下，减轻整机重量，同时使得整机的重心前移，便于整机的吊装或搬运。

本实施例提供的激光切割机包括上述的L形横梁光路结构，具有上述L形横梁光路结构的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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他相关的附图。

图1为本实用新型实施例的L形横梁光路结构的第一视角的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的L形横梁光路结构的第二视角的结构示意图；

图3为本实用新型实施例的L形横梁光路结构的固定板的结构示意图；

图4为本实用新型实施例的L形横梁光路结构的滑移板的结构示意图。

图标：10－横梁主体；11－第一梁；111－第一安装面；12－第二梁；121－第二安装面；122－通光孔；20－激光发射组件；21－激光器主体；22－激光器垫块；23－扩束镜；24－微调机构；25－光阑组件；26－后反射镜组件；27－光路垫块；30－激光传播组件；31－下反射镜组件；32－上反射镜组件；33－振镜主体；34－振镜固定架；35－镜头；40－调节组件；41－固定板；411－导轨；42－滑移板；421－滑槽；50－相机组件。

具体实施方式

传统的激光加工机械设备中，横梁作为安装基座，部分光路及光路元件布置在横梁顶部，整机的体积大，不便于运输和搬运，且光路传输的距离长，损耗大。

鉴于此，本实用新型实施例设计了一种L形横梁光路结构以及激光切割机，通过将横梁主体10设置为L形，横梁主体10不仅作为承载部件，还作为光路通道的一部分，能够大大简化光路结构和缩短光路，减少了光束损耗以及所需反射镜数量，安装更加方便，且节省了成本。

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“内”、“外”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

L形横梁光路结构实施例

请参阅图1和图2，本实施例提供了一种L形横梁光路结构，通过在横梁主体10上设置通光孔122，光线在传播过程中其路径经过该通光孔122，横梁主体10不仅作为光路及元件的承载结构，还可以作为光路通道，大大简化以及缩短光路。

L形横梁光路结构包括横梁主体10、激光光路结构、调节组件40以及相机组件50。激光光路结构和相机组件50均安装在横梁主体10上，激光光路结构发出的激光的传播路径经过横梁主体10上的通光孔122。相机组件50通过图像捕捉与反馈实时调整加工光束的位置，得到合适的激光工作距离，从而保证激光加工过程的加工质量。

横梁主体10的横截面为L形，也即横梁主体10的垂直于其长度方向的截面为L形，横梁主体10包括第一梁11和第二梁12，第一梁11和第二梁12平行设置，实际加工时，横梁主体10为一体成型加工制成，第一梁11和第二梁12为一体结构，横梁主体10的结构更加牢固可靠，结构强度更高，使用过程中不易损坏，使用寿命长。

第一梁11设置为矩形梁，第二梁12设置为矩形梁，横梁主体10的结构规则，加工和制造方便，且便于光路及元件的安装，保证了多个元件的位置的准确性，进而提高激光加工质量。第一梁11和第二梁12的连接位置形成了平行设置的第一交线和第二交线，即横梁主体10上的阴角线为第一交线，横梁主体10的阳角线为第二交线。

进一步的，在第一梁11上设置有第一安装面111，第一安装面111为矩形面，第一交线位于第一安装面111上，第一交线由两个面相交形成，第一安装面111为形成该第一交线的一个面。

进一步的，在第二梁12上设置有第二安装面121以及通光孔122，第二安装面121为矩形面，第二交线位于第二安装面121上，第二交线由两个面相交形成，第二安装面121为形成该第二交线的一个面。第一安装面111和第二安装面121垂直设置。通光孔122的中轴线垂直于第二安装面121设置，通光孔122贯穿第二梁12的平行设置的两个面，实际加工时，通光孔122的距离第一安装面111的高度按需设置，通光孔122的位置灵活，加工时灵活多变，适应不同的加工环境。

实际加工时，通光孔122优选设置为圆形孔，便于光线的传播。

激光光路结构包括激光发射组件20以及激光传播组件30，激光发射组件20发出激光后，能够传播至激光传播组件30，最后形成加工光束，进行激光加工工序。

请参阅图1，激光发射组件20包括有激光器主体21、高度可调的激光器垫块22、扩束镜23、光阑组件25、高度可调的光路垫块27以及后反射镜组件26，激光器主体21、扩束镜23以及反射镜组件沿着直线方向间隔排布，均安装在第一安装面111上，光阑组件25有两个位置均可进行安装，第一安装位置是光阑组件25位于扩束镜23和后反射镜组件26之间，此种情况下的激光光束的传播路径为：激光器主体21发出的激光先经过扩束镜23，然后传播至光阑组件25，再传播至后反射镜组件26，然后穿过通光孔122。光阑组件25的第二安装位置是位于后反射镜和通光孔122之间，此种情况下激光光束的传播路径为：激光器主体21发出的激光先经过扩束镜23，然后传播至后反射镜组件26，再传播至光阑组件25，然后穿过通光孔122。

激光器主体21通过激光器垫块22安装在第一安装面111上，激光器垫块22的规格设置不同，根据需要调整不同高度的激光器垫块22来调整激光器主体21的高度，即沿着垂直于第一安装面111的方向可以调整激光器主体21的高度，操作灵活方便。同理，后反射镜组件26通过光路垫块27安装在第一安装面111上，通过安装不同高度的光路垫块27来实现后反射镜组件26的高度的调节。扩束镜23通过微调结构安装在第一安装面111上，通过微调机构24来调整扩束镜23的相对于第一安装面111的高度。

实际工作时，通过安装合适高度的激光器垫块22及光路垫块27并对扩束镜23的微调机构24进行调节，保证激光器主体21的出光光束中心、扩束镜23的回转中心、光阑组件25的圆孔中心、后反射镜组件26中反射镜中心与横梁主体10上通光孔122的中心处于同一直线上。

需要说明的是，激光器垫块22、光路垫块27可以设置为本身可以调节高度的结构。

请参阅图1－图4，调节组件40包括固定板41和滑移板42，固定板41安装在第二安装面121上，固定板41的远离第二安装面121的板面上设置有导轨411，滑移板42的板面上设置有滑槽421，导轨411卡接在滑槽421内，且滑移板42相对于固定板41滑动，滑移板42相对于固定板41的滑动方向沿垂直于第一安装面111的方向，即实际工作过程中，滑移板42能够实现上下滑动来调节滑移板42相对于第一安装面111的垂直高度。固定板41采用螺钉固定在横梁主体10上，连接方式简单可靠。

请参阅图2，激光传播组件30包括有下反射镜组件31、上反射镜组件32、振镜组件和镜头35，振镜组件包括振镜主体33和振镜固定架34，振镜安装在振镜固定架34上，上反射镜组件32、相机组件50和振镜固定架34安装在滑移板42上，镜头35安装在振镜主体33的光路出口，下反射镜组件31安装在固定板41上。通过调整滑移板42来调整加工光束的位置，保证加工的质量。

在安装激光传播组件30时，通过固定板41、滑移板42、下反射镜组件31及上反射镜组件32的匹配设计，保证振镜主体33的光路入口中心线、上反射镜组件32的反射镜中心与下反射镜组件31的反射镜中心处于平行于横梁主体10的第二安装面121的平面上。

本实施例提供的光路结构，当激光器主体21发出激光时，激光光束能够沿着下面两条路径中的一条进入到振镜，最终转化为加工光束；与此同时，相机组件50通过图像捕捉与反馈实时调整滑移板42的位置，得到合适的激光工作距离，从而保证激光加工过程的加工质量。

路径1：扩束镜23——光阑组件25——后反射镜组件26——下反射镜组件31——上反射镜组件32——振镜主体33的路径(光阑组件25在第一安装位置)；

路径2：扩束镜23——后反射镜组件26——光阑组件25——下反射镜组件31——上反射镜组件32——振镜主体33的路径(光阑组件25在第二安装位置)。

本实施例提供的L形横梁光路结构，具有如下优点：

其一、横梁主体10不仅作为光路元件的安装基体，还直接作为光路通道的一部分，从而大大简化和缩短了光路，减少了光束损耗及所需反射镜数量；

其二、L形横梁光路结构，将整个光路的安装高度向下平移，这样可以减弱振动源对光路的影响，降低整机高度；与此同时，横梁主体10还可以在保持足够强度的前提下，减轻整机重量，同时使的整机重心前移，便于整机的吊装或搬运；

其三、通过合理设计，在保证前两点的前提下，本实用新型实施例提供的光路结构可以通过相关零件的简单修改，方便的实现多种激光器的兼容。比如，当激光器变更时，可以通过修改激光器垫块22和光路垫块27的高度，来实现光路的通用。

激光切割机实施例

本实施例提供了一种激光切割机，包括上述实施例提供的L形横梁光路结构，具有L形横梁光路结构的所有优点。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。