專利名稱：多束激光集合裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及光學(xué)設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種多束激光集合裝置。
背景技術(shù)：
目前，中小功率CO2封離型激光器具有制作簡單、維護方便、成本較低的特點，而輸出功率只有百瓦量級，因此輸出功率往往不能滿足較大功率的工業(yè)加工需求。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種多束激光集合裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題。本實用新型應(yīng)用于激光切割、雕刻打標、焊接設(shè)備上，解決了中小功率激光器功率不足，以獲得較大中功率的激光加工領(lǐng)域。本實用新型的上述目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):多束激光集合裝置，包括一只以上CO2中小功率的封離型激光器，各只激光器位置平行或平行與交叉，各激光器朝同一方向排列，由其中一只激光器作為主光路，其它各只激光器光路通過反射鏡進行一到二次反射，使之與主光路附近的某一特定點按預(yù)定角度匯聚或?qū)⑵渌鞴饴贩瓷涞街鞴饴犯浇?，再由較大口徑的透鏡或透鏡組JZ處理成光束更小的平行或匯聚激光輸出，以適應(yīng)于要求較大功率激光器的裝置。所述的各反射鏡、透鏡或透鏡組分別通過五軸調(diào)節(jié)機構(gòu)安裝在激光集束座7上，所述五軸調(diào)節(jié)機構(gòu)是空間坐標χ-y-z和兩個相互垂直方向旋轉(zhuǎn)的可調(diào)的機械安裝機構(gòu)。所述的各激光器通過激光管固定環(huán)6安裝在激光集束座7上。所述的各激光器的輸出光束的集束是由反射鏡實現(xiàn)的。所述的各激光器的輸出光的反射鏡的角度是可調(diào)的。本實用新型利用反射鏡、匯聚鏡，使由各只獨立激光器發(fā)出的激光通過適當調(diào)節(jié)反射鏡和匯聚鏡的位置、角度，使得各自發(fā)出的激光以一定的角度、平行度、滿足光束范圍，各自光束相對位置經(jīng)過用于集束或匯聚光路的透鏡或透鏡組JZ進一步縮束、聚焦，對于重合程度的不同要求，集束鏡組JZ可以是一只或多只。多只激光的集束是利用反射鏡完成的。反射鏡的反射方向是可調(diào)的。反射鏡的空間坐標是可調(diào)的。多只激光器發(fā)出的激光集束后可以進一步經(jīng)過集束鏡實現(xiàn)縮束。多只激光器發(fā)出的激光集束后可以進一步經(jīng)過集束鏡實現(xiàn)聚焦。封離型激光器集束結(jié)構(gòu)是由兩只或兩只以上激光器構(gòu)成。本實用新型的有益效果在于:結(jié)構(gòu)新穎、制作簡單、成本低廉，提供較大功率輸出的激光器組以適應(yīng)激光加工需求。實用性強。

此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本實用新型的示意性實例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當限定。[0013]圖1為本實用新型采用平行放置兩只激光器實現(xiàn)集束的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型的實現(xiàn)三只激光器的集束的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型的實現(xiàn)五只或更多只激光器的集束的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖1中的一只激光器發(fā)出的激光經(jīng)兩次反射以一定的角度進入集束透鏡的示意圖；圖5為圖2中的兩只激光器發(fā)出的激光經(jīng)兩次反射以一定的角度進入集束透鏡的示意圖；圖6為圖3中的五只或更多只激光器發(fā)出的激光經(jīng)兩次反射以一定的角度進入集束透鏡的示意圖；圖7為圖1中的一只激光器發(fā)出的激光經(jīng)一次反射以一定的角度進入集束透鏡的示意圖；圖8為圖2中的兩只激光器發(fā)出的激光經(jīng)一次反射以一定的角度進入集束透鏡的示意圖；圖9為圖3中的五只或更多只激光器發(fā)出的激光經(jīng)一次反射以一定的角度進入集束透鏡的示意圖；圖10為本實用新型采用兩只激光器的安裝簡圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖進一步說明本實用新型的詳細內(nèi)容及其具體實施方式
。參見圖1所示，本實用新型的多束激光集合裝置，包括平行安放的兩只激光器1、II 1、2、五軸可調(diào)反射鏡BM1、BM2 (機械加工精度較好時可降低調(diào)節(jié)軸數(shù)為4軸、3軸、2軸、I軸甚至固定)、由激光器1、11 1、2發(fā)出的光束a、b、由一只或多只鏡片組成光學(xué)鏡組所組成的用于集束或匯聚光路的透鏡或透鏡組JZ。由激光器I I發(fā)出的激光a直接進入透鏡或透鏡組JZ ；由激光器II 2發(fā)出的激光b經(jīng)由五軸可調(diào)反射鏡BMl、BM2調(diào)節(jié)，使激光b與激光a滿足一定平行度或一定角度、距離后進入透鏡或透鏡組JZ進一步進行縮束、聚焦等，使輸出光aa成為具有一定焦深或是平行光的最后輸出光,實現(xiàn)兩只激光器的集束。參見圖2所示，其是在圖1的基礎(chǔ)上，在激光器II 2的另一側(cè)增加激光器III 3和五軸可調(diào)反射鏡CMl、CM2，調(diào)節(jié)五軸可調(diào)反射鏡CMl、CM2使光束c也滿足與光束a的關(guān)系，實現(xiàn)三只激光器的集束。圖3是在圖2中激光器I1、1、111 2、1、3連線的方向旋轉(zhuǎn)一個角度(60度或90度也可任意合適角度)的方向增加激光器IV 4或增加到激光器V 5和五軸可調(diào)反射鏡DM1、DM2和ΕΜ1、ΕΜ2等，用同樣方法調(diào)節(jié)五軸可調(diào)反射鏡DM1、DM2和ΕΜ1、ΕΜ2，使光束d、e滿足與光束a的相對方向要求，以實現(xiàn)四只、五只或更多只激光器的集束。圖4的組合與圖1相似，激光器I I發(fā)出的光束a直接進入集束的透鏡或透鏡組JZ,而激光器II 2發(fā)出的光束b經(jīng)過適當調(diào)節(jié)五軸可調(diào)反射鏡BM1、BM2后，以一定的角度進入集束的透鏡或透鏡組JZ。圖5是在圖4的組合基礎(chǔ)上，在激光器I I的另一側(cè)增加激光器III 3和五軸可調(diào)反射鏡CM1、CM2，適當調(diào)節(jié)五軸可調(diào)反射鏡CM1、CM2使得激光器III 3發(fā)出的光束c以特定角度入射到透鏡或透鏡組JZ，集束后為輸出光aa。圖6是在圖5的基礎(chǔ)上在激光器I1、I >111 2、1、3的連線方向旋轉(zhuǎn)一個角度后在激光器兩側(cè)再增加一只、兩只或者更多只激光器后，分別調(diào)節(jié)反射鏡DM1、DM2、EMU EM2等實現(xiàn)激光器IV、V 4、5發(fā)出的光束d、e，以特定角度進入集束的透鏡或透鏡組JZ，后以輸出光aa輸出。圖7的組合是在圖1組合的基礎(chǔ)上取消反射鏡BM2，調(diào)節(jié)五軸可調(diào)反射鏡BMl使得激光器II 2發(fā)出的光束b以特定角度入射到透鏡或透鏡組JZ。圖8的組合是在圖2組合的基礎(chǔ)上取消反射鏡BM2、CM2，調(diào)節(jié)五軸可調(diào)反射鏡BMUCMl使得激光器II >111 2、3發(fā)出的光束b、c以特定角度入射到集束的透鏡或透鏡組JZ中，以輸出光aa輸出。圖9的組合是在圖8組合的基礎(chǔ)上，在激光器I1、1、1112、1、3連線方向旋轉(zhuǎn)一個角度后，在連線的一側(cè)或兩側(cè)再增加一只以上激光器，調(diào)節(jié)五軸可調(diào)反射鏡DM1、EMl使得激光器IV、V 4、5…發(fā)出的光束d、e....以特定角度入射到集束的透鏡或透鏡組JZ后，以輸出光aa輸出。圖10是兩只激光器典型安裝實施例簡略圖，所有部件可以安裝在長1.8米、寬
0.25米、厚0.18米的激光集束座7上。其安裝方法是:一、兩只激光管1、II 1、2分別通過兩只激光管固定環(huán)6 平行固定在激光集束座7上，激光管中心高0.1米。二、將反射鏡BMl、BM2和透鏡或透鏡組JZ分別用可調(diào)透鏡光具座固定在激光集束座7上。其中A為兩只激光管中心距離，可為0.15米；激光管尾端距激光集束座7尾端
0.05米。B為激光管長，可為1.3米。C為反射鏡BMl與激光管的距離，可為0.1米；全反射鏡BMl直徑30毫米，鏡座中心固定在距激光管II 2的輸出鏡處。D為兩反射鏡間距離，可為0.1米；全反射鏡BM2直徑30毫米，鏡座中心固定BMl右側(cè)與激光管II 2軸向90度。E為透鏡或透鏡組與激光管間的距離，可為0.2米；匯聚透鏡直徑30毫米，鏡座中心固定在與激光管I I正前方。所有透鏡、反射鏡、激光器中心高都是0.1米，且透鏡座和匯聚鏡座的角度都是可調(diào)的。以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡對本實用新型所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種多束激光集合裝置，其特征在于:包括一只以上CO2中小功率的封離型激光器，各只激光器位置平行或平行與交叉排列，各激光器朝同一方向排列，由其中一只激光器作為主光路，其它各只激光器光路通過反射鏡進行一到二次反射，使之與主光路附近的某一特定點按預(yù)定角度匯聚或?qū)⑵渌鞴饴贩瓷涞街鞴饴犯浇?，再由較大口徑的透鏡或透鏡組(JZ)處理成光束更小的平行或匯聚激光輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多束激光集合裝置，其特征在于:所述的反射鏡、透鏡或透鏡組分別通過五軸調(diào)節(jié)機構(gòu)安裝在激光集束座(7)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多束激光集合裝置，其特征在于:所述的各激光器分別通過激光管固定環(huán)(6)安裝在激光集束座(7)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多束激光集合裝置，其特征在于:所述的各激光器的輸出光束的集束是由反射鏡實現(xiàn)的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多束激光集合裝置，其特征在于:所述的各激光器的輸出光的反射鏡的角度是可調(diào)的。
專利摘要本實用新型涉及一種多束激光集合裝置，屬于光學(xué)設(shè)備領(lǐng)域。包括一只以上CO2中小功率的封離型激光器，各只激光器位置平行或平行與交叉排列，各激光器朝同一方向排列，由其中一只激光器作為主光路，其它各只激光器光路通過反射鏡進行一到二次反射，使之與主光路附近的某一特定點按預(yù)定角度匯聚或?qū)⑵渌鞴饴贩瓷涞街鞴饴犯浇?，再由較大口徑的透鏡或透鏡組JZ處理成光束更小的平行或匯聚激光輸出。優(yōu)點在于結(jié)構(gòu)新穎、制作簡單、成本低廉，提供較大功率輸出的激光器組以適應(yīng)激光加工需求。實用性強。
文檔編號G02B27/09GK203069883SQ20132003054
公開日2013年7月17日 申請日期2013年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月22日
發(fā)明者孫尚勇, 崔海峰, 王清文, 王大威, 王小亮, 周芳 申請人:吉林省永利激光科技有限公司