激光镜头及激光切割设备的制作方法

本公开涉及光束整形的，具体涉及一种激光镜头及激光切割设备。

背景技术：

1、贝塞尔激光镜头是精密加工领域的常用设备，广泛应用关于脆性材料的切割、多层聚合物精密钻孔以及生物组织微创手术等高精度场景。

2、传统的贝塞尔激光镜头采用刚性封装的光学镜组结构，光学镜组包括的镜片(透镜)是确定的，即激光镜头的焦深参数是固化的。如此，在加工厚度不同的工件时，需要对激光镜头进行更换，生产效率较低。

技术实现思路

1、有鉴于此，本公开实施例致力于提供一种激光镜头及激光切割设备，以解决现有技术中激光镜头难以适配对不同厚度不同工件进行加工，使用操作繁琐，生产效率较低的问题。

2、一方面，本公开提供了一种机激光镜头，用于对激光器发出的激光进行调制。所述激光镜头包括光学镜组、调节机构以及多个安装模块。光学镜组包括扩束单元、调制单元以及聚焦单元，上述三个单元沿激光的传播方向设置。每个单元包括若干镜片，通过设置的镜片对激光进行调制。多个安装模块沿激光的传播方向排布，用于安装多个单元的镜片，每个安装模块上设有至少一个镜片。调节机构连接在相邻的两个安装模块之间，用于调节相邻两个安装模块的相对位置。

3、在上述技术方案中，通过设置安装模块作为光学镜组的镜片的载体，并通过设置的调节机构调整安装模块的相对位置，以此实现对镜片的间距的调节，使用该激光镜头对激光进行调制，将激光调制形成对应工件加工所需的焦深，并调节激光的聚焦位置；在进行加工的工件发生变化时，例如工件的厚度改变，此时通过调节机构调整安装模块的位置，使得光学镜组的镜片对激光的调制效果进行改变，使得调制后的激光的相关参数适配于改变后的工件；如此，使用该激光镜头对工件进行加工时，若进行加工的工件厚度发生变化，能够直接调节镜片的相对位置，以改变对激光进行调制的相关参数，使得调制后的激光对工件进行加工的效果更好，而不需要拆卸激光镜头进行更换，大大降低了操作的繁琐性，减少对生产时间的占用，提高加工生产的效率。

4、在一个具体的可实施方案中，扩束单元包括扩散光学元件和聚焦光学元件；激光射入扩散光学元件，被扩散光学元件进行扩散处理。扩散后的激光射入聚焦光学元件，通过聚焦光学元件进行聚焦。扩散后的激光被聚焦光学元件进行扩束激光，扩束激光的直径大于上述激光的直径。

5、在一个具体的可实施方案中，调制单元设有第一表面和第二表面，第一表面和第二表面沿激光的传播方向相对设置。第一表面垂直于激光的传播方向，扩束激光由第一表面射入调制单元。第二表面为圆锥面，圆锥面的轴线与扩束激光的轴线重合。扩束激光传播经过第二表面，被第二表面调制形成贝塞尔光束。

6、在一个具体的可实施方案中，在扩束单元包括扩散光学元件与聚焦光学元件时，扩散光学元件、聚焦光学元件以及调制单元分别连接于单独的安装模块。

7、在一个具体的可实施方案中，在扩束单元包括扩散光学元件与聚焦光学元件时，扩散光学元件连接于单独的安装模块。聚焦光学元件与调制单元连接于另一相同的安装模块。

8、在一个具体的可实施方案中，聚焦单元至少包括第三凸透镜与第四凸透镜。第四凸透镜位于第三凸透镜沿激光的传播方向的一侧。第四凸透镜为聚焦单元的输出端。光学镜组还包括用于校正激光像差的校正单元。校正单元位于第四凸透镜朝向第三凸透镜的一侧，且与第四凸透镜相邻设置。

9、在一个具体的可实施方案中，安装模块呈环形，包括安装部与连接部。镜片连接于安装部的内周侧壁。安装部与相邻的安装模块的连接部螺纹配合。调节机构连接于螺纹配合的连接部与安装部之间，用于驱动安装部相对连接部转动，以带动两个安装模块相对滑移。

10、在一个具体的可实施方案中，调节机构包括蜗轮齿、蜗杆以及动力件。蜗轮齿设置在安装部上。蜗杆与连接部转动连接，并与对应的安装部上的蜗轮齿配合，形成蜗轮蜗杆传动结构。动力件连接在连接部上，并与蜗杆传动连接，以带动蜗杆相对连接部转动。

11、在一个具体的可实施方案中，还包括控制系统，控制系统包括信息采集模块和控制器。信息采集模块用于获取待加工的工件的厚度。控制器和信息采集模块信号连接，接收信息采集模块货物的厚度数据，并根据厚度数据确定镜片之间的间距。控制器还和调节机构信号连接，向调节机构发送动作指令，调节安装模块的位置，同时调整镜片之间的间距。

12、在一个具体的可实施方案中，激光镜头还包括反馈模块，反馈模块与控制器信号连接。反馈模块用于检测相邻安装模块的间距，获得间距检测值，并将间距检测值传输至控制器。控制器还用于在间距检测值与设定值相同时，控制调节机构锁定安装模块的位置。

13、另一方面，本公开还提供一种激光切割设备，包括激光器以及如上述任一项的激光镜头。激光镜头用于对激光器发射的激光光束进行整形和聚焦。

1.一种激光镜头，其特征在于，用于对激光器发出的激光进行调制，所述激光镜头包括：

2.根据权利要求1所述的激光镜头，其特征在于，

3.根据权利要求1或2所述的激光镜头，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的激光镜头，其特征在于，

5.根据权利要求1所述的激光镜头，其特征在于，

6.根据权利要求1所述的激光镜头，其特征在于，

7.根据权利要求6所述的激光镜头，其特征在于，

8.根据权利要求1所述的激光镜头，其特征在于，

9.根据权利要求8所述的激光镜头，其特征在于，

10.一种激光切割设备，其特征在于，包括激光器以及如权利要求1-9任一项所述的激光镜头；