技术领域
[0001] 本实用新型属于激光技术领域，尤其涉及激光加工设备及其调焦装置。
背景技术
[0002] 在一些激光加工设备中，通常会采用光学系统对
激光束进行调整，例如采用激光振镜系统实现平面范围内高速扫描加工。在一些特殊的应用场合，待加工的曲线是空间三维曲线，这就要求焦点光斑在
水平面内快速扫描的同时，还要在竖直方向快速运动，例如3D激光加工或3D打印技术领域。目前常用的调焦结构复杂，且调节过程中容易受摩擦影响而产生卡滞现象，调焦不稳定。实用新型内容
[0003] 基于此，有必要提供一种结构简单、调焦稳定的调焦装置以及包括该调焦装置的激光加工设备。
[0004] 一方面，本
申请提供一种调焦装置，包括：
[0006] 镜座，能够滑动地设置于所述基座；
[0007] 驱动组件，所述驱动组件包括
驱动轴、转动件和柔性膜片；所述转动件与所述驱动轴相连接，所述柔性膜片绕设于所述转动件的周侧面，当所述驱动轴带动所述转动件绕所述驱动轴的纵向轴线转动时，所述转动件经所述柔性膜片带动所述镜座相对所述基座滑动。
[0008] 在其中一个实施方式中，所述柔性膜片具有相对的第一端和第二端，所述第一端和所述第二端均与所述镜座相连接，从所述驱动轴的与所述转动件相连接的一端沿所述驱动轴的纵向轴线观察所述转动件，当所述转动件绕所述驱动轴顺
时针方向转动时，所述第一端牵引所述镜座朝第一方向滑动，当所述转动件绕所述驱动轴逆时针方向转动时，所述第二端牵引所述镜座朝第二方向滑动，第一方向与所述第二方向相反。
[0009] 在其中一个实施方式中，所述柔性膜片的长度大于所述转动件的周向长度，且所述柔性膜片的两端分别朝相反方向绕经所述转动件并与所述镜座相连接。
[0010] 在其中一个实施方式中，所述转动件的周侧面包括以所述驱动轴的纵向轴线为中心线的圆弧面。
[0011] 在其中一个实施方式中，所述圆弧面的圆心
角的取值范围为120°～180°。
[0012] 在其中一个实施方式中，所述驱动组件包括限位件，所述限位件穿设所述柔性膜片的至少一处，且所述限位件与所述转动件背向所述镜座的一侧相连接。
[0013] 在其中一个实施方式中，所述转动件的周侧面开设有凹槽，所述限位件
螺纹连接于所述凹槽处，当拧紧或拧松所述限位件时，所述限位件不同程度地将所述柔性膜片的部分段抵入所述凹槽。
[0014] 在其中一个实施方式中，所述凹槽呈条状，且沿平行于所述驱动轴的纵向轴线方向延伸，所述限位件与所述柔性膜片之间夹设有
垫块，
锁紧所述限位件时，所述垫块的部分结构或全部结构能够抵入所述凹槽。
[0015] 在其中一个实施方式中，所述垫块呈条状，且所述垫块与所述柔性膜片相对的一侧为弧面。
[0016] 另一方面，本申请提供一种激光加工设备，包括上述的调焦装置。
[0017] 本实用新型的
激光焊接机构及其调焦装置，该调焦装置包括基座、镜座和驱动组件，镜座能够滑动地设置于基座，驱动组件包括驱动轴、转动件和柔性膜片，转动件与驱动轴相连接，柔性膜片绕设于转动件的周侧面，转动件通过柔性膜片传动镜座相对基座滑动，这种结构简单，便于设计制造以降低成本，且转动件与柔性膜片之间为
滚动摩擦，使得调焦时不会出现卡滞现象，提高镜座移动平稳性，有效确保调焦
稳定性。
附图说明
[0018] 为了更清楚地说明本实用新型
实施例或
现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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实施例的附图。
[0019] 图1为一实施方式的调焦装置的立体结构示意图；
[0020] 图2为图1示出的调焦装置沿驱动轴的纵向轴线观察时示意图；
[0021] 图3为图1示出的调焦装置沿驱动轴的纵向轴线观察，转动件逆时针转动时示意图；
[0022] 图4为一实施方式的调焦装置中，转动件的转动角度与镜座位移关系示意图。
具体实施方式
[0023] 为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。
[0024] 需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“内”、“外”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
[0025] 一种激光加工设备，该激光加工设备可以是利用激光进行焊接的设备，也可以是利用激光进行3D打印的设备，在此不做限定。
[0026] 该激光加工设备包括调焦装置，利用调焦装置调整激光焦点
位置，以适应生产加工需要。例如，在利用激光进行3D打印的设备中，需要激光聚焦光斑在空间范围内的三个维度移动，在水平面内扫描的同时，需要利用调焦装置在竖直方向调整激光聚焦光斑的位置，以适应加工需要。
[0027] 参阅图1所示，一实施例中的一种调焦装置10，包括基座(图未示)、镜座100和驱动组件200。其中，镜座100能够滑动地设置于基座，驱动组件200用于驱使镜座100相对基座滑动，从而调整镜座100的位置，使得设于镜座100的光学镜片100a的聚焦点处于合适位置，以适应生产加工需要。
[0028] 驱动组件200包括驱动轴210、转动件220和柔性膜片230。
[0029] 转动件220与驱动轴210相连接，柔性膜片230绕设于转动件220的周侧面221，转动件220作为能够随驱动轴210一起转动的转动体，转动件220的周侧面221指的是转动件220绕转动方向延伸的表面。当驱动轴210带动转动件220绕驱动轴210的纵向轴线转动时，转动件220经柔性膜片230带动镜座100相对基座滑动，使得设于镜座100的光学镜片100a的聚焦点位置能够调整至合适位置，适应生产加工需要。
[0030] 该实施方式中，调焦装置10所采用的驱动组件200的结构简单，便于设计制造以降低成本。由于转动件220与柔性膜片230之间为滚动摩擦，使得调焦时不会出现卡滞现象，提高镜座移动平稳性，有效确保调焦稳定性。
[0031] 镜座100与基座之间的滑动连接方式具有多种结构形式。
[0032] 在一些实施方式中，镜座100通过直线
轴承101滑动设置于
导轨102，导轨102固定连接于基座，从而利用直
线轴承101与导轨102的滑动连接使得镜座100能够沿导轨102相对基座滑动。直线轴承101和导轨102可以设置复数组，以提高镜座100的滑动稳定性。例如，图1示出的调焦装置中，设置有3组相互滑动配合的直线轴承101与导轨102。
[0033] 在其它实施方式中，基座设有滑槽或滑凸等滑动导向结构，镜座100上设置有能够与滑槽或滑凸进行配合的配合部。例如，在基座设有滑槽时，镜座100上凸设有能够与滑槽滑动配合的
凸块，以通过凸块与滑槽的滑动配合实现滑座与基座之间的滑动连接。相应地，在基座设有滑凸时，镜座100上开设有与滑凸进行滑动配合的
槽口，也能够通过滑凸与槽口的配合实现镜座100滑动地设置于基座。
[0034] 驱动轴210的动
力源可以是
气缸或
电机210a，只要能够使得驱动轴210带动转动件220绕驱动轴210的纵向轴线转动即可。例如，驱动轴210的动力源采用电机210a时，
驱动电机210a的
输出轴可以构成驱动轴210的一部分，当然，驱动轴210也可以是通过
联轴器等连接结构与驱动轴210联动连接。
[0035] 结合图2所示，柔性膜片230具有相对的第一端231和第二端232，第一端231和第二端232均与镜座100相连接。柔性膜片230的第一端231和第二端232可以是通过螺钉或
螺栓等
紧固件固定连接在镜座100。从驱动轴210的与转动件220相连接的一端沿驱动轴210的纵向轴线观察转动件220，当转动件220绕驱动轴210顺时针R方向转动时，第一端231牵引镜座100朝第一方向F滑动，当转动件220绕驱动轴210逆时针L方向转动时，第二端232牵引镜座
100朝第二方向T滑动，第一方向F与第二方向T相反。
[0036] 柔性膜片230的长度大于转动件220的周向长度，且柔性膜片230的两端分别朝相反方向绕经转动件220并与镜座100相连接。结合图3所示，这种结构设置下，转动件220转动时，柔性膜片230的其中一端对镜座100进行牵引时，靠近该端的柔性膜片230的结构逐渐收卷到转动件220，相应的，靠近另一端的柔性膜片230的结构从转动件220移开。
[0037] 利用这种结构形式，一方面，柔性膜片230与转动件220的滚动摩擦，转动件220能够经柔性膜片230带动镜座100移动；另一方面，柔性膜片230的两端与镜座100相连接，从而使得转动件220限于柔性膜片230的约束只能在一定的角度范围内转动，也就是说，这种结构设置，柔性膜片230自身具有对转动件220的转动行程进行限位的效果，而无需单独设置限位结构。
[0038] 结合2和图3所示，转动件220的周侧面221包括以驱动轴210的纵向轴线为中心线C的圆弧面。利用圆弧面与柔性膜片230的贴合或释放，使得转动件220转动过程中与柔性膜片230之间滚动摩擦更为柔和，减少卡滞，使得镜座100移动更为平稳。
[0039] 圆弧面的圆心角的取值范围为120°～180°，圆弧面所对应的圆形角足够大，以使得转动件220转动时，圆弧面收卷或释放柔性膜片230，使得柔性膜片230带动镜座100移动，改变镜座100位置，实现调焦，适应生存加工需要。如在一些实施方式中，圆弧面的圆心角的取值为120°、160°或180°，当圆弧面的圆心角的取值为180°时，也就是说，圆弧面呈半圆柱面，此时，转动件220包括半圆柱体，既能够满足对柔性膜片230的传动需要，同时也可以减少转动件220的整体体积，使得转动件220占用空间小且有利于在驱动轴100的驱使下快速转动。
[0040] 在一些实施方式中，转动件220为圆柱体或半圆柱体，这样，转动件220的形态较为规则，便于制造，降低加工难度。可以理解的是，在转动件220为圆柱体或半圆柱体时，可以将转动件220以其中心线C为轴心同轴连接于驱动轴210，从而驱动轴210转动时，绕设于转动件220的柔性膜片230能够同步的收卷或释放，即，柔性膜片230的一端收卷的长度与柔性膜片230的另一端从转动件220释放的长度相当，以维持转动件220经柔性膜片230带动镜座100移动的平稳性。
[0041] 结合图2至图4所示，在转动件220的周侧面221包括以驱动轴210的纵向轴线为中心线C的圆弧面的实施方式中，以转动件220绕驱动轴210逆时针L方向转动为例对转动件220的转动角度θ与镜座100的移动距离s的关系加以说明。给定柔性膜片230的第二端232与镜座100的连接处到转动件220的中心线C的水平距离为a、竖直距离为h，转动件220的圆弧面的半径为r，则转动件220转动一定角度θ后，镜座100移动了距离s，可推导出两者关系式如下：
[0042]
[0043] 通过上述公式，可以配置合适的a、h、r等参数，以使得转动件220转动一定角度θ时，镜座100能够移动合适距离s，适应调焦需要。
[0044] 再如图1所示，驱动组件200包括限位件240，限位件240穿设柔性膜片230的至少一处，且限位件240与转动件220背向镜座100的一侧相连接，从而防止柔性膜片230绕转动件220的周向滑移，进而防止转动件220经柔性膜片230带动镜座100移动过程中，柔性膜片230与转动件220之间出现打滑现象而影响镜座100移动位置的准确，换言之，通过限位件240的设置，有效确保转动件220经柔性膜片230带动镜座100移动的
精度，使得调焦精度较高。
[0045] 转动件220的周侧面221开设有凹槽222，限位件240
螺纹连接于凹槽222处，当拧紧或拧松限位件240时，限位件240不同程度地将柔性膜片230的部分段抵入凹槽222，以使得柔性膜片230处于合适的松紧度，以避免过紧而容易在传动镜座100移动时绷断，同时，也可以避免过松而导致传动镜座100往复移动时产生较大回位误差，影响调焦精度。通过这种结构设置，在调焦装置10使用较长时间而柔性膜片230被拉伸变长时，也可以进行合理调整柔性的张紧程度。
[0046] 在一些实施方式中，限位件240可以是螺钉或螺栓等结构件，也限位件240也可以是销钉或轴等结构件，以通过插接方式固定于转动件220。
[0047] 凹槽222呈条状，且沿平行于驱动轴210的纵向轴线方向延伸。结合图2和图3所示，限位件240与柔性膜片230之间夹设有垫块250，锁紧限位件240时，垫块250的部分结构或全部结构能够抵入凹槽222，以利用垫块250提供更大的
接触面，以便均匀地将柔性膜片230的部分结构抵入凹槽222，以对柔性膜片230进行张紧，提高转动件220经柔性膜片230带动镜座100移动的精度。
[0048] 垫块250呈条状，且垫块250与柔性膜片230相对的一侧为弧面，避免垫块250或限位件240过于尖锐而在抵压柔性膜片230时，容易压伤柔性膜片230。
[0049] 以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本
说明书记载的范围。
[0050] 以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型
专利范围的限制。应当指出的是，对于本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
变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附
权利要求为准。
