一种多功能集成模块化的激光光路系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种多功能集成模块化的激光光路系统，包括激光准直系统、分光系统、成像物镜系统、同轴点光源照明系统、可调光阑系统和功率探测系统；所述激光准直系统连接分光系统，所述分光系统连接功率探测系统，所述分光系统还转接同轴点光源照明系统、可调光阑系统和可调衰减系统；所述可调光阑系统与成像物镜系统连接；所述激光通过激光准直系统进入分光系统，经分光系统将激光全返至可调光阑系统，通过聚焦后实施加工，构成激光光路系统；照明光经同轴点光源照明系统折返并通过分光系统后，一路经可调光阑系统至成像物镜系统反射，另一路通过分光系统进入可调衰减系统，通过聚焦后到达加工面，经加工面反射原路返回，构成照明光光路系统。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及激光加工领域，更具体的说，是涉及一种多功能集成模块化的激光光路系统。
技术介绍
在激光加工光路系统中，多功能集成模块化的激光光路系统较少。为实现现最终加工目的且保证激光加工质量，现有激光加工光路系统大致分为两种类型：一种是激光通过调节镜架经多次折返，保证激光角度，最终经激光聚焦实现加工目的；另一种是多功能集成的激光光路系统，整个结构密封，集成度高，体积小，后续维护工作量小等特点。目前，客户对激光设备提出体积小、维护成本低及稳定性高等更高要求。因此，在激光加工领域，多功能集成模块化的激光光路系统已成为趋势，并且在激光加工系统中，由于激光输出端到激光加工面，中间经过的光路系统复杂，导致密封性差、调光工作量大、体积大、抗震性能差、稳定性不高等特点。
技术实现思路
有鉴于此，有必要针对上述问题，提供一种多功能集成模块化的激光光路系统。为了实现上述目的，本技术的技术方案如下：一种多功能集成模块化的激光光路系统，其特征在于，包括激光准直系统、分光系统、成像物镜系统、同轴点光源照明系统、可调光阑系统、可调衰减系统和功率探测系统；所述激光准直系统连接与分光系统同轴，所述分光系统与功率探测系统同轴连接，所述分光系统还与同轴点光源照明系统、可调光阑系统和可调衰减系统同轴连接；所述可调光阑系统与成像物镜系统同轴连接；所述激光通过激光准直系统进入分光系统，经分光系统将激光全返至可调光阑系统，通过聚焦后实施加工，构成激光光路系统；照明光经同轴点光源照明系统折返并通过分光系统后，一路经可调光阑系统至成像物镜系统反射，另一路通过分光系统进入可调衰减系统，通过聚焦后到达加工面，经加工面反射原路返回，构成照明光光路系统。作为优选的，所述准直系统上设有QBH接头。作为优选的，所述准直系统与分光系统通过螺纹口相连接，所述分光系统通过螺纹口连接功率探测系统；所述分光系统通过转接法兰连接同轴点光源照明系统、可调光阑系统和可调衰减系统；所述可调光阑系统通过转接法兰与成像物镜系统连接。作为优选的，还包括温度探测系统，所述温度探测系统通过螺纹口连接分光系统。作为优选的，所述可调衰减系统还与一外部振镜系统同轴连接，所述振镜系统与一聚焦系统同轴连接。作为优选的，所述激光准直系统、分光系统、成像物镜系统、同轴点光源照明系统、可调光阑系统、可调衰减系统、功率探测系统、振镜系统、聚焦系统均为同轴设计。作为优选的，所述分光系统与激光准直系统、功率探测系统、同轴点光源照明系统、可调光阑系统和可调衰减系统连接处设有密封圈，所述可调光阑系统与成像物镜系统连接处设有密封圈。作为优选的，所述激光光源采用1064nm波长的光钎激光器的激光，所述照明光源采用红色点光源。作为优选的，所述激光准直系统、同轴点光源照明系统设于分光系统上方，功率探测系统设于分光系统下方，所述可调光阑系统、成像物镜系统设于分光系统一端，所述外部振镜系统设于分光系统另一端。与现有技术相比，本技术的有益效果在于：1、可实时对不同材料表面加工，包括激光焊接，激光切割等；2、可根据提供的激光器不同类型可对其系统中的模块及光学镜片做微变动可达同样加工效果；3、可通过可调衰减系统对加工环境中激光功率的需求做出相应调整；4、可对整个加工环境进行激光功率及温度实时探测，以便及时作出调整，方便根据现场实际需求选择不同配置，极大提高了使用效率及响应速度，且整个系统集成度高，导致体积小，温度影响小，适应当前客户对激光设备的更高要求。附图说明图1为本技术实施例的系统结构框图；图2为本技术实施例中激光光路的原理图；图3为本技术实施例照明光路的原理图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术所述的一种多功能集成模块化的激光光路系统作进一步说明。以下是本技术所述的一种多功能集成模块化的激光光路系统的最佳实例，并不因此限定本技术的保护范围。图1示出了一种多功能集成模块化的激光光路系统，包括激光准直系统1、分光系统2、成像物镜系统3、同轴点光源照明系统4、可调光阑系统5、可调衰减系统6和功率探测系统7；所述激光准直系统1连接分光系统2，所述分光系统2连接功率探测系统7，所述分光系统2还转接同轴点光源照明系统4、可调光阑系统5和可调衰减系统6；所述可调光阑系统6与成像物镜系统7连接，所述可调衰减系统6还连接有一外部振镜系统9，振镜系统9连接有聚焦系统10，所述激光准直系统1、分光系统2、成像物镜系统3、同轴点光源照明系统4、可调光阑系统5、可调衰减系统6、功率探测系统7、振镜系统、聚焦系统均为同轴设计，以上所述连接方式均为同轴连接。所述激光19通过激光准直系统1进入分光系统2，分光系统2内设有激光全反镜18，经激光全反镜18后极少部分通过功率探测系统7，大部分通过可调光阑系统，经过可调光阑系统中的衰减片15衰减，并经过振镜系统9、聚焦系统10聚焦后，到达加工面16通过聚焦后实施加工，构成激光光路系统；照明光17经同轴点光源照明系统4折返并通过分光系统2后，一路经可调光阑系统6至成像物镜系统3反射，另一路通过分光系统2进入可调衰减系统6，通过聚焦后到达加工面16，经加工面16反射原路返回，构成照明光光路系统。图2为激光光路的原理图，激光19通过准直系统1后通过激光全反镜18，极少部分通过功率探测系统7，大部分通过可调衰减系统6，经可调衰减系统6中的衰减片15后通过外部振镜系统9、聚焦系统10聚焦后，到达加工面16，构成激光光路系统，可通过可调衰减系统6对加工环境中激光功率的需求做出相应调整。图3为照明光路的原理图，照明光17经第一反射镜13部分通过滤光片12经平行于第一反射镜13的第三反射镜11，经再次反射进入同轴点光源照明系统4，另一部分照明光17经平行于第一反射镜13的第二反射镜14后经衰减片15经外部振镜系统9、聚焦系统10聚焦后后，到达加工面16，加工面16反射后原路返回，构成照明光光路系统，可对整个加工环境进行激光功率及温度实时探测，以便及时作出调整。作为优选的，所述准直系统1上设有QBH接头，用于连接激光光纤，准直系统1为固定焦距，分6种配置，不可调，同轴点光源照明系统4焦距固定，分6种配置，可根据成像清晰与否通过旋转手轮实时调节。作为优选的，所述准直系统1与分光系统2通过螺纹口相连接，所述分光系统2通过螺纹口连接功率探测系统7；所述分光系统2通过转接法兰连接同轴点光源照明系统4、可调光阑系统5和可调衰减系统6；所述可调光阑系统6通过转接法兰与成像物镜系统3连接。作为优选的，还包括温度探测系统8，所述温度探测系统8通过螺纹口连接分光系统2，可调光阑系统6的调节位置为柔性旋转调节，调节光阑孔径及衰减幅度进而实施加工控制。作为优选的，所述分光系统2与激光准直系统1、功率探测系统7、同轴点光源照明系统4、可调光阑系统5和可调衰减系统6连接处设有密封圈，所述可调光阑系统5与成像物镜系统3连接处设有密封圈。作为优选的，所述激光光源采用1064nm波长的光钎激光器的激光，所述照明光源采用红色点光源。作为优选的，所述激光准直系统、同轴点光源照明系统设于分光系统上方，功率探测系统设于分光系统下方，所述可调光阑系统、成像物镜系统设于分光系统一端，所述外部振镜系统设于分光系统另一端。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多功能集成模块化的激光光路系统，其特征在于，包括激光准直系统、分光系统、成像物镜系统、同轴点光源照明系统、可调光阑系统、可调衰减系统和功率探测系统；所述激光准直系统连接与分光系统同轴，所述分光系统与功率探测系统同轴连接，所述分光系统还与同轴点光源照明系统、可调光阑系统和可调衰减系统同轴连接；所述可调光阑系统与成像物镜系统同轴连接；所述激光通过激光准直系统进入分光系统，经分光系统将激光全返至可调光阑系统，通过聚焦后实施加工，构成激光光路系统；照明光经同轴点光源照明系统折返并通过分光系统后，一路经可调光阑系统至成像物镜系统反射，另一路通过分光系统进入可调衰减系统，通过聚焦后到达加工面，经加工面反射原路返回，构成照明光光路系统。

【技术特征摘要】
1.一种多功能集成模块化的激光光路系统，其特征在于，包括激光准直系统、分光系统、成像物镜系统、同轴点光源照明系统、可调光阑系统、可调衰减系统和功率探测系统；所述激光准直系统连接与分光系统同轴，所述分光系统与功率探测系统同轴连接，所述分光系统还与同轴点光源照明系统、可调光阑系统和可调衰减系统同轴连接；所述可调光阑系统与成像物镜系统同轴连接；所述激光通过激光准直系统进入分光系统，经分光系统将激光全返至可调光阑系统，通过聚焦后实施加工，构成激光光路系统；照明光经同轴点光源照明系统折返并通过分光系统后，一路经可调光阑系统至成像物镜系统反射，另一路通过分光系统进入可调衰减系统，通过聚焦后到达加工面，经加工面反射原路返回，构成照明光光路系统。2.根据权利要求1所述的多功能集成模块化的激光光路系统，其特征在于，所述准直系统上设有QBH接头。3.根据权利要求1所述的多功能集成模块化的激光光路系统，其特征在于，所述准直系统与分光系统通过螺纹口相连接，所述分光系统通过螺纹口连接功率探测系统；所述分光系统通过转接法兰连接同轴点光源照明系统、可调光阑系统和可调衰减系统；所述可调光阑系统通过转接法兰与成像物镜系统连接。4.根据权利要求1所述的多功能集成模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建刚，王雪辉，刘剑辉，吴鹏乐，
申请(专利权)人：武汉华工激光工程有限责任公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42