一种基于楔形镜扫描光内同轴送丝激光加工光学系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于楔形镜扫描光内同轴送丝激光加工光学系统，结构设计新颖，基于扫描式同轴送丝概念，基于楔形镜扫描图形多样性与高频性，基于斜向多光路等角分布特性，基于机械视觉成像以及校正跟踪特性，基于送丝机构及送丝材料光内竖直同轴特性，可大幅提高送丝材料利用效率、激光加工速度、激光加工质量与一致性，适用于光纤激光器送丝激光加工，尤其适用于高功率光纤激光送丝焊接、送丝熔覆等激光加工工艺。

An optical system for laser processing of coaxial coaxial wire feed based on wedge mirror scanning

The invention discloses a laser processing optical system wire wedge mirror scanning light coaxial based on novel structure design, scanning coaxial wire feeding based on the concept of wedge mirror scanning pattern diversity and frequency based on oblique equiangular distribution characteristics of multi optical path based on machine visual imaging and tracking correction based on send wire feeding mechanism and a vertical coaxial wire feeding materials based on the characteristics of light, can greatly improve the utilization efficiency of laser processing, laser processing speed, quality and consistency of the wire material sent, suitable for fiber laser wire feeding laser processing, especially suitable for high power fiber laser welding wire, wire cladding, laser processing.

【技术实现步骤摘要】
一种基于楔形镜扫描光内同轴送丝激光加工光学系统
：本专利技术涉及光纤激光器送丝激光加工
，特别涉及一种基于楔形镜扫描光内同轴送丝激光加工光学系统。
技术介绍
：激光加工技术涵盖了激光切割、焊接、淬火、熔覆、打孔、微加工等多种激光加工工艺，利用了激光与物质相互作用的基本特性。由于激光束具有与加工材料的非接触性、加工速度快与质量优异等优势，奠定了激光加工技术是一种无可替代的高新技术。光纤激光器由于光纤柔韧性好、电光转换效率高、体积较小等优势，使得光纤激光器在工业激光加工的市场占有率日益突出。随着中高功率光纤激光器价格的大幅降低，激光焊接、激光熔覆等也逐步获得广泛推广。送丝激光焊接、送丝激光熔覆在激光焊接与熔覆中十分常见，这里统称为送丝激光加工。通常的送丝激光加工，大致可分为两类，一类是旁轴送丝激光加工，一类是同轴送丝激光加工。所谓旁轴送丝激光加工，这里是指激光束垂直或近似垂直于加工基材，送丝采用相对于加工基材有锐角角度的侧向送丝方式，送丝位置受激光束扫描方向的影响，这将导致送丝激光加工各向一致性差，送丝材料利用率低，加工速度缓慢且加工质量与一致性很难保证。所谓同轴送丝加工，这里是指本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于楔形镜扫描光内同轴送丝激光加工光学系统，包括：送丝机构(1)和送丝材料(2)，所述送丝材料(2)设置在送丝机构(1)中，其特征在于：还包括n个相同光路，所述光路含光纤激光器(3)、消像差准直镜(4)、第一楔形镜(5)、第二楔形镜(6)、合束镜(7)、消像差聚焦镜(8)、保护镜(9)、窄带通滤光片(10)、平反镜(11)、机械视觉镜头(12)和电荷耦合元件(13)；所述光纤激光器(3)的下方位置设有一个消像差准直镜(4)；所述消像差准直镜(4)的下方位置设有一个第一楔形镜(5)；所述第一楔形镜(5)的下方位置设有一个第二楔形镜(6)；所述第二楔形镜(6)的下方位置设有一个合束镜(7)；所...

【技术特征摘要】
1.一种基于楔形镜扫描光内同轴送丝激光加工光学系统，包括：送丝机构(1)和送丝材料(2)，所述送丝材料(2)设置在送丝机构(1)中，其特征在于：还包括n个相同光路，所述光路含光纤激光器(3)、消像差准直镜(4)、第一楔形镜(5)、第二楔形镜(6)、合束镜(7)、消像差聚焦镜(8)、保护镜(9)、窄带通滤光片(10)、平反镜(11)、机械视觉镜头(12)和电荷耦合元件(13)；所述光纤激光器(3)的下方位置设有一个消像差准直镜(4)；所述消像差准直镜(4)的下方位置设有一个第一楔形镜(5)；所述第一楔形镜(5)的下方位置设有一个第二楔形镜(6)；所述第二楔形镜(6)的下方位置设有一个合束镜(7)；所述合束镜(7)的下方位置设有一个消像差聚焦镜(8)；所述消像差聚焦镜(8)的下方位置设有一个保护镜(9)；所述保护镜(9)对准送丝材料(2)；所述合束镜(7)的右侧位置设有一个平反镜(11)；所述平反镜(11)上设有一个窄带通滤光片(10)；所述平反镜(11)的上方设有一个机械视觉镜头(12)；所述机械视觉镜头(12)的上方设有一个电荷耦合元件(13)。2.根据权利要求1所述的一种基于楔形镜扫描光内同轴送丝激光加工光学系统，其特征在于：所述消像差准直镜(4)和消像差聚焦镜(8)均可替换为消像差非球面镜。3.根据权利要求1所述的一种基于楔形镜扫描光内同轴送丝激光加工光学系统，其特征在于：所述消像差准直镜(4)、第一楔形镜系列(5)、第二楔形镜(6)、合束镜(7)、消像差聚焦镜(8)、保护镜(9)均为圆柱形的熔融石英材料；所述第一楔形镜(5)和第二楔形镜(6)具有相同的楔角，可分别独立绕对应中心轴旋转，实时不同的转速与转向配合，在一定范围内可扫描...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵华江，李思佳，李思泉，
申请(专利权)人：上海嘉强自动化技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31