The utility model discloses a prism and mirror optical system based on high-speed dense drilling, including a beam component, two beam expander assembly and drilling a reflection component; negative focal Kuoshu mirror beam expanding component is inclined, focal Kuoshu mirror located beneath the negative focal Kuoshu mirror light transmission side; two a beam expander assembly includes a focusing mirror, prism, two slice beam expander; focusing mirror is arranged below the coaxial focal Kuoshu mirror, Wollaston prism prism set above the two level; after the beam expander in symmetrical prism, and two after the central axis of the beam expander in turn polyhedral prism edge surface; reflection drilling components include four reflectors with two groups of symmetrical settings, one group of two mirrors and two respectively after the transmitted beam expander is 45 degrees inclined; each side of the mirror side is provided with a vibration Mirror, mirror scanning beam is provided below the galvanometer scanning beam with F mirror. The utility model realizes the high speed and dense hole drilling of the laser.
【技术实现步骤摘要】
一种基于多面棱镜与振镜高速密集打孔光学系统
本技术涉及连续激光打孔
,具体为基于多面棱镜与振镜高速密集打孔光学系统。
技术介绍
激光加工技术涵盖了激光切割、焊接、淬火、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。当前工业激光加工以光纤激光加工与CO2激光加工为主,由于能量利用率与外观体积等差异,又以光纤输出类激光加工为首要。随着激光功率的提高,高功率激光焊接、熔覆、淬火等加工工艺也逐步得到更广泛的扩展与提升;同时,随着激光器的普及,激光器价格的降低,激光加工材料多样化越加丰富,覆盖了冶金、汽车、航空、船舶、烟草甚至是普通民间生活等诸多领域。然而在激光加工中,材料本身属性决定了对不同波长激光的吸收特性。以光纤激光器而言,并不适用于一些非金属材料的加工,比如水松纸,通常采用连续CO2激光器进行打孔,因为水松纸对10.6um波长的光吸收率比对1.06um左右的光吸收率更高。在皮革、木材、亚克力、有机玻璃、水果等诸多非金属激光加工中,CO2激光器依旧有其独特的优势。常规的CO2激光打孔,打孔速度往往在100孔/s量级,连续激光下的振镜打孔,速率也并不理想,对于一些打孔速度要求高的,比如水松纸打孔、水果打孔一般需要10000孔/s甚至100000孔/s量级,这是普通光路无法企及的。当下CO2非金属打孔较为经典的是水松纸打孔,但该方案仅适用于宽幅面数排密集打孔,并不适用于宽幅面密集激光打孔。当下,振镜扫描以及多面棱镜的应用技术较为成熟,如棱镜的驱动电机采用气浮轴承进行配合安装,则可实现高度转动,给多面棱镜与振镜扫描结合密集打孔提供了坚实的 ...
【技术保护点】
一种基于多面棱镜与振镜高速密集打孔光学系统,其特征在于:包括一次扩束组件、二次扩束组件以及反射打孔组件;所述一次扩束组件包括负焦扩束镜(2)、正焦扩束镜(3),负焦扩束镜(2)倾斜设置,并与激光器输出的倾斜光束(1)同轴;正焦扩束镜(3)设在负焦扩束镜(2)透射光侧的下方、并与负焦扩束镜(2)的透射光光轴同轴设置;所述二次扩束组件包括聚焦镜(4)、棱镜(5)、两片后扩束镜(6);所述聚焦镜(4)同轴设在正焦扩束镜(3)的透射光侧下方,所述棱镜(5)纵向设置,棱镜(5)上周向分布有分光棱面,棱镜(5)通过电机带动转动;所述聚焦镜(4)的焦点位于棱镜(5)的分光棱面上;所述两片后扩束镜(6)对称设在多面棱镜(5)的上方,且两片后扩束镜(6)的中心轴交点位于多面棱镜(5)分光棱面上;所述反射打孔组件为对称结构,包括四片反射镜(7)、振镜(8)以及f‑θ镜(10);所述四片反射镜(7)呈两组对称设置,其中一组的两片反射镜(7)分别与两片后扩束镜(6)的透射光束呈45度倾斜设置;每组一侧的反射镜(7)的反射光侧均设有振镜(8),振镜(8)中心轴与对应反射镜(7)反射光轴呈45度设置,振镜(8)的 ...
【技术特征摘要】
1.一种基于多面棱镜与振镜高速密集打孔光学系统,其特征在于:包括一次扩束组件、二次扩束组件以及反射打孔组件;所述一次扩束组件包括负焦扩束镜(2)、正焦扩束镜(3),负焦扩束镜(2)倾斜设置,并与激光器输出的倾斜光束(1)同轴;正焦扩束镜(3)设在负焦扩束镜(2)透射光侧的下方、并与负焦扩束镜(2)的透射光光轴同轴设置;所述二次扩束组件包括聚焦镜(4)、棱镜(5)、两片后扩束镜(6);所述聚焦镜(4)同轴设在正焦扩束镜(3)的透射光侧下方,所述棱镜(5)纵向设置,棱镜(5)上周向分布有分光棱面,棱镜(5)通过电机带动转动;所述聚焦镜(4)的焦点位于棱镜(5)的分光棱面上;所述两片后扩束镜(6)对称设在多面棱镜(5)的上方,且两片后扩束镜(6)的中心轴交点位于多面棱镜(5)分光棱面上;所述反射打孔组件为对称结构,包括四片反射镜(7)、振镜(8)以及f-θ镜(10)...
【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:新型
国别省市:上海,31
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