激光加工系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种激光加工系统，本激光加工系统包括：激光模块、光路切换模块以及光束聚焦扫描模块；其中所述激光模块发射激光束后，经所述光路切换模块对激光束进行分束成若干激光分束，并选择任一激光分束输出至所述光束聚焦扫描模块；所述光束聚焦扫描模块适于控制该激光分束对零件进行加工；本实用新型专利技术通过对激光束进行分束并切换相应激光分束对零件进行加工，本系统在加工中可选择任意一路激光束，并可在多路激光束之间中实现快速切换，各路激光束在切换输出后光路相互重合，保证聚焦后后焦点位置保持不变，满足了激光材料加工中应用多种不同光学特性（波长、直径等）激光束的需求。

Laser processing system

【技术实现步骤摘要】
激光加工系统
本技术涉及一种激光制造领域，尤其涉及一种激光加工系统。
技术介绍
在激光加工中，根据加工工艺的要求，需要采用不同激光波长、光斑直径等的激光束，进行复杂产品的高效高精度加工。现有的激光加工系统一般只包含一路激光束。对于上述的加工需求，需要建立多个相互独立的激光加工系统，各个系统的激光束具有不同的光学特性，它们相互配合完成加工。然而，除激光束之外，每个系统都会采用功能类似或相同的功能模块（光束聚焦、扫描、运动平台等），增加了整个系统的成本。而且，零件需要在各个系统中转移、重新定位，增加了定位误差和加工时间，影响了加工精度和效率。另外一种方式是通过调节激光器的输出及更换光路中的光学器件改变原有激光束的光学特性。这种方式的缺点是激光束的切换效率低，无法满足快速响应的要求。因此，亟需开发一种新的激光加工系统，以解决上述问题。
技术实现思路
本技术的目的是为了满足激光材料加工中应用多种不同光学特性（波长、直径等）激光束的需求，提供一种激光加工系统。为了解决上述技术问题，本技术提供了一种激光加工系统，其包括：激光模块、光路切换模块以及光束聚焦扫描模块；其中所述激光模块发射激光束后，经所述光路切换模块对激光束进行分束成若干激光分束，并选择任一激光分束输出至所述光束聚焦扫描模块；所述光束聚焦扫描模块适于控制该激光分束对零件进行加工。进一步，所述光路切换模块包括：第一分束器，若干前置扩束器和合束器；从所述激光模块发射出的激光束经所述第一分束器分为至少两激光分束，各激光分束分别通过相应前置扩束器进行扩束后通过所述合束器进行输出。进一步，所述光路切换模块还包括：设置在所述第一分束器与各前置扩束器之间的若干遮光器；通过各遮光器遮挡其中多束激光分束后，以使剩余一束激光分束射入所述光束聚焦扫描模块中。进一步，所述遮光器包括：遮光片、音圈电机；所述音圈电机适于带动所述遮光片移动至任一激光分束的相应照射路径上以遮挡该激光分束。进一步，在所述第一分束器与遮光器之间，各前置扩束器和遮光器之间，以及各前置扩束器和合束器之间分别设置有若干反射镜；各反射镜适于分别调整相应激光分束的传播姿态、入射角度、位置，即各激光分束的光路。进一步，所述激光加工系统还包括：设置在所述光路切换模块与所述光束聚焦扫描模块之间的光束重合检测模块；所述光束重合检测模块适于检测通过所述合束器的多股激光分束是否重合射入所述光束聚焦扫描模块。进一步，所述光束重合检测模块包括：若干后置分束器，与各后置分束器对应的CCD相机；通过所述合束器的各激光分束都依次经过各后置分束器分束，且分束光束分别射入相应CCD相机，即当各分束光束分别射入相应CCD相机的中心时，判定通过所述合束器的射出的多股激光分束的光路相互重合。本技术的有益效果是，本技术通过对激光束进行分束并切换相应激光分束对零件进行加工，本系统在加工中可选择任意一路激光束，并可在多路激光束之间中实现快速切换，各路激光束在切换输出后光路相互重合，保证聚焦后后焦点位置保持不变，满足了激光材料加工中应用多种不同光学特性（波长、直径等）激光束的需求。附图说明下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。图1是本技术的激光加工系统的结构图；图2是本技术的遮光器的结构图；图3是本技术的激光加工系统的一种优选实施例的结构图；图4是本技术的激光加工系统的另一种优选实施例的结构图；图5是本技术的激光加工系统的工作方法的流程图。图中：第一分束器1、遮光器2、遮光片201、音圈电机202、第一扩束器3、第二扩束器4、合束器5、第一CCD相机6、第二分束器7、第二CCD相机8、第三分束器9、反射镜M1、反射镜M2、反射镜M3、反射镜M4、反射镜M5、反射镜M6。具体实施方式现在结合附图对本技术作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本技术的基本结构，因此其仅显示与本技术有关的构成。实施例图1是本技术的激光加工系统的结构图。在本实施例中，如图1所示，本实施例提供了一种激光加工系统，其包括：激光模块、光路切换模块以及光束聚焦扫描模块；其中所述激光模块发射激光束后，经所述光路切换模块对激光束进行分束成若干激光分束，并选择任一激光分束输出至所述光束聚焦扫描模块；所述光束聚焦扫描模块适于控制该激光分束对零件进行加工。在本实施例中，本实施例通过对激光束进行分束并切换相应激光分束对零件进行加工，本系统在加工中可选择任意一路激光束，并可在多路激光束之间中实现快速切换，各路激光束在切换输出后光路相互重合，保证聚焦后后焦点位置保持不变，满足了激光材料加工中应用多种不同光学特性（波长、直径等）激光束的需求。为了对激光束进行分束，所述光路切换模块包括：第一分束器1，若干前置扩束器和合束器5；从所述激光模块发射出的激光束经所述第一分束器1分为至少两激光分束，各激光分束分别通过相应前置扩束器进行扩束后通过所述合束器5进行输出。在本实施例中，激光分束在通过分束镜或合束镜时波长会发生改变，可以采用二向色分束镜/合束镜、偏振分束镜/合束镜对通过的激光分束波长进行控制。在本实施例中，扩束器可以采用小倍率扩束镜、大倍率扩束镜，以对通过的激光分束的直径、形状进行控制。在本实施例中，如图1所示，虚线表示为激光分束A、实线表示为激光分束B。图2是本技术的遮光器2的结构图。为了实现多路激光分束间快速切换，如图2所示，所述光路切换模块还包括：所述光路切换模块还包括：设置在所述第一分束器1与各前置扩束器之间的若干遮光器2；通过各遮光器2遮挡其中多束激光分束后，以使剩余一束激光分束射入所述光束聚焦扫描模块中。在本实施例中，作为一种优选实施例方式，第一分束器将从所述激光模块发射出的激光束分为两激光分束，两激光分束分别通过第一扩束器3、第二扩束器4进行扩束后通过所述合束器5进行输出。为了切换其中任意一路激光分束，如图2所示，所述遮光器2包括：遮光片201、音圈电机202；所述音圈电机202适于带动所述遮光片201移动至任一激光分束的相应照射路径上以遮挡该激光分束。在本实施例中，如图2所示，虚线部分表示遮光片201可移动位置。在本实施例中，通过采用音圈电机可以实现快速切换功能，保证加工的高效、稳定。为了调整相应激光分束的光路，在所述第一分束器1与遮光器2之间，各前置扩束器和遮光器2之间，以及各前置扩束器和合束器5之间设置有若干反射镜；各反射镜适于分别调整相应激光分束的传播姿态、入射角度、位置，即各激光分束的光路。在本实施例中，如图1所示，反射镜M1适于调整激光分束B射入第二扩束器4的传播姿态、入射角度、位置，反射镜M2适于调整激光分束A射入遮光器2的传播姿态、入射角度、位置，反射镜M3适于调整激光分束A射入第一扩束器3的传播姿态、入本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光加工系统，其特征在于，包括：/n激光模块、光路切换模块以及光束聚焦扫描模块；其中/n所述激光模块发射激光束后，经所述光路切换模块对激光束进行分束成若干激光分束，并选择任一激光分束输出至所述光束聚焦扫描模块；/n所述光束聚焦扫描模块适于控制该激光分束对零件进行加工。/n

【技术特征摘要】
1.一种激光加工系统，其特征在于，包括：
激光模块、光路切换模块以及光束聚焦扫描模块；其中
所述激光模块发射激光束后，经所述光路切换模块对激光束进行分束成若干激光分束，并选择任一激光分束输出至所述光束聚焦扫描模块；
所述光束聚焦扫描模块适于控制该激光分束对零件进行加工。


2.如权利要求1所述的激光加工系统，其特征在于，
所述光路切换模块包括：第一分束器，若干前置扩束器和合束器；
从所述激光模块发射出的激光束经所述第一分束器分为至少两激光分束，各激光分束分别通过相应前置扩束器进行扩束后通过所述合束器进行输出。


3.如权利要求2所述的激光加工系统，其特征在于，
所述光路切换模块还包括：设置在所述第一分束器与各前置扩束器之间的若干遮光器；
通过各遮光器遮挡其中多束激光分束后，以使剩余一束激光分束射入所述光束聚焦扫描模块中。


4.如权利要求3所述的激光加工系统，其特征在于，
所述遮光器包括：遮光片、音圈电机；
所述音圈电机适于带动所述遮光...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐合兵，林子棋，
申请(专利权)人：常州英诺激光科技有限公司，江苏微纳激光应用技术研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32