一种激光功率在线监测装置制造方法及图纸

技术编号:29809706 阅读:14 留言:0更新日期:2021-08-24 18:39
本实用新型专利技术公开了一种激光功率在线监测装置,包括光路块,所述光路块的顶面设有第一通光孔和第二通光孔,所述第一通光孔与第二通光孔平行;所述第一通光孔贯穿光路块的底面,所述第一通光孔内嵌设有分光镜组,所述第二通光孔内嵌设有反射镜组,所述反射镜组与分光镜组之间设有光路通道,所述光路通道与第一通光孔/第二通光孔垂直,所述反射镜组的反射面与分光镜组的反射面相对;光路块的顶面对应第二通光孔的位置设有功率监测模块;激光器发出的激光由第一通光孔射入光路块,经分光镜组分光变为两束激光,一束透过分光镜组从第一通光孔底部射出,用于激光加工;另一束经分光镜组反射后,再经反射镜组反射至功率监测模块,对激光束进行功率监测。

【技术实现步骤摘要】
一种激光功率在线监测装置
本技术涉及激光加工
,具体涉及一种激光功率在线监测装置。
技术介绍
随着激光技术不断发展,激光在各个领域的应用越来越广泛。在激光加工过程中,激光功率过高或过低都会影响加工质量。对于某些部件,激光功率过高会造成毛边;功率过低则无法穿透。因此,为了提高加工质量,对激光功率进行监测变得至关重要。中国专利CN201721352500.7公开了一种激光功率检测装置,该装置包括:第一夹持块、第二夹持块、光电采集板、光电传感器;第一夹持块和第二夹持块组合安装在一起,光电采集板通过转接板固定装设在第二夹持块上,光电传感器内嵌于第二夹持块上,且与光电采集板电性连接;第二夹持块内部设置有平行光通孔,光电传感器设置于平行光通孔的一侧。该装置整体结构简单,可以精确实现对激光功率的实时检测和调控。由于将光电传感器直接放置于激光加工的主光路上,高能激光束直接照射于传感器表面,容易造成传感器损伤,从而降低激光功率检测装置的可靠性和使用寿命。中国专利CN201621160829.9公开了一种3D打印设备激光功率检测装置,包括激光功率检测芯片、底座,所述激光功率检测芯片固定设置在底座内,其中还包括盖板、保护镜片、保护盖、磁铁,所述盖板固定于底座的表面,盖板表面设置有安装槽、所述保护镜片固定设置在安装槽内。该装置通过在底座表面设置有盖板、保护镜片、保护盖,实现了对激光功率检测芯片的多重保护。但盖板、保护镜片、保护盖等部件降低加工激光束的能力和质量,影响激光加工质量。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术存在的问题,提供一种激光功率在线监测装置,能够有效可靠的监测激光功率并提高激光加工质量。为实现上述目的,本技术采用的技术方案是:一种激光功率在线监测装置,包括光路块,所述光路块的顶面设有第一通光孔和第二通光孔,所述第一通光孔与第二通光孔平行;所述第一通光孔贯穿光路块的底面,所述第一通光孔内嵌设有分光镜组,所述第二通光孔内嵌设有反射镜组,所述反射镜组与分光镜组之间设有光路通道,所述光路通道与第一通光孔/第二通光孔垂直,所述反射镜组的反射面与分光镜组的反射面相对;所述光路块的顶面对应第二通光孔的位置设有功率监测模块;激光器发出的激光由第一通光孔射入光路块,经分光镜组分光变为两束激光,一束透过分光镜组从第一通光孔底部射出,用于激光加工;另一束经分光镜组反射后,再经反射镜组反射至功率监测模块,对激光束进行功率监测。具体地,所述光路块的底面对应第一通光孔的位置设有转接板,所述转接板中部设有与所述第一通光孔对应的通孔,所述分光镜组安装在转接板的顶面。所述转接板的底部用于安装激光切割头或振镜等。进一步地,所述分光镜组包括分光镜座和安装在所述分光镜座上的分光镜片,所述分光镜座安装在转接板顶面;所述分光镜片与水平方向的夹角为45°。进一步地,所述反射镜组包括反射镜座和安装在所述反射镜座上的反射镜片,所述反射镜片与分光镜片垂直,所述反射镜片的反射面与分光镜片的反射面相对。进一步地,所述光路块的前侧面设有安装孔,所述安装孔分别与第二通光孔、光路通道垂直,所述反射镜座安装在所述安装孔内。优选地,所述反射镜座位于反射镜片背侧设有第一透光孔和第二透光孔,所述第一透光孔与光路通道同轴,所述第二透光孔与第二通光孔同轴;所述光路块的左侧面设有第三通光孔,所述第三通光孔与光路通道同轴;所述第二通光孔贯穿光路块的底面;所述第三通光孔内安装有第一密封盖,所述光路块的底面对应第二通光孔的位置安装有第二密封盖。通过设置第一透光孔、第三通光孔和第一密封盖,使得经分光镜片的反射面反射出的激光束在反射镜片上反射时,其中部分激光束透过反射镜片后被第一密封盖阻挡;通过设置第二透光孔和第二密封盖,使得经功率监测模块反射回来的激光束在反射镜片上透射后被第二密封盖阻挡,避免透射光对工作人员或其它器件造成影响。优选地,所述第一密封盖/第二密封盖的内侧端面为斜面,设置为斜面是为了防止被密封盖反射回去的激光对原有监测光路造成影响,从而提高了激光功率监测的精度。具体地,所述功率监测模块包括壳体和盖板,所述壳体和盖板固定连接形成密闭空间;所述壳体底部开口,所述壳体安装在光路块顶面对应第二通光孔的位置;所述壳体内部设有功率监测单元和电路板,所述电路板上集成有放大电路、A/D转换电路和微处理器。所述功率监测单元检测从反射镜片反射过来的激光,并转化为电信号传输到所述电路板上,经过放大电路放大后,再经过A/D转换电路进行模数转换和校正处理后,输出精确的入射激光功率值。可选地,所述功率监测单元可采用热电传感器或光电传感器。优选地,所述壳体与第二通光孔之间通过法兰件连接,所述法兰件内部设有衰减片,通过在反射镜片与功率监测单元之间设置衰减片,可以进一步降低激光束对功率监测单元的损伤,可以有效保护功率监测器件。与现有技术相比,本技术的有益效果是:本技术提供的一种激光功率在线监测装置利用分光镜片将高能激光束分为两束,通过反射镜片将其中一束激光束传递到激光功率监测元件上,并在激光功率监测元件与反射镜片之间放置衰减片,将高能激光束的功率降低至激光功率监测元件的检测范围内,最后通过电路板上的放大电路、A/D转换电路和微处理器对检测的模拟型号进行放大、转换、校正实现对激光功率可靠地在线监测。本技术提供的一种激光功率在线监测装置可在不影响高能激光束质量的前提下,降低高能激光束对激光功率监测元件的损伤,提高激光功率在线监测装置的可靠性和使用寿命。附图说明图1为本技术实施例一种激光功率在线监测装置的外部结构示意图;图2为本技术实施例一种激光功率在线监测装置的内部结构示意图;图3为本技术实施例中光路块的结构示意图;图4为本技术实施例中分光镜座的结构示意图;图5为本技术实施例中反射镜座的结构示意图;图6为本技术实施例一种激光功率在线监测装置的部分结构爆炸示意图;图7为本技术实施例一种激光功率在线监测装置的简化光路示意图;图中:1、光路块;2、第一通光孔;3、第二通光孔;4、光路通道;5、功率监测模块;6、转接板;7、分光镜座;8、分光镜安装槽;9、出光孔;10、分光镜片;11、反射镜座;12、反射镜安装槽;13、第一透光孔;14、第二透光孔;15、反射镜片;16、安装孔;17、第三通光孔;18、第一密封盖;19、第二密封盖;20、壳体;21、盖板;22、功率监测单元;23、电路板;24、法兰件;25、衰减片。具体实施方式下面将结合本技术中的附图,对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例,都属于本技术保护的范围。如图1至3所示,本实施例提供了一种激光功率在线监测装置,包括光路块1,所述光路块1的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光功率在线监测装置,其特征在于,包括光路块,所述光路块的顶面设有第一通光孔和第二通光孔,所述第一通光孔与第二通光孔平行;所述第一通光孔贯穿光路块的底面,所述第一通光孔内嵌设有分光镜组,所述第二通光孔内嵌设有反射镜组,所述反射镜组与分光镜组之间设有光路通道,所述光路通道与第一通光孔/第二通光孔垂直,所述反射镜组的反射面与分光镜组的反射面相对;所述光路块的顶面对应第二通光孔的位置设有功率监测模块;激光器发出的激光由第一通光孔射入光路块,经分光镜组分光变为两束激光,一束透过分光镜组从第一通光孔底部射出,用于激光加工;另一束经分光镜组反射后,再经反射镜组反射至功率监测模块,对激光束进行功率监测。/n

【技术特征摘要】
1.一种激光功率在线监测装置,其特征在于,包括光路块,所述光路块的顶面设有第一通光孔和第二通光孔,所述第一通光孔与第二通光孔平行;所述第一通光孔贯穿光路块的底面,所述第一通光孔内嵌设有分光镜组,所述第二通光孔内嵌设有反射镜组,所述反射镜组与分光镜组之间设有光路通道,所述光路通道与第一通光孔/第二通光孔垂直,所述反射镜组的反射面与分光镜组的反射面相对;所述光路块的顶面对应第二通光孔的位置设有功率监测模块;激光器发出的激光由第一通光孔射入光路块,经分光镜组分光变为两束激光,一束透过分光镜组从第一通光孔底部射出,用于激光加工;另一束经分光镜组反射后,再经反射镜组反射至功率监测模块,对激光束进行功率监测。


2.根据权利要求1所述的一种激光功率在线监测装置,其特征在于,所述光路块的底面对应第一通光孔的位置设有转接板,所述转接板中部设有与所述第一通光孔对应的通孔,所述分光镜组安装在转接板的顶面。


3.根据权利要求2所述的一种激光功率在线监测装置,其特征在于,所述分光镜组包括分光镜座和安装在所述分光镜座上的分光镜片,所述分光镜座安装在转接板顶面;所述分光镜片与水平方向的夹角为45°。


4.根据权利要求3所述的一种激光功率在线监测装置,其特征在于,所述反射镜组包括反射镜座和安装在所述反射镜座上的反射镜片,所述反射镜片与分光镜片垂直。


5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员:左锐汤子文许维雷桂明王雪辉王建刚
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

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