激光加工系统及互补锥形镜组技术方案

本申请提供一种激光加工系统及互补锥形镜组。其中，所述激光加工系统，包括：激光发生装置；焦点与激光发生装置的光源共直线的准直镜；设置于激光传播方向、与准直镜相邻并同轴分布的互补锥形镜组；设置于激光传播方向与准直镜同轴分布，并相邻于互补锥形镜组与准直镜相邻一侧相对的另一侧的聚焦镜；其中，互补锥形镜组包括：负锥形镜；与负锥形镜配对并相对负锥形镜可同轴旋转的正锥形镜；所述负锥形镜与正锥形镜在准直光束传播方向上的投影呈扇形。这样，通过调节负锥形镜与正锥形镜之间的夹角，能够改变激光光束的传播方向，从而实现工作面光斑形态的调整，有效改善了输出激光中心区域的能量分布。心区域的能量分布。心区域的能量分布。

【技术实现步骤摘要】
激光加工系统及互补锥形镜组


[0001]本申请涉及激光加工
，尤其涉及一种激光加工系统及互补锥形镜组。

技术介绍

[0002]激光焊接是激光加工技术的重要应用方向之一。进行激光焊接时，当激光被聚焦于一点，聚焦区域能量密度大，热影响区小，且加工过程中具有污染小、材料消耗少、深穿透、适应性强等特点。激光焊接的应用也越来越广泛。
[0003]在实现现有技术的过程中，专利技术人发现：
[0004]由于直接输出的激光中心区域能量过于集中，在应用于薄板焊接时，易出现飞溅、穿孔等不良现象，焊接效果差。并且，在工件板间间隙较大时，易导致焊缝不饱满、焊接过程不稳定等问题。
[0005]因此，需要提供一种输出激光的能量可以调节的激光加工系统，以根据工件的实际情形调节激光输出能量，从而有效解决焊接飞溅和穿孔等问题。

技术实现思路

[0006]本申请实施例提供一种能够调节输出激光的能量分布的激光加工系统，用以解决输出激光中心区域能量集中的技术问题。
[0007]具体的，一种激光加工系统，其特征在于，包括：
[0008]激光发生装置，在激发状态产生光源；
[0009]准直镜，所述准直镜的焦点与所述激光发生装置的光源共直线；
[0010]设置于激光传播方向、与所述准直镜相邻并同轴分布的互补锥形镜组；
[0011]设置于激光传播方向与所述准直镜同轴分布，并相邻于所述互补锥形镜组与所述准直镜相邻一侧相对的另一侧的聚焦镜；
[0012]其中，所述互补锥形镜组包括：
[0013]负锥形镜；
[0014]与所述负锥形镜配对并相对所述负锥形镜可同轴旋转的正锥形镜；
[0015]所述负锥形镜包括：
[0016]第一核心区；
[0017]与所述第一核心区相邻接的负锥形台区；
[0018]所述正锥形镜包括：
[0019]对应所述第一核心区、用于实现中心光斑的第二核心区；
[0020]邻接于所述第二核心区，并与所述负锥形台区对应的正锥形台区。
[0021]进一步的，所述负锥形镜还包括：
[0022]与所述负锥形台区相邻的边缘区。
[0023]进一步的，所述负锥形台区和所述正锥形台区的锥度大小数值相等。
[0024]进一步的，所述负锥形镜包括：
[0025]中心对称的两个扇区；
[0026]每个扇区弧度为预设角度。
[0027]进一步的，所述负锥形镜包括：
[0028]两个分立的子镜；
[0029]每个子镜具有弧度为预设角度的一个扇区；
[0030]两个子镜中心对称分布。
[0031]进一步的，所述负锥形镜由预设数量的分立的子镜构成；
[0032]每个子镜具有弧度为预设角度的一个扇区。
[0033]本申请实施例还提供一种互补锥形镜组。
[0034]具体的，一种互补锥形镜组，用于激光加工系统，其特征在于，包括：
[0035]负锥形镜；
[0036]与所述负锥形镜配对并相对所述负锥形镜可同轴旋转的正锥形镜；
[0037]其中，所述负锥形镜包括：
[0038]第一核心区；
[0039]与所述第一核心区相邻接的负锥形台区；
[0040]所述正锥形镜包括：
[0041]对应所述第一核心区、用于实现中心光斑的第二核心区；
[0042]邻接于所述第二核心区，并与所述负锥形台区对应的正锥形台区。
[0043]进一步的，所述负锥形镜还包括：
[0044]与所述负锥形台区相邻的边缘区。
[0045]进一步的，所述负锥形台区和所述正锥形台区的锥度大小数值相等。
[0046]进一步的，所述负锥形镜包括：
[0047]中心对称的两个扇区；
[0048]每个扇区弧度为预设角度。
[0049]本申请实施例提供的技术方案，至少具有如下有益效果：
[0050]通过旋转正锥形镜或负锥形镜调节负锥形镜与正锥形镜之间的夹角，能够改变激光光束的传播方向，从而实现工作面光斑形态的调整，有效改善了输出激光中心区域的能量分布。
附图说明
[0051]此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0052]图1为本申请实施例提供的一种激光加工系统的结构示意图。
[0053]图2为本申请实施例提供的一种激光光束传播的示意图。
[0054]图3为本申请实施例提供的一种负锥形镜的结构示意图。
[0055]图4为本申请实施例提供的一种负锥形镜的侧视图。
[0056]图5为本申请实施例提供的一种正锥形镜的结构示意图。
[0057]图6为本申请实施例提供的一种正锥形镜的侧视图。
[0058]图7为本申请实施例提供的一种正/负锥形镜在平行激光光束的传播方向上的投
影图。
[0059]图8为本申请实施例提供的一种互补锥形镜组在平行激光光束的传播方向上的投影图。
[0060]图9为本申请实施例提供的一种输出激光光束的光斑分布图。
[0061]图10为本申请实施例提供的另一种互补锥形镜组在平行激光光束的传播方向上的投影图。
[0062]图11为本申请实施例提供的另一种输出激光光束的光斑分布图。
[0063]图12为本申请实施例提供的另一种激光光束传播的示意图。
[0064]图13为本申请实施例提供的一种正/负锥形镜子镜在平行激光光束的传播方向上的投影图。
[0065]图14为本申请实施例提供的一种互补锥形镜组在平行激光光束的传播方向上的投影图。
[0066]图15为本申请实施例提供的一种激光加工系统镜头的结构示意图。
[0067]图16为本申请实施例提供的一种旋转机构的结构示意图。
[0068]100
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激光加工系统
[0069]11
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激光发生装置
[0070]12
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准直镜
[0071]13
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互补锥形镜组
[0072]131
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负锥形镜
[0073]1311
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第一核心区
[0074]1312
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负锥形台区
[0075]1313
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边缘区
[0076]132
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正锥形镜
[0077]1321
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第二核心区
[0078]1322
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正锥形台区
[0079]14<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光加工系统，其特征在于，包括：激光发生装置，在激发状态产生光源；准直镜，所述准直镜的焦点与所述激光发生装置的光源共直线；设置于激光传播方向、与所述准直镜相邻并同轴分布的互补锥形镜组；设置于激光传播方向与所述准直镜同轴分布，并相邻于所述互补锥形镜组与所述准直镜相邻一侧相对的另一侧的聚焦镜；其中，所述互补锥形镜组包括：负锥形镜；与所述负锥形镜配对并相对所述负锥形镜可同轴旋转的正锥形镜；所述负锥形镜包括：第一核心区；与所述第一核心区相邻接的负锥形台区；所述正锥形镜包括：对应所述第一核心区、用于实现中心光斑的第二核心区；邻接于所述第二核心区，并与所述负锥形台区对应的正锥形台区。2.如权利要求1所述的激光加工系统，其特征在于，所述负锥形镜还包括：与所述负锥形台区相邻的边缘区。3.如权利要求1所述的激光加工系统，其特征在于，所述负锥形台区和所述正锥形台区的锥度大小数值相等。4.如权利要求3所述的激光加工系统，其特征在于，所述负锥形镜包括：中心对称的两个扇区；每个扇区弧度为预设角度。5.如权利要求3所...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱晓鹏，陈武辉，吴海涛，安娜，
申请(专利权)人：天津大族天成光电技术有限公司，
类型：新型
国别省市：