一种激光外光路光束监控系统及方法技术方案

本申请公开了一种激光外光路光束监控系统及方法，涉及激光加工的技术领域。包括激光发射部，激光发射部用于发射第一光束，第一分光部，第一分光部设置在第一光束的光路上，用于将第一光束分为第二光束和第三光束；第二分光部，第二分光部设置在第二光束的光路上，用于将第二光束分为第四光束和第五光束；激光衰减部，激光衰减部设置在第四光束的光路上，用于将第四光束的能量衰减至预设范围内；监控部，用于采集经过激光衰减部衰减后的第四光束的光束参数，并监控光束参数的状态。本申请能够对激光光束能量和通过精确软件算法计算能量的实时监控，并通过与设备作业软件通讯，及时反馈至主机，从而根据异常做出相应的警报。从而根据异常做出相应的警报。从而根据异常做出相应的警报。

【技术实现步骤摘要】
一种激光外光路光束监控系统及方法


[0001]本申请涉及激光加工的
，具体涉及一种激光外光路光束监控系统及方法。

技术介绍

[0002]激光加工是指利用激光束投射到材料表面产生的热效应来完成加工的过程，包括激光焊接、激光切割、表面改性、激光打标、激光钻孔等，利用激光束对材料进行各种加工，激光能够适应大多数材料的加工制造。由于激光加工是无接触式加工，工具不会与工件的表面直接摩擦产生阻力，所以激光加工的速度极快、加工对象受热影响的范围较小而且不会产生噪音。由于激光束的能量和光束的移动速度可调节，因此激光加工可应用到不同的层面和范围上。
[0003]目前，常规的激光设备加工系统的外光路中基本不包括对激光光束进行实时监控的系统，使得加工的可靠性较差，而且光束方面出现能量降低、功率降低等问题时，无法迅速的发现并进行问题的定位，从而导致激光系统中的光路发生问题时维修效率低下。
[0004]现有的高端的激光加工设备中，也采用了一部分手段用于对激光进行监控，例如采用集成CCD相机的方式，通过CCD相机对光束的位置、光束的直径等进行采集并进行调节，而当光束出现问题时无法快速地判断出光束的质量。

技术实现思路

[0005]为了解决上述
技术介绍
中提到的至少一个问题，本申请提供了一种激光外光路光束监控系统及方法，能够对从主光路分出的一束能量极弱的光束，经过多层衰减，然后进入高灵敏的相机，从而实现激光设备在生产作业过程中对激光光束能量和通过精确软件算法计算能量的实时监控，并通过与设备作业软件通讯，及时反馈至主机，从而根据异常做出相应的警报，操作人员可根据警报及时进行对应的措施，极大了提高激光设备的维护效率，而且减少了不必要的损失。
[0006]本申请实施例提供的具体技术方案如下：
[0007]第一方面，提供一种激光外光路光束监控系统，包括激光发射部，所述激光发射部用于发射第一光束，还包括：
[0008]第一分光部，所述第一分光部设置在所述第一光束的光路上，用于将所述第一光束分为第二光束和第三光束；
[0009]第二分光部，所述第二分光部设置在所述第二光束的光路上，用于将所述第二光束分为第四光束和第五光束；
[0010]激光衰减部，所述激光衰减部设置在所述第四光束的光路上，用于将所述第四光束的能量衰减至预设范围内；
[0011]监控部，用于采集经过所述激光衰减部衰减后的第四光束的光束参数，并监控所述光束参数的状态。
[0012]在一个具体的实施例中，所述系统还包括：
[0013]功率检测部，所述功率检测部设置在所述第五光束的光路上，所述功率检测部包括光电功率探头，所述光电功率探头用于检测第五光束的功率参数。
[0014]在一个具体的实施例中，所述系统还包括：
[0015]衰减镜片，所述衰减镜片设置在所述第五光束进入所述功率检测部之前的光路上。
[0016]在一个具体的实施例中，所述监控部包括CMOS装置，所述CMOS装置设置在经过激光衰减部输出的所述第四光束的光路上，用于捕捉并采集第四光束的所述光束参数。
[0017]在一个具体的实施例中，所述第二光束用于激光加工，在所述第二光束的光路上还设置有第一反射镜和第二反射镜。
[0018]在一个具体的实施例中，所述激光衰减部包括分光式衰减装置或者吸收式衰减装置；
[0019]优选的，所述分光式衰减装置至少包括楔形分光镜、分光棱镜、分束镜以及透反镜中的一个；
[0020]所述吸收式衰减装置包括反射式滤波器或者吸收式滤波器。
[0021]在一个具体的实施例中，所述系统还包括：
[0022]消光部，所述消光部设置在所述第五光束的光路上，所述消光部包括激光消光座，所述激光消光座用于对所述第五光束进行消光。
[0023]第二方面，提供一种基于如上所述的激光外光路光束监控方法，所述方法包括：
[0024]激光发射部发射第一光束进入第一分光部分为第二光束和第三光束；
[0025]所述第二光束进入所述第二分光部，并分为第四光束和第五光束；
[0026]激光衰减部对所述第四光束进行衰减，使得所述第四光束的能量衰减至预设范围内；
[0027]通过监控部采集经过所述激光衰减部衰减后的第四光束的光束参数，通过功率检测部检测所述第五光束的功率参数；
[0028]结合所述第四光束的光束参数和所述第五光束的功率参数确认激光光束的状态。
[0029]在一个具体的实施例中，结合所述第四光束的光束参数和所述第五光束的功率参数确认所述光束参数的状态，具体包括：
[0030]将所述第四光束的光束参数与第一预设范围进行对比，若所述第四光束的光束参数超过所述第一预设范围，则所述第四光束异常；
[0031]将所述第五光束的功率参数与第二预设范围进行对比，若所述第五光束的功率参数超过所述第二预设范围，则所述第五光束异常；
[0032]当所述第四光束异常或者所述第五光束异常时，则激光光束异常。
[0033]在一个具体的实施例中，所述激光光束异常时，进行反馈并且预警。
[0034]本申请实施例具有如下有益效果：
[0035]1.本申请实施例提供的第一分光部、第二分光部，第一光束经过第一分光部的分为第二光束和第三光束，其中第三光束用于激光加工，第二光束经过第二分光部再次被分为第四光束和第五光束，第四光束经过激光衰减部的衰减将其能量衰减至预设范围内，监控部采集经过激光衰减部衰减后的第四光束的光束参数，然后根据光束参数监控激光光束
的状态，通过以上设置，能够对从主光路分出的一束能量极弱的光束，经过多层衰减，然后进入高灵敏的相机，从而实现激光设备在生产作业过程中对激光光束能量和通过精确软件算法计算能量的实时监控，并通过与设备作业软件通讯，及时反馈至主机，从而根据异常做出相应的警报，操作人员可根据警报及时进行对应的措施，极大了提高激光设备的维护效率，而且减少了不必要的损失。
附图说明
[0036]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0037]图1示出根据本申请实施例一中的激光外光路光束监控系统的示意图；
[0038]图2示出根据本申请实施例二的包括消光座的监控系统的示意图；
[0039]图3示出本申请中的激光外光路光束监控方法的示意图；
[0040]图中，1、激光发射部；101、第一光束；2、第一分光部；201、第二光束；202、第三光束；3、第二分光部；301、第四光束；302、第五光束；4、激光衰减部；5、监控部；6、第一反射镜；7、第二反射镜；8、功率检测部；9、消光部；
具体实施方式
[0041]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光外光路光束监控系统，包括激光发射部(1)，所述激光发射部(1)用于发射第一光束(101)，其特征在于，还包括：第一分光部(2)，所述第一分光部(2)设置在所述第一光束(101)的光路上，用于将所述第一光束(101)分为第二光束(201)和第三光束(202)；第二分光部(3)，所述第二分光部(3)设置在所述第二光束(201)的光路上，用于将所述第二光束(201)分为第四光束(301)和第五光束(302)；激光衰减部(4)，所述激光衰减部(4)设置在所述第四光束(301)的光路上，用于将所述第四光束(301)的能量衰减至预设范围内；监控部(5)，用于采集经过所述激光衰减部(4)衰减后的第四光束(301)的光束参数，并监控所述光束参数的状态。2.根据权利要求1所述的激光外光路光束监控系统，其特征在于，所述系统还包括：功率检测部(8)，所述功率检测部(8)设置在所述第五光束(302)的光路上，所述功率检测部(8)包括光电功率探头，所述光电功率探头用于检测第五光束(302)的功率参数。3.根据权利要求2所述的激光外光路光束监控系统，其特征在于，所述系统还包括：衰减镜片，所述衰减镜片设置在所述第五光束(302)进入所述功率检测部(8)之前的光路上。4.根据权利要求2所述的激光外光路光束监控系统，其特征在于，所述监控部(5)包括CMOS装置，所述CMOS装置设置在经过激光衰减部(4)输出的所述第四光束(301)的光路上，用于捕捉并采集第四光束(301)的所述光束参数。5.根据权利要求2所述的激光外光路光束监控系统，其特征在于，所述第三光束(202)用于激光加工，在所述第三光束(202)的光路上还设置有第一反射镜(6)和第二反射镜(7)。6.根据权利要求1所述的激光外光路光束监控系统，其特征在于，所述激光衰减部(4)包括分光式衰减装置或者吸收式衰减装置；优选的，所述分光式衰减装置至...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈盟，陈博锐，兰珺琳，罗帅，王刚，
申请(专利权)人：苏州科韵激光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：