检测装置及激光切割系统制造方法及图纸

本发明专利技术属于激光加工技术领域，公开了检测装置及激光切割系统。检测装置设于激光切割头上，能监控激光切割工件的状态，包括壳体、穿孔组件、过程监控组件和相机组件；壳体内设有进光组件和控制板，总束光线能进入进光组件；穿孔组件包括能感应第一分束光线的第一检测板；过程监控组件包括能感应第二分束光线的第二检测板；相机组件包括相机，相机能采集激光切割工件的图像；控制板与第一检测板、相机和第二检测板均电连接；第一分束光线和第二分束光线均从总束光线分离形成；激光切割系统包括双胶合镜和检测装置，光线通过双胶合镜形成总束光线。通过本发明专利技术，能监控激光加工工作状态，识别异常状态，协助激光切割系统提升加工质量。协助激光切割系统提升加工质量。协助激光切割系统提升加工质量。

【技术实现步骤摘要】
检测装置及激光切割系统


[0001]本专利技术涉及激光加工
，尤其涉及检测装置及激光切割系统。

技术介绍

[0002]近些年来，随着视觉技术的发展，机器视觉应用技术也逐渐深入到了工业生产中。
[0003]在激光切割领域中，光纤激光器发射的激光束经过激光切割头的准直镜和聚焦镜后形成高能量汇聚光斑照射在金属板材表面对其进行切割。为了得到较好的切割断面质量，通常还需要在切割过程中增加切割气体，从切割喷嘴流出进行吹扫，以便于板材切割熔池处的熔融状态金属脱离割缝。
[0004]在实际的切割过程中，传统的激光切割头经常会出现以下问题：
[0005](1)当高功率激光光束长时间照射在切割头的聚焦镜片上时，镜片的温升将改变自身表面轮廓曲率，进而导致切割头的焦点偏移，造成切割质量降低；
[0006](2)当激光光束与喷嘴中心发生偏移时，切割气体与激光光束不再同轴，切割气体对切割熔池的吹扫便不再对称，同样会导致切割质量下降；
[0007](3)激光切割头在作业过程中经常会因为操作工人的疏忽发生碰撞或剐蹭现象，可能导致切割喷嘴歪斜，进而影响到激光光束或切割气体，导致切割质量下降；
[0008](4)由于激光切割过程中伴随有大量烟尘及金属颗粒反渣，长时间的切割可能会堵塞喷嘴或飞溅至喷嘴内壁，也将直接影响到实际切割质量的下降。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的在于提供检测装置及激光切割系统，用以监控激光光束的工作状态，识别异常状态，提升激光切割系统的加工质量。r/>[0010]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0011]检测装置，设于激光切割头上，用以监控激光切割工件的状态，包括：
[0012]壳体，所述壳体内设有进光组件和控制板，总束光线能进入所述进光组件；
[0013]穿孔组件，所述穿孔组件包括第一检测板，所述第一检测板能感应第一分束光线；
[0014]相机组件，包括相机，所述相机能采集所述激光切割工件的图像；
[0015]过程监控组件，所述过程监控组件包括第二检测板，所述第二检测板能感应第二分束光线；
[0016]所述穿孔组件、所述相机组件和所述过程监控组件均设于所述壳体内；
[0017]所述控制板与所述第一检测板、所述相机和所述第二检测板均电连接；
[0018]所述第一分束光线和所述第二分束光线均从所述总束光线分离形成。
[0019]作为一种检测装置的可选方案，所述穿孔组件还包括穿孔基座，所述穿孔基座内部开设有第一竖直通光孔和与所述第一竖直通光孔相连通的第一水平通光孔，所述第一检测板设于所述第一水平通光孔的末端，所述第一竖直通光孔与所述进光组件的进光通道连通，所述总束光线穿过所述进光通道，并分离形成所述第一分束光线和第三分束光线，所述
第一分束光线能通过所述第一水平通光孔照射在所述第一检测板上。
[0020]作为一种检测装置的可选方案，所述穿孔基座内设有镜片基座，所述镜片基座设于所述第一水平通光孔与所述第一检测板之间，所述镜片基座沿第一方向依次设有第一滤光片和第一衰减片，所述第一分束光线能依次通过所述第一滤光片和所述第一衰减片，所述第一方向为所述第一分束光线的传播方向。
[0021]作为一种检测装置的可选方案，所述穿孔组件还包括第一检测板基座，所述第一检测板设于所述第一检测板基座上。
[0022]作为一种检测装置的可选方案，所述过程监控组件还包括检测基座，所述检测基座内开设有第二竖直通光孔和与所述第二竖直通光孔相连通的第二水平通光孔，所述第二检测板位于所述第二水平通光孔的末端，所述第二竖直通光孔与所述第一竖直通光孔之间设有第一分光镜，所述总束光线通过所述第一分光镜形成所述第一分束光线和所述第三分束光线，所述第三分束光线分离出所述第二分束光线，所述第二分束光线穿过所述第二水平通光孔照射在所述第二检测板上。
[0023]作为一种检测装置的可选方案，所述检测基座内还嵌设有第二分光镜，所述第三分束光线通过所述第二分光镜分离出所述第二分束光线和第四分束光线，所述第四分束光线能投射入所述相机。
[0024]作为一种检测装置的可选方案，所述检测装置还包括滤光组件，所述滤光组件包括滤光片基座和设于所述滤光片基座内的第二滤光片，所述第四分束光线能穿过所述第二滤光片形成第五分束光线，所述第五分束光线能进入所述相机。
[0025]作为一种检测装置的可选方案，所述检测装置还包括反射镜组件，所述反射镜组件包括两个对称且倾斜设置的反射镜，所述第五分束光线通过两个所述反射镜依次反射进入所述相机。
[0026]作为一种检测装置的可选方案，所述壳体上设有进光孔，所述总束光线通过所述进光孔进入所述进光组件。
[0027]激光切割系统，包括激光切割头，所述激光切割头上设有双胶合镜，还包以上任一方案所述的检测装置，所述激光切割头切割工件产生的光线通过所述双胶合镜形成所述总束光线。
[0028]有益效果：
[0029]在本专利技术中，激光切割头用以发射激光照射在工件表面，用以按照既定路径切割工件，其中，激光切割工件过程中，在工件的表面会产生高亮的火花，火花产生的光汇聚会形成总束光线，进入该检测装置，通过对总束光线所分离出的第一分束光线和第二分束光线进行感应采集，并进一步通过相机获取激光切割工件的图像，实现对激光切割过程的状态检测和状态监控，方便操作者根据检测结果，执行相应后续操作，以保证及时发现激光切割的异常状态，从而提升激光切割质量；具体地，总束光线分离形成的第一分束光线进入第一检测板；第二分束光线进入第二检测板，通过第一检测板和第二检测板能分别检测到所设定的不同波段的光束，来识别切割状态；还可以利用相机对切割表面的割缝进行拍照，通过拍摄所得的图像显示的焊缝宽度变化来判断切割头发射的激光焦点是否形成闭环，并保持割缝宽度不便，另外，当激光与喷嘴不同轴、喷嘴上有污染物或者受到剐蹭偏移，均能及时地通过相机获取的图像得到相关信息，从而提醒操作者进行后续的调整；通过控制板与
第一检测板、相机和第二检测板电连接，能将各自组件中的检测结果汇总，并进一步地通过控制板进行分析和传输。
[0030]在本专利技术中，通过配置该检测装置的激光切割系统，能够实时监测多种异常的工作状态，方便操作人员及时调整后续操作，保证激光切割质量的稳定。
附图说明
[0031]图1是本专利技术实施例提供的检测装置的第一视角的轴测图；
[0032]图2是本专利技术实施例提供的检测装置的第二视角的轴测图；
[0033]图3是本专利技术实施例提供隐藏上盖的检测装置的主视图；
[0034]图4是本专利技术实施例提供的检测装置的剖切示意图；
[0035]图5是图4在A处的局部放大图；
[0036]图6是本专利技术实施例提供的进光组件及过程监控组件的部分剖切示意图；
[0037]图7是本专利技术实施例提供的反射镜组件的主视图；
[0038]图8是本专利技术实施例提供的光本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.检测装置，设于激光切割头上，用以监控激光切割工件的状态，其特征在于，包括：壳体(1)，所述壳体(1)内设有进光组件(11)和控制板(12)，总束光线(7)能进入所述进光组件(11)；穿孔组件(2)，所述穿孔组件(2)包括第一检测板(21)，所述第一检测板(21)能感应第一分束光线(71)；相机组件(3)，包括相机(31)，所述相机(31)能采集所述激光切割工件的图像；过程监控组件(4)，所述过程监控组件(4)包括第二检测板(41)，所述第二检测板(41)能感应第二分束光线(72)；所述穿孔组件(2)、所述相机组件(3)和所述过程监控组件(4)均设于所述壳体(1)内；所述控制板(12)与所述第一检测板(21)、所述相机(31)和所述第二检测板(41)均电连接；所述第一分束光线(71)和所述第二分束光线(72)均从所述总束光线(7)分离形成。2.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述穿孔组件(2)还包括穿孔基座(22)，所述穿孔基座(22)内部开设有第一竖直通光孔(221)和与所述第一竖直通光孔(221)相连通的第一水平通光孔(222)，所述第一检测板(21)设于所述第一水平通光孔(222)的末端，所述第一竖直通光孔(221)与所述进光组件(11)的进光通道(111)连通，所述总束光线(7)穿过所述进光通道(111)，并分离形成所述第一分束光线(71)和第三分束光线(73)，所述第一分束光线(71)能通过所述第一水平通光孔(222)照射在所述第一检测板(21)上。3.根据权利要求2所述的检测装置，其特征在于，所述穿孔基座(22)内设有镜片基座(23)，所述镜片基座(23)设于所述第一水平通光孔(222)与所述第一检测板(21)之间，所述镜片基座(23)沿第一方向依次设有第一滤光片(231)和第一衰减片(232)，所述第一分束光线(71)能依次通过所述第一滤光片(231)和所述第一衰减片(232)，所述第一方向为所述第一分束光线(71)的传播方向。4.根据权利要求3所述的检测装置，其特征在于，所述穿孔组件(2)还包括第一检测板基座(24)，所述第一检测板(21)设于所述第一检测板基座(24...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐晔，刘立涛，郭震东，
申请(专利权)人：上海波刺自动化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：