光纤激光或碟片激光动态聚焦扫描点轨迹加工系统及方法技术方案

技术编号:4079055 阅读:236 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种光纤激光或碟片激光动态聚焦扫描点轨迹加工系统及方法,本发明专利技术针对现有激光扫描焊接系统扫描技术存在的缺陷,采用光纤激光器或碟片激光器、PSD位移传感器、高精度空心轴直线电机驱动的动态聚焦快速扫描头,实现动态调焦模块的闭环和实时控制,在工件上进行快速点轨迹的点扫描加工。加工范围大、质量高,焊接或打点速度快、效率高,有效提高了系统的精度和焊接质量,并可实现3D焊接,在先进制造领域具有广泛的应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光纤激光或碟片激光动态聚焦扫描点轨迹加工系统及其方法,属 于激光加工

技术介绍
以激光扫描焊接为例,激光扫描焊接(Scanner Welding)又称激光远距离焊接 (Remote Welding),是一种采用扫描镜组获得光点偏移实现焊接的加工工艺。常规激光焊 接系统主要采用固定光束,工件位移或者机器人手持激光焊接头进行焊接加工。与常规激 光焊接工艺相比,激光扫描焊接最大的优势在于大幅度提高了生产效率。激光束通过扫描 镜的快速偏转移动,光点快速移动,用于定位的时间明显缩减,极大地减少了加工时间。在 很大程度上提高了激光的使用率,工件上的焊点数量越多焊点间隔越大,这种扫描焊接方 式加工工艺的优势越明显。激光焊接的光束质量对焊接质量控制有着重要作用,目前用于 激光焊接的光源主要有Nd =YAG固体激光器和C02气体激光器。随着激光器件技术进步,以 光纤激光器和碟片激光器为代表的新一代全固态激光器相对于传统激光光源具有更高的 光束质量,性能稳定,采用光纤输出,体积轻巧,结构简单。激光扫描时,当扫描扫描镜将激光束向远离工作范围中心的方向引导时,从镜头 到工作的距本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光纤激光或碟片激光动态聚焦扫描点轨迹加工系统,包括激光器、准直扩束镜、扫描头、PC控制系统、载物台,其特征在于,所述的激光器为光纤激光器或碟片激光器,所述的光纤激光器或碟片激光器的光纤输出头与准直扩束镜连接,准直扩束镜与扫描头相连接;所述的扫描头由Z轴动态聚焦模块、X轴反射镜片、X轴数字伺服电机、Y轴反射镜片、Y轴数字伺服电机组成,所述的X轴反射镜片安装在X轴数字伺服电机的转轴上,所述Y轴反射镜片安装在Y轴数字伺服电机的转轴上,所述光纤激光器或碟片激光器输出的光束依次经准直扩束镜、Z轴动态聚焦模块,射到X轴反射镜片上,由X轴反射镜片反射到Y轴反射镜片,经Y轴反射镜片反射将光点聚焦于载物台上...

【技术特征摘要】
一种光纤激光或碟片激光动态聚焦扫描点轨迹加工系统,包括激光器、准直扩束镜、扫描头、PC控制系统、载物台,其特征在于,所述的激光器为光纤激光器或碟片激光器,所述的光纤激光器或碟片激光器的光纤输出头与准直扩束镜连接,准直扩束镜与扫描头相连接;所述的扫描头由Z轴动态聚焦模块、X轴反射镜片、X轴数字伺服电机、Y轴反射镜片、Y轴数字伺服电机组成,所述的X轴反射镜片安装在X轴数字伺服电机的转轴上,所述Y轴反射镜片安装在Y轴数字伺服电机的转轴上, 所述光纤激光器或碟片激光器输出的光束依次经准直扩束镜、Z轴动态聚焦模块,射到X轴反射镜片上,由X轴反射镜片反射到Y轴反射镜片,经Y轴反射镜片反射将光点聚焦于载物台上的被加工件表面;所述的动态聚焦模块由Z轴空心伺服直线电机、凹透镜和凸透镜组组成,所述Z轴空心伺服直线电机包括镜架、线圈、磁钢、PSD位移传感器、滑轮导轨组成,所述的凹透镜安装于镜架上,镜架绕有线圈,镜架安装有滑轮导轨,改变线圈电流大小使镜架在滑轮导轨上前后移动,调节凹透镜和凸透镜组之间距离,实现动态聚焦;所述PC控制系统包括打标控制卡和转角位置...

【专利技术属性】
技术研发人员:沈可余王又良姜兆华郁德明潘涌张伟陈俊
申请(专利权)人:上海市激光技术研究所
类型:发明
国别省市:31[中国|上海]

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