光学测距传感器及激光加工设备制造技术

技术编号:45219639 阅读:18 留言:0更新日期:2025-05-09 19:03
本发明专利技术涉及一种光学测距传感器及激光加工设备;传感器包括测距激光器、偏振分光棱镜、波片、聚焦物镜、偏振镜组件、单轴晶体及光学照相单元,偏振分光棱镜设于测距激光器的出射光路上,波片和聚焦物镜依次间隔设于偏振分光棱镜的反射光路上,偏振镜组件、单轴晶体和光学照相单元依次设于偏振分光棱镜的透射光路上,经加工件后的反射光束依次经聚焦物镜、波片、偏振分光棱镜后至透射光路。本发明专利技术可与激光加工设备共用同一个聚焦物镜,以适配激光加工设备的加工范围;在入射光路中加入凸透镜来提高分辨力,测量精度可达微米级;有独立光源,可将从加工件表面反向反射回来的测量信号光与激光加工光束分离,可在激光加工过程中实现实时测量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及激光加工设备,尤其涉及一种光学测距传感器及激光加工设备


技术介绍

1、激光加工利用高功率密度的激光束照射工件,使激光束与工件中物质相互作用,是对材料(包括金属与非金属)进行切割、焊接、表面处理、打孔及微加工等的一门加工技术。在激光加工过程中,必须实时监测和精确控制工具头相对于工件的位置和方向。

2、激光切割和焊接过程中可能出现的情况是加工零件要么变形,要么稍微偏离正确位置,或者工件在被切割或焊接时由于应力释放而移动或弯曲变形,使喷嘴尖端与工件之间间隙偏离设定值。如果喷嘴尖端和工件之间间隙与设定值有明显变化,位于喷嘴尖端下方一小段距离处的激光束焦点将不在相对于工件的正确位置,光斑的尺寸和形状会发生变化,光束将“离焦”。当这种情况发生时,通常会使切割或焊接的工艺改变,导致不合格的加工零件。因此,必须监测喷嘴尖端与工件之间的距离并调整以保证喷嘴尖端和工件保持恒定间隙。

3、保持恒定间隙的解决方案通常包括采用电容式传感器和三角测量传感器等。电容式传感器通常利用铜喷嘴尖端与正在进行激光加工的导电工件之间的电容作为振荡器的频率来本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种光学测距传感器,包括用于发射测距光束的测距激光器,其特征在于,还包括偏振分光棱镜、波片、聚焦物镜、偏振镜组件、单轴晶体及用于接收经加工件后的反射光束的光学照相单元,所述偏振分光棱镜设于所述测距激光器的出射光路上,所述波片和聚焦物镜依次间隔设于所述偏振分光棱镜的用于入射至加工件上的反射光路上,所述偏振镜组件、单轴晶体和光学照相单元依次设于所述偏振分光棱镜的透射光路上,经加工件后的所述反射光束依次经聚焦物镜、波片、偏振分光棱镜后至透射光路。

2.根据权利要求1所述的光学测距传感器,其特征在于,所述偏振镜组件包括第一偏振镜和第二偏振镜,所述第一偏振镜设于偏振分光棱镜和单轴晶...

【技术特征摘要】

1.一种光学测距传感器,包括用于发射测距光束的测距激光器,其特征在于,还包括偏振分光棱镜、波片、聚焦物镜、偏振镜组件、单轴晶体及用于接收经加工件后的反射光束的光学照相单元,所述偏振分光棱镜设于所述测距激光器的出射光路上,所述波片和聚焦物镜依次间隔设于所述偏振分光棱镜的用于入射至加工件上的反射光路上,所述偏振镜组件、单轴晶体和光学照相单元依次设于所述偏振分光棱镜的透射光路上,经加工件后的所述反射光束依次经聚焦物镜、波片、偏振分光棱镜后至透射光路。

2.根据权利要求1所述的光学测距传感器,其特征在于,所述偏振镜组件包括第一偏振镜和第二偏振镜,所述第一偏振镜设于偏振分光棱镜和单轴晶体之间的光路上,所述第二偏振镜设于单轴晶体和光学照相单元之间的光路上。

3.根据权利要求2所述的光学测距传感器,其特征在于,还包括凸透镜,所述凸透镜设于所述偏振分光棱镜和第一偏振镜之间的光路上。

4.根据权利要求1所述的光学测距传感器,其特征在于,还包括用于反射测距光束的第一反射镜,所述第一反射镜设于所述测距激光器的出射光路上,所述偏振分光棱镜位于所述第一反射镜的反射光路上。

5.根据权利要求1所述的光学测距...

【专利技术属性】
技术研发人员:兰小斌邓家科于磊胡军巍曹志扬刘程林张宇晨段进王君杨李强吴苶
申请(专利权)人:华工法利莱切焊系统工程有限公司
类型:发明
国别省市:

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