CN106624355A - 一种可调节光斑能量密度分布的激光切割头 - Google Patents

一种可调节光斑能量密度分布的激光切割头 Download PDF

Info

Publication number
CN106624355A
CN106624355A CN201710098490.7A CN201710098490A CN106624355A CN 106624355 A CN106624355 A CN 106624355A CN 201710098490 A CN201710098490 A CN 201710098490A CN 106624355 A CN106624355 A CN 106624355A
Authority
CN
China
Prior art keywords
amici prism
energy density
cutting head
laser cutting
seat
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710098490.7A
Other languages
English (en)
Inventor
沈健
李文琦
周建山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TERMMEI TORCH & TIP Co
Original Assignee
TERMMEI TORCH & TIP Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TERMMEI TORCH & TIP Co filed Critical TERMMEI TORCH & TIP Co
Priority to CN201710098490.7A priority Critical patent/CN106624355A/zh
Publication of CN106624355A publication Critical patent/CN106624355A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/073—Shaping the laser spot
    • B23K26/0734—Shaping the laser spot into an annular shape
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/064—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/38—Removing material by boring or cutting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/18—Sheet panels

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Microscoopes, Condenser (AREA)

Abstract

本发明公开了一种可调节光斑能量密度分布的激光切割头，包括光纤连接器和分光模块座，在所述光纤连接器发出的激光方向同光轴地依次设有准直镜、分光镜组和聚焦镜，所述分光镜组设在所述分光模块座的空腔中，所述分光模块座上还设有控制分光镜组的旋转装置，所述分光镜组在旋转装置的驱动下进行旋转。本发明通过在准直镜和聚焦镜之间增加分光镜组，并且该分光镜组可以在穿孔时收起，等切割时再伸出，使聚焦光斑中心能量密度高变成四周能量密度高，再进行切割，提高切割的效率以及切割的质量。

Description

一种可调节光斑能量密度分布的激光切割头
技术领域
本发明涉及激光切割技术领域，尤其是一种可调节光斑能量密度分布的激光切割头。
背景技术
目前，激光切割头是通过汇聚激光能量对板材进行切割的加工设备，市面上不论是单模激光发生器还是多模发生器都是中心能量密度高而四周能量密度较低。在实际应用过程中，在穿孔时需要用到中心部位的能量而在切割时需要用到四周的能量，现有的激光切割头不能对聚焦光斑能量分布进行调整，因此切割时速度及切割质量上还有些不足。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种可调节光斑能量密度分布的激光切割头，提高切割的效率以及切割的质量。
本发明解决现有技术问题所采用的技术方案：一种可调节光斑能量密度分布的激光切割头，包括光纤连接器和分光模块座，在所述光纤连接器发出的激光方向同光轴地依次设有准直镜、分光镜组和聚焦镜，所述分光镜组设在所述分光模块座的空腔中，所述分光模块座上还设有控制分光镜组的旋转装置，所述分光镜组在旋转装置的驱动下进行旋转。
进一步地，所述分光镜组包括分光棱角压圈、上分光棱镜、下分光棱镜和分光棱镜座，所述上分光棱镜和下分光棱镜之间设有分光棱镜隔圈，所述上分光棱镜和下分光棱镜设在所述分光棱镜座内部，所述分光棱镜压圈设在所述上分光棱镜的上方。
进一步地，所述旋转装置包括电机盖板、电机、弹性联轴器和和镜座转轴，所述镜座转轴与所述分光棱镜座刚性连接，所述分光棱镜座在电机的带动下围绕所述镜座转轴的轴线转动。
进一步地，所述电机是直流伺服空心杯电机，该电机具有起动、制动迅速，相应速度快的优点。
进一步地，所述分光模块座上还有模块座盖板。
采用了上述技术方案，本发明具有以下的有益效果：本发明通过在准直镜和聚焦镜之间增加分光镜组，并且该分光镜组可以在穿孔时收起，等切割时再伸出，使聚焦光斑中心能量密度高变成四周能量密度高，再进行切割，提高切割的效率以及切割的质量。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明穿孔时的结构示意图；
图2是本发明切割时的结构示意图；
图3是本发明分光镜组的结构示意图。
图中：1、光纤连接器，2、准直镜，3、分光镜组，3.1、分光棱角压圈，3.2、上分光棱镜，3.3、下分光棱镜，3.4、分光棱镜座，3.5、分光棱镜隔圈，4、聚焦镜，5、分光模块座，5.1、模块座盖板，6、旋转装置，6.1、电机盖板，6.2、电机，6.3、弹性联轴器，6.4、镜座转轴，7、光斑。
具体实施方式
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。
如图1至3所示的一种可调节光斑能量密度分布的激光切割头，包括光纤连接器1和分光模块座5，在所述光纤连接器1发出的激光方向同光轴地依次设有准直镜2、分光镜组3和聚焦镜4，所述分光镜组3设在所述分光模块座5的空腔中，所述分光镜组3包括分光棱角压圈3.1、上分光棱镜3.2、下分光棱镜3.3和分光棱镜座3.4，所述上分光棱镜3.2和下分光棱镜3.3之间设有分光棱镜隔圈3.5，所述上分光棱镜3.2和下分光棱镜3.3设在所述分光棱镜座3.4内部，所述分光棱镜压圈3.1设在所述上分光棱镜3.2的上方。所述分光模块座5上还设有模块座盖板5.1和控制分光镜组3的旋转装置6，所述旋转装置6包括电机盖板6.1、电机6.2、弹性联轴器6.3和镜座转轴6.4，所述镜座转轴6.4与所述分光棱镜座3.4刚性连接，所述分光棱镜座3.4在电机6.2的带动下围绕所述镜座转轴6.4的轴线转动。所述电机6.2是直流伺服空心杯电机，该电机具有起动、制动迅速，相应速度快的优点。如图1所示，穿孔时，电机6.2接收到切割系统的信号，分光棱镜座3.4在电机6.2的带动下围绕镜座转轴6.4的轴线转动90°向上竖起，分光棱镜座6.4竖起后与光路不干涉，光纤连接器1中射出带发散角的激光，经过准直镜2变成平行光，平行光经过聚焦镜汇聚成光斑7，此时的光斑7中心能量密度高而四周能量密度较低。
如图2所示。当穿孔结束后，电机6.2反向转动将分光棱镜座3.4放平，光纤连接器1中射出带发散角的激光，经过准直镜2变成平行光，平行光经过分光镜组3后变成环形光束，最后经过聚焦镜4汇聚成光斑7，此时的光斑7形状为环形，即中间没有能量，能量分布在四周，可以实施切割工艺。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种可调节光斑能量密度分布的激光切割头，包括光纤连接器（1）和分光模块座（5），在所述光纤连接器（1）发出的激光方向同光轴地依次设有准直镜（2）、分光镜组（3）和聚焦镜（4），所述分光镜组（3）设在所述分光模块座（5）的空腔中，所述分光模块座（5）上还设有控制分光镜组（3）的旋转装置（6），所述分光镜组（3）在旋转装置（6）的驱动下进行旋转。
2.根据权利要求1所述的一种可调节光斑能量密度分布的激光切割头，其特征在于：所述分光镜组（3）包括分光棱角压圈（3.1）、上分光棱镜（3.2）、下分光棱镜（3.3）和分光棱镜座（3.4），所述上分光棱镜（3.2）和下分光棱镜（3.3）之间设有分光棱镜隔圈（3.5），所述上分光棱镜（3.2）和下分光棱镜（3.3）设在所述分光棱镜座（3.4）内部，所述分光棱镜压圈（3.1）设在所述上分光棱镜（3.2）的上方。
3.根据权利要求2所述的一种可调节光斑能量密度分布的激光切割头，其特征在于：所述旋转装置（6）包括电机盖板（6.1）、电机（6.2）、弹性联轴器（6.3）和镜座转轴（6.4），所述镜座转轴（6.4）与所述分光棱镜座（3.4）刚性连接，所述分光棱镜座（3.4）在电机（6.2）的带动下围绕所述镜座转轴（6.4）的轴线转动。
4.根据权利要求3所述的一种可调节光斑能量密度分布的激光切割头，其特征在于：所述电机（6.2）是直流伺服空心杯电机。
5.根据权利要求1所述的一种可调节光斑能量密度分布的激光切割头，其特征在于：所述分光模块座（5）上还有模块座盖板（5.1）。
CN201710098490.7A 2017-02-23 2017-02-23 一种可调节光斑能量密度分布的激光切割头 Pending CN106624355A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710098490.7A CN106624355A (zh) 2017-02-23 2017-02-23 一种可调节光斑能量密度分布的激光切割头

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710098490.7A CN106624355A (zh) 2017-02-23 2017-02-23 一种可调节光斑能量密度分布的激光切割头

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106624355A true CN106624355A (zh) 2017-05-10

Family

ID=58844731

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710098490.7A Pending CN106624355A (zh) 2017-02-23 2017-02-23 一种可调节光斑能量密度分布的激光切割头

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106624355A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107363416A (zh) * 2017-07-12 2017-11-21 上海柏楚电子科技有限公司 一种激光环切割装置及其控制方法
CN111014946A (zh) * 2020-01-19 2020-04-17 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 水导激光加工装置和加工系统
CN113399825A (zh) * 2020-03-17 2021-09-17 深圳市联赢激光股份有限公司 一种激光装置
CN113478074A (zh) * 2020-03-17 2021-10-08 深圳市联赢激光股份有限公司 一种激光装置

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1647885A (zh) * 2004-01-30 2005-08-03 武汉天宇激光数控技术有限责任公司 激光环切打孔方法及其装置
CN101134266A (zh) * 2007-10-10 2008-03-05 厦门大学 带有测量装置的多功能激光加工刀具
DE102007024701A1 (de) * 2007-05-25 2008-11-27 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zur Materialabtragung sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
CN103071928A (zh) * 2012-12-31 2013-05-01 江苏大学 一种环形脉冲激光加工碳纤维复合材料小孔的方法
FR2977513B1 (fr) * 2011-07-04 2014-05-23 Air Liquide Procede de coupage laser a fibre ou disque avec distribution d'intensite du faisceau laser en anneau
CN204075509U (zh) * 2014-08-04 2015-01-07 北京万恒镭特机电设备有限公司 光束形成装置
CN106170365A (zh) * 2013-01-15 2016-11-30 康宁激光技术有限公司 使用激光束焦线对片状衬底进行基于激光的加工的方法和设备
CN206455296U (zh) * 2017-02-23 2017-09-01 常州特尔玛枪嘴有限公司 一种可调节光斑能量密度分布的激光切割头

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1647885A (zh) * 2004-01-30 2005-08-03 武汉天宇激光数控技术有限责任公司 激光环切打孔方法及其装置
DE102007024701A1 (de) * 2007-05-25 2008-11-27 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zur Materialabtragung sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
CN101134266A (zh) * 2007-10-10 2008-03-05 厦门大学 带有测量装置的多功能激光加工刀具
FR2977513B1 (fr) * 2011-07-04 2014-05-23 Air Liquide Procede de coupage laser a fibre ou disque avec distribution d'intensite du faisceau laser en anneau
CN103071928A (zh) * 2012-12-31 2013-05-01 江苏大学 一种环形脉冲激光加工碳纤维复合材料小孔的方法
CN106170365A (zh) * 2013-01-15 2016-11-30 康宁激光技术有限公司 使用激光束焦线对片状衬底进行基于激光的加工的方法和设备
CN204075509U (zh) * 2014-08-04 2015-01-07 北京万恒镭特机电设备有限公司 光束形成装置
CN206455296U (zh) * 2017-02-23 2017-09-01 常州特尔玛枪嘴有限公司 一种可调节光斑能量密度分布的激光切割头

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107363416A (zh) * 2017-07-12 2017-11-21 上海柏楚电子科技有限公司 一种激光环切割装置及其控制方法
CN111014946A (zh) * 2020-01-19 2020-04-17 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 水导激光加工装置和加工系统
CN113399825A (zh) * 2020-03-17 2021-09-17 深圳市联赢激光股份有限公司 一种激光装置
CN113478074A (zh) * 2020-03-17 2021-10-08 深圳市联赢激光股份有限公司 一种激光装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106624355A (zh) 一种可调节光斑能量密度分布的激光切割头
CN1047445C (zh) 光束成形光学元件及包括所述元件的辐射源装置和扫描装置
CN1265931C (zh) 激光束加工方法及其装置
CN206241474U (zh) 一种激光加工装置
CN103658975B (zh) 一种激光分束加工装置
CN107065071B (zh) 一种光纤涂覆层旋转剥离装置
CN112540457B (zh) 一种拓扑数可调的涡旋光束生成装置、系统及方法
CN106346143A (zh) 一种激光切割机及其切割方法
CN109352184A (zh) 硅基晶圆的分束激光切割方法
CN205914890U (zh) 一种浮雕效果激光打标机
CN101380696A (zh) 一种薄壁管激光微切割装置及方法
CN206455296U (zh) 一种可调节光斑能量密度分布的激光切割头
CN205147590U (zh) 一种旋转激光焊接头
CN205581344U (zh) 光纤端帽激光熔接装置
CN107052570A (zh) 一种激光精密加工装置
CN106762499A (zh) 碟片工质盘透射式激光烧蚀微推力器
CN102155194B (zh) 一种石油井下激光射孔装置
CN110497076A (zh) 一种激光打标装置
CN201833118U (zh) 用激光切割圆形、弧形的装置
CN106903433A (zh) 一种光斑可调激光熔覆头
CN107414284A (zh) 一种准分子激光辅助微铣削加工方法与装置
CN208614023U (zh) 光学系统、激光切割头和激光设备
CN208013545U (zh) 一种基于旋转四光楔激光扫描切割光学系统
CN108247199B (zh) 一种提高激光去毛刺效率的光头装置及激光去毛刺方法
CN205464805U (zh) 激光剥线机及其切割装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170510