CN115890031A - 一种多光束异分布图形数据同步加工系统及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及激光加工辅助设备技术领域，具体涉及一种多光束异分布图形数据同步加工系统及其方法；包括激光器，准直扩束镜、第一反光镜、分光棱镜、光闸、第二反光镜、扫描振镜组件和加工平台；分光棱镜将光路分割后，光路射入功率侦测模块；扫描振镜组件与控制卡连接；光闸、第二反光镜和扫描振镜组件均以分光棱镜的数量n为基准，设置有n组光路，并且每有n个分光棱镜，对应设置n个功率侦测模块，每有n个扫描振镜组件，对应设置n个控制卡；采用本发明，同时实现功率实时监控测量、光束整形、多个扫描振镜异分布数据同步处理的功能，提高整体加工效率，通过光闸配合，实现单机头停机，不影响其他设备工作；加快多产品同时加工的效率与质量。
Description
技术领域
本发明涉及激光加工辅助设备技术领域，具体涉及一种多光束异分布图形数据同步加工系统及其方法。
背景技术
现有技术CN201811128741.2，激光扫描振镜组件，包括振镜组件、场镜和红光组件；红光组件与场镜设置在振镜组件的同一侧；场镜设置在振镜组件外壁，且场镜与振镜组件可拆卸连接；多组红光组件发出光线的重合点与场镜的焦距重合。场镜直接装配在振镜组件下部，与振镜组件可拆卸连接，易于操作，嵌入式的场镜设计有多个规格，涵盖了多个幅面大小，可以任意组配，从而实现不同幅面大小的打标需求，方便用户使用。
但是仍然是采用一个激光器对应一个扫描振镜组件进行产品加工；或者是一个激光器经过分光后进入两个扫描振镜组件，每个扫描振镜组件都是同时切割同种图形同种分布的数据；以上所述技术效率低，设备成本高，且在现有的技术路线上，工艺水平和设备性能已经无法再有较高的提升空间。
随着激光加工工艺的适用面越来越广，客户对激光加工性能和效率的要求也越来越高，如密集微孔交加工或密集焊盘开窗加工等等要求高性能，高效率时，受现有激光激光加工技术和设备的制约，已经无法满足高端市场的要求。
发明内容
本发明的目的在于研发一种多光束异分布图形数据同步加工系统，以解决上述提出一站式作业，中间环节反对，如何提高良率和效率的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种多光束异分布图形数据同步加工系统，包括发射模块、光路传播模块、监测控制模块和加工模块；所述发射模块包括激光器；所述光路传播模块依据传播路径，依次包括准直扩束镜、第一反光镜、分光棱镜、光闸、第二反光镜和扫描振镜组件；所述监测控制模块包括功率侦测模块和控制卡；所述加工模块包括加工平台；
所述分光棱镜将光路分割后，光路射入功率侦测模块；所述扫描振镜组件与控制卡连接；所述光闸、第二反光镜和扫描振镜组件均以分光棱镜的数量n为基准，设置有n组光路，并且每有n个分光棱镜，对应设置n个功率侦测模块，每有n个扫描振镜组件，对应设置n个控制卡；
所述激光器、功率侦测模块、光闸、扫描振镜组件和控制卡均与外部工控主机信号连接；
进一步的，所述光闸内设置有光束遮挡组件，接收信号后，通过声光偏振器，实现光路切断；
进一步的，所述功率侦测模块为激光功率计，并且功率侦测模块与外部工控主机连接；
进一步的，所述扫描振镜组件包括X扫描电机、Y扫描电机、振镜和聚焦镜；每个所述扫描振镜组件单独对应一个控制卡；
进一步的，所述分光棱镜的数量n≥2；
一种多光束异分布图形数据同步加工方法，基于上述的加工系统，包括如下步骤：
S1、激光器光路分路计算选择，搭建分光路径；
S2、基于S1中分路数量，搭建对应的数量的分光棱镜组数；
S3、基于S3中分光棱镜组数，一一对应设置功率检测模块和光闸；
S4、设置对应第二反光镜，引导光路进入对应扫描振镜组件，每个扫描振镜组件对应单独控制卡；
S5、控制卡单独控制对应扫描振镜组件进行加工作业。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
采用本发明，同时实现功率实时监控测量、光束整形、多个扫描振镜异分布数据同步处理的功能，提高整体加工效率，通过光闸配合，实现单机头停机，不影响其他设备工作；加快多产品同时加工的效率与质量。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；
参考图1所示，一种多光束异分布图形数据同步加工系统，包括发射模块、光路传播模块、监测控制模块和加工模块；所述发射模块包括激光器1；所述光路传播模块依据传播路径，依次包括准直扩束镜2、第一反光镜3、分光棱镜5、光闸6、第二反光镜7和扫描振镜组件9；所述监测控制模块包括功率侦测模块4和控制卡8；所述加工模块包括加工平台10；
所述分光棱镜5将光路分割后，光路射入功率侦测模块4；所述扫描振镜组件9与控制卡8连接；所述光闸6、第二反光镜7和扫描振镜组件9均以分光棱镜5的数量n为基准，设置有n组光路，并且每有n个分光棱镜5，对应设置n个功率侦测模块4，每有n个扫描振镜组件9，对应设置n个控制卡8；
所述激光器1、功率侦测模块4、光闸6、扫描振镜组件9和控制卡8均与外部工控主机信号连接；
本实施例中，n为3，设置有3组光路，每组光路中，单独对应一组功率侦测模块4和控制卡8；其中控制卡8为上为控制单元，基于PC主机或工控主机开发，运用于非标设备的运动控制；所述控制卡8可根据外部工控主机信号，控制扫描振镜组件9进行激光在切割作业末端的聚焦及调整。
进一步的，所述光闸6内设置有光束遮挡组件，接收信号后，通过声光偏振器，实现光路切断；
进一步的，所述功率侦测模块4为激光功率计，并且功率侦测模块4与外部工控主机连接；
进一步的，所述扫描振镜组件9包括X扫描电机、Y扫描电机、振镜和聚焦镜；每个所述扫描振镜组件9单独对应一个控制卡8；
进一步的，所述分光棱镜5的数量n≥2；
一种多光束异分布图形数据同步加工方法，基于上述的加工系统，包括如下步骤：
S1、激光器光路分路计算选择，搭建分光路径；
S2、基于S1中分路数量，搭建对应的数量的分光棱镜组数；
S3、基于S3中分光棱镜组数，一一对应设置功率检测模块和光闸；
S4、设置对应第二反光镜，引导光路进入对应扫描振镜组件，每个扫描振镜组件对应单独控制卡；
S5、控制卡单独控制对应扫描振镜组件进行加工作业
本发明在具体工作状态下，优选三路式分光状态，激光器1出光，光束经过准直扩束镜2将激光器1的发散光束准直扩束到所需较大直径且准直光束；准直扩束后光束经过第一反光镜3后，进入分光棱镜5；分光棱镜5将激光器输出光束总功率的1/3分光进入第二反光镜7，功率的2/3分光进入下一个所述分光棱镜5；分光棱镜5将激光器总功率的2/3分光后，总功率的1/3进入对应的第二反光镜7，总功率的1/3进入最后一个分光棱镜5，通常最后一个分光棱镜5为纯反射镜，将光路反射到对应的第二反射镜7中；
若设置n组光路，设置有n个分光棱镜5，第一个分光棱镜5将1/n反射入第二反光镜7，将n-1/n射入第二个分光棱镜5，依次类推，通过分光棱镜5，将激光光路，均分为n份，通过对应的第二反光镜7，射入扫描振镜组件9；
当第二反光镜7接收光后，反射到扫描振镜组件9中；
控制卡8控制扫描振镜组件9的X扫描振镜和Y扫描振镜的运动轨迹；X扫描振镜，Y扫描振镜配合运动，改变光束方向；光束进入聚焦镜把光束聚焦成微小的光斑对加工平台10上的产品进行切割；
控制卡8是独立发送不同的数据指令给对应的扫描振镜，每个扫描振镜独立工作，互不干扰；
当扫描振镜组件9不需要出光加工时，光闸6上的声光偏振模块偏转光束后，将光束反射到其他地方，不再进入扫描振镜组件9，此时激光器可以照常工作，无需关闭激光；
本设备可以实时监控激光器分光后的功率大小，由功率侦测模块4实现测量；保证每条光路中的能量稳定，保证产品加工效果；
本实新所涉及一种多光束异分布数据同步激光加工技术，是指两束以上多束分光，理论上可以无限多束分光。
采用本发明，同时实现功率实时监控测量、光束整形、多个扫描振镜异分布数据同步处理的功能，提高整体加工效率，通过光闸配合，实现单机头停机，不影响其他设备工作；加快多产品同时加工的效率与质量。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神所定义的范围。
Claims (6)
1.一种多光束异分布图形数据同步加工系统，在其特征在于：包括发射模块、光路传播模块、监测控制模块和加工模块；所述发射模块包括激光器(1)；所述光路传播模块依据传播路径，依次包括准直扩束镜(2)、第一反光镜(3)、分光棱镜(5)、光闸(6)、第二反光镜(7)和扫描振镜组件(9)；所述监测控制模块包括功率侦测模块(4)和控制卡(8)；所述加工模块包括加工平台(10)；
所述分光棱镜(5)将光路分割后，光路射入功率侦测模块(4)；所述扫描振镜组件(9)与控制卡(8)连接；所述光闸(6)、第二反光镜(7)和扫描振镜组件(9)均以分光棱镜(5)的数量n为基准，设置有n组光路，并且每有n个分光棱镜(5)，对应设置n个功率侦测模块(4)，每有n个扫描振镜组件(9)，对应设置n个控制卡(8)；
所述激光器(1)、功率侦测模块(4)、光闸(6)、扫描振镜组件(9)和控制卡(8)均与外部工控主机信号连接。
2.根据权利要求1所述的一种多光束异分布图形数据同步加工系统，其特征在于：所述光闸(6)内设置有光束遮挡组件，接收信号后，通过声光偏振器，实现光路切断。
3.根据权利要求1所述的一种多光束异分布图形数据同步加工系统，其特征在于：所述功率侦测模块(4)为激光功率计，并且功率侦测模块(4)与外部工控主机连接。
4.根据权利要求1所述的一种多光束异分布图形数据同步加工系统，其特征在于：所述扫描振镜组件(9)包括X扫描电机、Y扫描电机、振镜和聚焦镜；每个所述扫描振镜组件(9)单独对应一个控制卡(8)。
5.根据权利要求1所述的一种多光束异分布图形数据同步加工系统，其特征在于：所述分光棱镜(5)的数量n≥2。
6.一种多光束异分布图形数据同步加工方法，基于上述权利要求1-5任一项的加工系统，其特征在于，包括如下步骤：
S1、激光器光路分路计算选择，搭建分光路径；
S2、基于S1中分路数量，搭建对应的数量的分光棱镜组数；
S3、基于S3中分光棱镜组数，一一对应设置功率检测模块和光闸；
S4、设置对应第二反光镜，引导光路进入对应扫描振镜组件，每个扫描振镜组件对应单独控制卡；
S5、控制卡单独控制对应扫描振镜组件进行加工作业。
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| CN202211551507.7A CN115890031A (zh) | 2022-12-05 | 2022-12-05 | 一种多光束异分布图形数据同步加工系统及其方法 |
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| CN202211551507.7A CN115890031A (zh) | 2022-12-05 | 2022-12-05 | 一种多光束异分布图形数据同步加工系统及其方法 |
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| CN115890031A true CN115890031A (zh) | 2023-04-04 |
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| CN202211551507.7A Pending CN115890031A (zh) | 2022-12-05 | 2022-12-05 | 一种多光束异分布图形数据同步加工系统及其方法 |
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|---|---|
| CN (1) | CN115890031A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117506121A (zh) * | 2024-01-05 | 2024-02-06 | 西安空天机电智能制造有限公司 | 激光功率监控系统和激光加工方法、装置、系统及介质 |
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2022
- 2022-12-05 CN CN202211551507.7A patent/CN115890031A/zh active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN117506121A (zh) * | 2024-01-05 | 2024-02-06 | 西安空天机电智能制造有限公司 | 激光功率监控系统和激光加工方法、装置、系统及介质 |
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