[发明专利]一种精密激光切割系统

权利要求书

1.一种精密激光切割系统，其特征在于：该切割系统包括激光光源组 件(1)、光学组件(2)、三维运动组件(7)和计算机(8)，其中三维运动 组件(7)包括xy轴移动平台(72)和z轴移动平台(73)，xy轴移动平台 (72)带动待加工材料(6)实现x、y方向移动，z轴移动平台(73)带动 光学组件(2)实现z方向移动；

所述激光光源组件(1)发射加工激光束(151)，加工激光束(151)经 过光学组件(2)作用后，聚焦在待加工材料(6)上对其进行加工，计算机 (8)分别与激光光源组件(1)、光学组件(2)、xy轴移动平台(72)和z 轴移动平台(73)连接。

2.根据权利要求1所述的精密激光切割系统，其特征在于：所述切割 系统还包括辅助气体组件(5)，其设置在待加工材料(6)和光学组件(2) 之间；辅助气体组件(5)采用气嘴(52)，其上部侧壁上加工有辅助气体入 口(51)，底部中心的孔与待加工材料(6)位置相对应。

3.根据权利要求1或2所述的精密激光切割系统，其特征在于：所述 激光光源组件(1)包括激光器(11)、滤光片(12)、准直扩束装置(13) 和第一反射镜(14)，其中激光器(11)发射加工激光束(151)，经过滤光 片(12)滤光后，到达准直扩束装置(13)，准直扩束装置(13)能增大加 工激光束(151)的光斑直径并减小其发散角，并经过第一反射镜(14)反 射后进入光学组件(2)。

4.根据权利要求3所述的精密激光切割系统，其特征在于：所述准直 扩束装置(13)包括至少两组平行设置的透镜，透镜采用单片式镜片或组合 式透镜组。

5.根据权利要求4所述的精密激光切割系统，其特征在于：所述光学 组件(2)包括显微物镜(21)、第二反射镜(22)、第三反射镜(23)和实 时监测装置(4)，其中第三反射镜(23)平行设置在第一反射镜(14)下方， 第二反射镜(22)沿水平方向并与第三反射镜(23)平行设置；

被第一反射镜(14)反射后的加工激光束(151)，依次经过第三反射镜 (23)、第二反射镜(22)作用后，到达实时监测装置(4)，经过实时监测 装置(4)作用后，到达显微物镜(21)放大聚焦后，作用在待加工材料(6) 上，焦点为第二加工激光束焦点(153)。

6.根据权利要求5所述的精密激光切割系统，其特征在于：所述实时 监测装置(4)包括第四反射镜(41)、第五反射镜(42)、成像透镜(43)、 小孔光阑(45)、电荷耦合器件(46)、照明光源(47)和第三透镜(48)；

其中照明光源(47)发出照明光束(493)，照明光束(493)到达第三 透镜(48)透射后，经过第五反射镜(42)反射至第四反射镜(41)，照明 光束(493)透过第四反射镜(41)后到达显微物镜(21)，经过显微物镜(21) 放大聚焦后，在待加工材料(6)表面形成光斑，光斑的中心轴与第二加工 激光束焦点(153)的中心轴重合；

照明光束(493)在待加工材料(6)表面部分反射形成成像光束(491)， 成像光束(491)经过显微物镜(21)被聚焦后，透过第四反射镜(41)和 第五反射镜(42)，到达成像透镜(43)透射聚焦，穿过小孔光阑(45)中 心的小孔，将待加工材料(6)表面的图像传输给电荷耦合器件(46)，电荷 耦合器件(46)将其转化为数字信号并传输给计算机(8)。

7.根据权利要求6所述的精密激光切割系统，其特征在于：所述成像 透镜(43)和小孔光阑(45)之间还同轴设置有滤光片(44)。