[发明专利]一种长焦深激光切割头的装调方法

权利要求书

1.一种长焦深激光切割头的装调方法，其特征在于：

该方法中的长焦深激光切割头使用了旋转对称的异形光学元件获取贝塞尔光束，所述异形光学元件由异形面和平面组成，其中异形面朝向出射光方向，平面朝向入射光方向；在激光切割头中，第一片透镜为异形光学元件，且其平面朝激光切割头的外面；

该装调方法步骤如下：

步骤1：调整校准装置：搭建校准测试台，并使自准直仪（102）与水平面垂直；

步骤2：调整激光切割头机械框（202）：将激光切割头机械框（202）固定在调节架（203）上，并在激光切割头机械框(202)的基准面上放置带“十字丝”的反射镜（201），通过观测自准直仪（102）经由反射镜（201）后在计算机（104）上产生的反射像位置，来四维调整激光切割头机械框(202)，使“十字丝”反射像与自准直仪（102）的参考目标像重合，此时，激光切割头机械框(202)的机械轴与自准直仪（102）的光轴重合；

步骤3：调节激光切割头中靠近其焦平面的镜片：去掉反射镜，将镜片安装到激光切割头机械框(202)内，计算机上观测该镜片的球心像和表面像，松紧激光切割头机械框的侧向螺钉，使该镜片的球心像和表面像与参考目标像重合，此时，该镜片的光轴与激光切割头机械框(202)的机械轴重合；

步骤4：安装和调节其他镜片：从下到上安装调节镜片，调节方式同步骤3；

步骤5：安装异形光学元件：第二相机与自准直仪正对放置后，将异形光学元件放置到激光切割头的机械外框内，自准直仪观测异形光学元件的表面反射像，同时第二相机观测异形光学元件的透射像，调节侧向螺钉使反射像与参考目标像重合，透射像的光斑能量均匀和对称分布，此时，异形光学元件的光轴与激光切割头机械框(202)的机械轴重合。

2.根据权利要求1所述的一种长焦深激光切割头的装调方法，其特征在于：所述步骤1中，所述自准直仪（102）安装在固定支架（101）上，所述自准直仪（102）具有调焦功能，所述自准直仪（102）的像方焦面上设置第一相机（103），所述第一相机（103）的图像信号传递给计算机（104）显示出来，在所述自准直仪（102）正下方大于250mm的位置上放置一个盛有水的水槽（105）；将所述自准直仪（102）调焦到可观测无穷远的目标，并将所述自准直仪（102）发射的光束经过所述水槽（105）的水面反射后，再次进入所述自准直仪（102）中，并在所述计算机（104）上观测反射像，通过倾斜调节所述自准直仪（102），使反射像与所述自准直仪（102）的参考目标像重合，表明所述自准直仪（102）与水平面保持绝对垂直。

3.根据权利要求2所述的一种长焦深激光切割头的装调方法，其特征在于：步骤2中，移走所述水槽（105），在所述自准直仪（102）正下方大于250mm的位置上，将激光切割头机械框（202）固定在调节架（203）上，所述激光切割头机械框（202）靠近所述自准直仪（102）的端面为基准面，将带有机械框的反射镜（201）放置在基准面上，反射镜（201）的机械框与所述自准直仪（102）的基准面紧密配合，同时所述反射镜（201）紧密配合到其机械框内；首先将所述自准直仪（102）调焦至观测无穷远目标，所述自准直仪（102）发射的光束经所述反射镜（201）反射面反射后，进入所述自准直仪（102）中，在所述计算机（104）上观测反射像，通过倾斜调节所述激光切割头机械框（202），使反射像与参考目标像重合，表明所述激光切割头机械框（202）的机械轴垂直于水平面；其次将所述自准直仪（102）调焦至观测所述反射镜（201）上的“十字丝”，“十字丝”上产生的反射光进入所述自准直仪（102）中，在所述计算机（104）上观测“十字丝”像，通过平移调节所述激光切割头机械框（202），使“十字丝”像与参考目标像重合，表明所述激光切割头机械框（202）的机械轴与所述自准直仪（102）的光轴重合。