[实用新型]一种激光加工设备

说明书

本实用新型涉及一种激光加工设备，包括激光器模块、光路模块、激光扫描模块、精密运动平台、对准模块和控制单元。本实用新型可对激光加工工艺进行优化，有效改善激光加工中的锥度问题，提高待加工物料的加工质量，和通过光路优化，改变光斑特性的方案相比，可以减小系统设计的复杂度，降低系统开发成本。

技术领域

本实用新型涉及一种激光加工设备，属于激光加工技术领域。

背景技术

激光加工是利用高功率密度激光束照射被切割材料，使材料很快被加热至汽化温度，蒸发形成孔洞，随着光束对材料的移动，孔洞连续形成宽度很窄的切缝，完成对材料的切割。

结合图4所示，针对现有的激光加工工艺，能量分布为高斯分布的激光束，在到达工作面后，由于其光斑特性，激光束对待加工物料的加工剖面进行切割后，在加工剖面容易形成一定的加工锥度，造成被加工物料的上下加工面的切割深度不一致，影响了加工质量。现有技术多采用优化光路，改变光斑特性的方法改善加工面的锥度，需要增加部件，开发成本高也增加了系统的复杂度。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种激光加工设备，能够用于改善物料加工面的锥度，提高物料的加工质量。

为了解决上述问题，本实用新型采用的技术方案如下：

一种激光加工设备，它包括：

激光器模块，产生加工所用的激光束；

光路模块，用于对激光束进行整形以及改变激光束的传播路径，所述激光束经过所述光路模块后入射至激光扫描模块；

激光扫描模块，用于按照待加工物料的扫描路径调整所述激光束，使得所述激光束按照扫描路径对待加工物料进行扫描；

精密运动平台，包括运动控制器和运动台，所述运动控制器用于控制运动台在竖直平面内的弧摆运动，所述运动台用于放置待加工物料；

对准模块，用于观测所述运动台竖直面内的弧摆运动位置；

控制单元，包括上位机和与它连接的扫描控制器，所述上位机分别与对准模块及运动控制器相连接，所述扫描控制器分别与激光器模块及激光扫描模块相连接，用于控制激光器模块及激光扫描模块。

进一步，所述激光器模块为飞秒激光器，所述激光束为高斯激光。

进一步，所述光路模块包括整形扩束单元和光束切换单元，所述整形扩束单元用于调节所述激光束的平行度和光斑大小，所述光束切换单元用于改变所述激光束的传播路径。

进一步，所述光束切换单元包括沿依次布设的第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜和第四反射镜。

进一步，所述激光扫描模块包括扫描振镜和聚焦透镜，用于将所述激光束聚焦到待加工物料表面。

进一步，所述对准模块为相机检测单元。

进一步，所述运动台在竖直面内弧摆运动的行程为±10°，定位精度为±30urad，双向重复定位精度为±5urad。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型的激光加工设备可对激光的加工工艺进行优化，有效改善激光加工中的锥度问题，提高待加工物料的加工质量，和通过光路优化，改变光斑特性的方法相比，可以减小系统设计的复杂度，降低系统开发成本。

2、本实用新型激光加工设备中的对准模块，可将观测到的运动台的弧摆运动位置传输给上位机，接着上位机对运动控制器发出指令，由运动控制器实现对运动台的位置进行微调。

附图说明

图1为本实用新型激光加工设备一实施例的结构示意图；