[发明专利]一种多光束射流耦合水导激光加工装置及加工系统

权利要求书

1.一种多光束射流耦合水导激光加工装置，其特征在于，包括光束耦合单元及液体腔室；

所述光束耦合单元与所述液体腔室沿激光束传输方向依次设置；

所述光束耦合单元包括至少两个扩束聚焦模块，每个所述扩束聚焦模块用于对与其对应输入的一路激光束进行聚焦处理；

所述扩束聚焦模块的空间位置及角度可调，用于调整所述激光束经所述扩束聚焦模块聚焦后的焦点的位置及姿态角度；

所述液体腔室用于将经过所述光束耦合单元聚焦的所述激光束沿所述液体腔室出射的水柱传输，利用所述水柱中的所述激光束切割工件。

2.根据权利要求1所述的激光加工装置，其特征在于，每个所述扩束聚焦模块均包括沿所述激光束传输方向依次设置的扩束子模块及聚焦子模块；

每个所述扩束子模块用于调整所述激光束的光束直径及发散角；

每个所述聚焦子模块用于将经过所述扩束子模块处理的所述激光束进行聚焦。

3.根据权利要求1所述的激光加工装置，其特征在于，每个所述扩束聚焦模块沿其所在轴线沿轴向作回转体运动或静止不动。

4.根据权利要求1所述的激光加工装置，其特征在于，所述扩束聚焦模块为2-3个。

5.根据权利要求1所述的激光加工装置，其特征在于，所述液体腔室包括腔体、窗口透镜及液体缩流口；

所述窗口透镜及所述液体缩流口分别设置在所述腔体的顶壁和底壁上；

所述窗口透镜用于透射经所述光束耦合单元聚焦后的所述激光束，所述液体缩流口用于出射所述激光束及水柱；

优选的，所述腔体侧壁均匀设置有多个进液口，所述腔体内靠近所述进液口处呈环形设置有液体过滤结构；

优选的，所述液体过滤结构为多孔树脂元件；

优选的，所述进液口通入的液体为水。

6.根据权利要求5所述的激光加工装置，其特征在于，所述激光加工装置还包括气体腔室，用于对从所述液体腔室出射的所述水柱进行气体保护；

所述气体腔室底壁开设有气液缩流口，所述气液缩流口与所述液体缩流口同轴设置；

优选的，所述气体腔室侧壁上均匀设置有多个进气口，所述气体腔室靠近所述进气口处呈环形设置有气体过滤结构。

7.根据权利要求6所述的激光加工装置，其特征在于，所述液体缩流口的出口截面积大于所述气液缩流口的出口截面积。

8.根据权利要求7所述的激光加工装置，其特征在于，经所述扩束聚焦模块聚焦处理后的所述激光束的焦点位于所述液体缩流口与所述气液缩流口之间的水柱内。

9.根据权利要求8所述的激光加工装置，其特征在于，多个所述扩束聚焦模块的输入激光束中存在一路激光束与所述液体缩流口同轴设置，其余一路或多路激光束倾斜设置在所述同轴设置的激光束的周围；

或多个所述扩束聚焦模块的输入激光束均设置在所述液体缩流口与所述气液缩流口所在轴线周围。

10.一种多光束射流耦合水导激光加工系统，其特征在于，包括电控模块、激光发生器、光学元件、气体传输模块、流体传输模块及权利要求1-9任一项所述的激光加工装置；

所述电控模块用于控制所述激光发生器、所述流体传输模块及所述气体传输模块的开启与关闭；

所述激光发生器用于产生激光束，产生的所述激光束通过所述光学元件传导进入所述激光加工装置；

所述流体传输模块用于提供高压流体，产生的高压流体输入至所述激光加工装置的液体腔室中；

所述气体传输模块用于提供高压气体，产生的高压气体输入至所述激光加工装置的气体腔室中；

所述激光加工装置用于利用所述激光发生器产生的激光对工件进行切割。