一种激光加工光路系统、方法及其应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114192971A(43)申请公布日2022.03.18(21)申请号202111523800.8(22)申请日2021.12.14(66)本国优先权数据202121318890.22021.06.15CN202121853763.22021.08.10CN(71)申请人苏州创鑫激光科技有限公司地址215143江苏省苏州市相城区黄埭镇长泰路88号(72)发明人蒋峰师腾飞唐武光李立恒(51)Int.Cl.B23K26/04(2014.01)B23K26/046(2014.01)权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称一种激光加工光路系统、方法及其应用(57)摘要本发明提供一种激光加工光路系统、方法及其应用，该光路系统包括沿光路传输方向依次设置有传输光纤、石英端帽和反射镜片，其中，所述传输光纤输送发散光束至所述石英端帽，所述石英端帽的至少一端端面为凸起的曲面，用于将所述发散光束会聚成为准直光束射入所述反射镜，该光路系统将分开设立的激光输出头搭配拔插式手持焊接头的光路体系进行了一体化整合，大大简化了光学元器件安装与调试系统，整个光路系统非常简洁。CN114192971ACN114192971A权利要求书1/1页1.一种激光加工光路系统，其特征在于，沿光路传输方向依次设置有传输光纤、石英端帽和反射镜；其中，所述传输光纤输送发散光束至所述石英端帽；所述石英端帽的至少一端端面为凸起的曲面，用于将所述发散光束会聚成为准直光束射入所述反射镜。2.根据权利要求1所述的激光加工光路系统，其特征在于，所述石英端帽的曲面上镀有均匀高透的增透模，用于保证特定波长的激光高效通过以减少出光功率的损耗，所述增透膜的带宽大于通过的激光光束的波长范围。3.根据权利要求1所述的激光加工光路系统，其特征在于，所述石英端帽的曲面长度和曲率可调，用于保证所述准直光束的直径不小于预设范围。4.根据权利要求1所述的激光加工光路系统，其特征在于，所述反射镜为凹面反射镜，所述凹面反射镜的空间位置可调整，所述准直光束经所述凹面反射镜反射后在待加工工件上形成可移动的聚焦光斑。5.根据权利要求1所述的激光加工光路系统，其特征在于，所述反射镜为变形反射镜，所述变形反射镜的面型可调整，所述准直光束经所述变形反射镜反射后在待加工工件上形成可移动的聚焦光斑。6.根据权利要求1所述的激光加工光路系统，其特征在于，所述反射镜表面镀有高反射膜，用于对预设的入射角度范围内的特定波长激光进行有效反射。7.根据权利要求1所述的激光加工光路系统，其特征在于，所述反射镜与所述石英端帽为间隔设置，其间设置有致动电机或散热模块。8.一种激光加工方法，其特征在于，包括：通过传输光纤将发散光束输入石英端帽；通过所述石英端帽将所述发散光束拓束后准直成为平行光束；通过反射镜将所述平行光束反射后会聚在待加工件上形成聚焦光斑。9.根据权利要求8所述的激光加工方法，其特征在于，所述聚焦光斑可根据设定的速度和/或设定的加工轨迹在待加工件上移动。10.一种手持激光加工头，其特征在于，包括可手部握持的枪座，所述枪座内设置有如权利要求1‑7所述的激光加工光路系统。2CN114192971A说明书1/5页一种激光加工光路系统、方法及其应用技术领域[0001]本发明实施例涉及激光技术领域，特别涉及激光加工光路系统技术领域。背景技术[0002]激光加工已经广泛应用于切割、打标、焊接、熔覆、淬火等各种工业加工领域，尤其是激光焊接相对于传统的电弧焊、氩弧焊、等离子弧焊等方式，具有热输入小、焊缝美观、焊接速度快等优势，已经越来越收到重视应用在家电、厨具、动力电池、运动器材、汽车、飞机、轮船等制造领域。手持式激光焊接是将激光加工头改造为手持式以便于人手直接操作使用的激光焊接方式，相对于一般的平台式激光焊接手持激光焊接更加的灵活多变，应用场景更加多样化；相对于传统的手持电弧焊、氩弧焊等焊接方式又具有激光焊接的独特优势，加之附带光源摆动和智能化的结构系统，手持式激光焊接对焊工焊接水平的要求大幅度下降，可以充分的解放对焊接能力的需求市场应用潜能巨大。[0003]手持式激光焊接头是手持式激光焊接系统的核心部分，它主要由光路系统、电路系统、结构系统和软件系统组成，其中光路系统是核心部分起到决定激光焊接质量和效果的重要作用。[0004]如图1传统手持式激光加工头的光路示意图，通常由输出端帽1、准直透镜2、平面反射镜片3、聚焦透镜4组成，准直透镜2将端帽1输出的发散光进行准直后在平面反射镜3上进行反射再由聚焦透镜4会聚在待加工材料上，至少四个光路元器件才能完成整个光路，光路相对复杂不够简洁。[0005]因此，设计一种简单的激光焊接光路系统是很有必要的。发明内容[0006]针