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(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CN114160967A(43)申请公布日2022.03.11(21)申请号202111633981.XB23K26/38(2014.01)(22)申请日2021.12.29(71)申请人南京萃智激光应用技术研究院有限公司地址210038江苏省南京市栖霞区新港开发区红枫科技园A2栋3层(72)发明人孔兵赵全忠徐冰(74)专利代理机构南京华恒专利代理事务所(普通合伙)32335代理人宋方园(51)Int.Cl.B23K26/064(2014.01)B23K26/046(2014.01)B23K26/082(2014.01)B23K26/70(2014.01)权利要求书2页说明书6页附图6页(54)发明名称一种随动式激光加工装置及其控制方法(57)摘要本发明公开了一种随动式激光加工装置及其控制方法,包括激光加工单元和光学检测单元,激光加工单元用于发射激光束并汇聚成加工激光斑,光学检测单元用于发射检测光,检测光到达加工表面后再返回至光谱仪,光谱仪用于测量激光加工头与加工表面的距离。本发明可以适用于各种材料,用于切割、打孔或表面处理,不仅限于金属材料;可以通过一次测量直接得到高度信息,测量精度可以达到微米乃至亚微米的测量精度,完全匹配目前的激光聚焦焦深参数,实现最佳加工效果。CN114160967ACN114160967A权利要求书1/2页1.一种随动式激光加工装置,其特征在于:包括激光加工单元和光学检测单元,所述激光加工单元用于发射激光束(1)并汇聚成加工激光斑,所述光学检测单元用于发射检测光(2),所述检测光到达加工表面后再返回至测距单元,所述测距单元包括光谱仪(3),所述光谱仪(3)用于测量激光加工头与加工表面的距离。2.根据权利要求1所述的一种随动式激光加工装置,其特征在于:当所述激光加工单元采用常规激光器时,所述激光加工单元发射激光束(1),所述激光束(1)的一侧方设置有扩束镜(4),所述扩束镜(4)的一侧设置有分束镜(5),所述分束镜(5)的一侧设置有聚焦单元(6),所述激光束(1)经由扩束镜(4)准直,然后经过聚焦单元(6)聚成加工激光斑。3.根据权利要求2所述的一种随动式激光加工装置,其特征在于:所述光学检测单元(2)的一侧设置有光纤分束/耦合器一(8),所述光纤分束/耦合器一(8)的一侧设置有准直镜(11),所述准直镜(11)的一侧设置有反射镜(12),所述反射镜(12)的一侧设置有聚焦单元(6),所述聚焦单元(6)与反射镜(12)直接设置有所述分束镜(5);所述光学检测单元(2)发射检测光,所述检测光经过光纤二(7)、光纤分束/耦合器一(8)进入光纤三(9)并到达出光点(10),检测光从出光点(10)出光进入准直镜(11)形成准直光束,所述准直光束经反射镜(12)、分束镜(5)到达聚焦单元(6)形成最终的检测光聚焦于加工表面。4.根据权利要求3所述的一种随动式激光加工装置,其特征在于:所述最终的检测光在检测完加工表面后,沿原路,经由聚焦单元(6)、分束镜(5)、反射镜(12)、准直镜(11)返回至出光点(10)形成返回检测光,所述返回检测光经由光纤三(9)、光纤分束/耦合器一(8)进入光纤一(13)到达光谱仪(3),光谱仪(3)接收到光谱信号得到光谱频率,所述光谱频率用于换算成激光头与加工表面的距离。5.根据权利要求1所述的一种随动式激光加工装置,其特征在于:当所述激光加工单元为光纤激光器时,所述激光加工单元发射激光束(1),所述激光束(1)的一侧设置有光纤分束/耦合器一(8),所述光纤分束/耦合器一(8)的一侧设置有准直镜(11),所述准直镜(11)的一侧设置有聚焦单元(6);所述激光束(1)经由光纤一(13)、光纤分束/耦合器一(8)进入光纤五(16)到达出光点(10),激光束(1)由出光点(10)出发,经由准直镜(11)准直、聚焦单元(6)聚成加工激光斑。6.根据权利要求5所述的一种随动式激光加工装置,其特征在于:所述光学检测单元(2)的一侧设置有光纤分束/耦合器二(15),所述光纤分束/耦合器二(15)与光纤分束/耦合器一(8)连接;所述光学检测单元(2)发射检测光,所述检测光经过光纤三(9)、光纤分束/耦合器二(15)进入光纤四(14),再经由光纤分束/耦合器一(8)进入光纤五(16)并到达出光点(10),检测光从出光点(10)出光进入准直镜(11)形成准直光束,所述准直光束到达聚焦单元(6)形成最终的检测光聚焦于加工表面。7.根据权利要求6所述的一种随动式激光加工装置,其特征在于:所述最终的检测光在检测完加工表面后,沿原路,经由聚焦单元(6)、准直镜(11)返回至出光点(10)形成返回检测光,所述返回检测光经由光纤五(16)、光纤