[實用新型]一種激光微加工過程的反射式監(jiān)測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420187421.5
• 申請日: 2014-04-17
• 公開（公告）號: CN203765162U
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 田其立;尉鵬飛;王楠;朱海永;黃曉虹;黃運米;金清理;楊光參
• 申請（專利權(quán)）人: 溫州大學
• 主分類號: B23K26/03
• 分類號: B23K26/03;B23K26/70;B23K26/00
• 代理公司: 北京中北知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11253
• 代理人: 李雪芳

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及激光微加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種激光微加工過程的反射式監(jiān)測裝置。

背景技術(shù)

目前，激光微加工過程中常用CCD攝像頭進行現(xiàn)場拍攝監(jiān)測。在高精度微加工過程中，甚至還需要在顯微鏡下操作來保證加工質(zhì)量。此類的監(jiān)測系統(tǒng)過于復(fù)雜，監(jiān)測成本也過于昂貴，特別是監(jiān)測采集到的數(shù)據(jù)為兩維圖像數(shù)據(jù)甚至是視頻數(shù)據(jù)流，造成數(shù)據(jù)量過于龐大。此外，加工過程中，材料的關(guān)鍵微納結(jié)構(gòu)的變化也無法進行顯著提示。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、適用性強、成本低廉、采集數(shù)據(jù)量小、采集速度快的激光微加工過程的反射式監(jiān)測裝置。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了如下技術(shù)方案：一種激光微加工過程的反射式監(jiān)測裝置，包括氦氖激光器，所述氦氖激光器前端發(fā)射出的探測激光束發(fā)射線路上設(shè)置有工件，所述工件的探測激光束反射線路上設(shè)置有第一光電探頭，且氦氖激光器前端探測激光束發(fā)射線路中部設(shè)置有激光分束片，通過所述激光分束片將探測激光束具體分成參考信號和反射光信號，反射光信號經(jīng)過被工件的反射后進入第一光電探頭，所述參考光信號前端設(shè)置有第二光電探頭，參考光信號直接進入第二光電探頭，所述第一光電探頭上固定設(shè)置有第一數(shù)據(jù)線，第二光電探頭上固定設(shè)置有第二數(shù)據(jù)線，所述第一數(shù)據(jù)線和第二數(shù)據(jù)線之間設(shè)置有示波器，且第一數(shù)據(jù)線和第二數(shù)據(jù)線均與示波器電連接。

通過采用上述技術(shù)方案，工件材料在激光的微加工過程中，其表面結(jié)構(gòu)會發(fā)生明顯變化，從而影響反射光信號的反射強度（即反射光信號載有材料的表面結(jié)構(gòu)信息）。反射光信號通過與尚未被調(diào)制的參考光信號進行比對，從而解析出材料的表面結(jié)構(gòu)信息并實時顯示在示波器上，這樣就實現(xiàn)了激光微加工過程中的加工進程和加工效果的監(jiān)測。結(jié)構(gòu)簡單、適用性強、成本低廉、采集數(shù)據(jù)量小、采集速度快。

本實用新型進一步設(shè)置為：所述第一數(shù)據(jù)線和第二數(shù)據(jù)線載有工件信息的反射光信號通過第一數(shù)據(jù)線進入示波器，同時參考光信號通過第二數(shù)據(jù)線進入示波器。通過本設(shè)置，所述示波器與第一數(shù)據(jù)線和第二數(shù)據(jù)線結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠。

本實用新型還進一步設(shè)置為：所述氦氖激光器發(fā)出的探測激光束，輸出波長為632.8nm。通過本設(shè)置，氦氖激光器工作穩(wěn)定，使用壽命長。

本實用新型還進一步設(shè)置為：所述激光分束片的分束比例為1:1。通過本設(shè)置，所述的激光分束片工作更加可靠。

本實用新型還進一步設(shè)置為：所述示波器為雙通道示波器。通過本設(shè)置，所述的示波器工作穩(wěn)定，使用壽命長。

本實用新型的優(yōu)點是：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型結(jié)構(gòu)設(shè)置合理，工件材料在激光的微加工過程中，其表面結(jié)構(gòu)會發(fā)生明顯變化，從而影響反射光信號的反射強度（即反射光信號載有材料的表面結(jié)構(gòu)信息）。反射光信號通過與尚未被調(diào)制的參考光信號進行比對，從而解析出材料的表面結(jié)構(gòu)信息并實時顯示在示波器上，這樣就實現(xiàn)了激光微加工過程中的加工進程和加工效果的監(jiān)測。結(jié)構(gòu)簡單、適用性強、成本低廉、采集數(shù)據(jù)量小、采集速度快。

下面結(jié)合說明書附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型應(yīng)用到激光雕刻設(shè)備上的裝配示意圖。

具體實施方式

參見圖1，本實用新型公開的一種激光微加工過程的反射式監(jiān)測裝置，包括氦氖激光器1，所述氦氖激光器1前端發(fā)射出的探測激光束11發(fā)射線路上設(shè)置有工件2，所述工件2的探測激光束11反射線路上設(shè)置有第一光電探頭3，且氦氖激光器1前端探測激光束11發(fā)射線路中部設(shè)置有激光分束片4，通過所述激光分束片4將探測激光束11具體分成參考信號41和反射光信號42，反射光信號42經(jīng)過被工件2的反射后進入第一光電探頭3，所述參考光信號41前端設(shè)置有第二光電探頭5，參考光信號41直接進入第二光電探頭5，所述第一光電探頭3上固定設(shè)置有第一數(shù)據(jù)線6，第二光電探頭5上固定設(shè)置有第二數(shù)據(jù)線7，所述第一數(shù)據(jù)線6和第二數(shù)據(jù)線7之間設(shè)置有示波器8，且第一數(shù)據(jù)線6和第二數(shù)據(jù)線7均與示波器8電連接。

為使本實用新型結(jié)構(gòu)更加合理，作為優(yōu)選的，所述第一數(shù)據(jù)線6和第二數(shù)據(jù)線7載有工件信息的反射光信號通過第一數(shù)據(jù)線6進入示波器8，同時參考光信號41通過第二數(shù)據(jù)線7進入示波器8。

所述氦氖激光器1發(fā)出的探測激光束，輸出波長為632.8nm。所述激光分束片4的分束比例為1:1。所述示波器8為雙通道示波器。