[發(fā)明專利]能夠抖動的激光加工系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201480052677.8
• 申請日: 2014-09-24
• 公開（公告）號: CN105579185B
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發(fā)明（設計）人: 約瑟夫·李奧·達拉羅薩;本·阿瑪爾;大衛(wèi)·斯奎爾斯
• 申請（專利權）人: IPG光子公司
• 主分類號: B23K26/064
• 分類號: B23K26/064;B23K26/046;B23K26/10;B23K26/342
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 張琛

1.一種用于激光加工工件的方法，該方法包括如下步驟：

使用光束傳輸系統(tǒng)中的準直透鏡產生沿著準直激光束的長度的至少一部分具有一致的Z軸功率密度的準直激光束；

朝向工件引導準直激光束，以在工件上形成光束點；

移動工件，使得光束點便于在工件移動時在工件的三維表面上加工；和

在未偏轉和移動聯(lián)接到光束傳輸系統(tǒng)的激光器輸出端的情況下通過沿著X軸和Y軸移動準直透鏡以抖動準直激光束，使得準直激光束沿著X軸和Y軸中的一個來回移動±10mm或更小的距離，同時準直激光束保持垂直于工件，使得光束點在工件移動時在工件上對應地抖動，從而在工件的三維表面上的不同加工位置處維持一致的激光束特性。

2.根據權利要求1所述的方法，其中產生準直激光束的步驟包括使激光器的輸出光束穿過至少兩個準直透鏡。

3.根據權利要求2所述的方法，其中準直透鏡中的至少一個能夠在Z軸上移動以改變在工件上的光束點的直徑。

4.根據權利要求1所述的方法，其中加工包括包覆。

5.根據權利要求1所述的方法，其中加工包括焊接。

6.根據權利要求1所述的方法，其中加工包括表面清潔。

7.根據權利要求1所述的方法，其中工件具有三維表面，并且其中準直激光束在三維表面上的不同的加工位置處提供一致的Z軸功率密度。

8.根據權利要求7所述的方法，其中，工件是渦輪葉片。

9.根據權利要求7所述的方法，其中，工件是閥座。

10.根據權利要求1所述的方法，其中準直激光束在與工件的移動協(xié)調的情況下而被抖動，使得光束點在工件的三維表面上以連續(xù)的圖案移動。

11.根據權利要求10所述的方法，其中所述圖案是蛇形圖案。

12.根據權利要求10所述的方法，其中所述圖案是螺旋圖案。

13.一種激光加工系統(tǒng)，包括：

光纖激光器系統(tǒng)；

光束傳輸系統(tǒng)，該光束傳輸系統(tǒng)光學地聯(lián)接到光纖激光器系統(tǒng)的光纖激光器輸出端，該光束傳輸系統(tǒng)包括準直透鏡以產生準直激光束，其中至少一個準直透鏡能夠在Z軸上移動以改變準直激光束的直徑；

用于相對于準直透鏡移動光纖激光器輸出端以抖動準直激光束的裝置，所述裝置抖動準直激光束使得準直激光束沿著X軸和Y軸中的一個來回移動±10mm或更小的距離，同時準直激光束保持垂直于工件，從而在工件的三維表面上的不同加工位置處維持一致的激光束特性；

用于支撐和移動工件的工件保持器；和

用于控制工件保持器和用于相對于準直透鏡移動光纖激光器輸出端的裝置的運動的運動控制系統(tǒng)，

其中用于相對于準直透鏡移動光纖激光器輸出端的裝置包括用于在不偏轉和移動光纖激光器輸出端的情況下移動準直透鏡的光學元件X-Y平臺。