[發明專利]一種CO2激光切割設備及其光路傳輸方法

在審

• 申請號: 201610058120.6
• 申請日: 2016-01-28
• 公開（公告）號: CN105562925A
• 公開（公告）日: 2016-05-11
• 發明（設計）人: 肖磊;趙建濤;徐地華
• 申請（專利權）人: 廣東正業科技股份有限公司
• 主分類號: B23K26/06
• 分類號: B23K26/06;B23K26/064;B23K26/046;B23K26/12;B23K26/38;B23K26/70;B23K37/02
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所 44268
• 代理人: 王永文;劉文求

技術領域

本發明涉及激光加工領域，特別涉及一種CO2激光切割設備及其光路傳輸方法。

背景技術

激光由于其高亮度、高方向性、高單色性和高相干性的優點，已經廣泛應用于科 研、國防、工業等國民生產的重要方面。在工業領域，激光加工作為先進制造技術，具有高 效、高精度、高質量、范圍廣、節能環保并能實現柔性加工和超微細加工的優點，在汽車、電 子電路、電器、航空航天、鋼鐵冶金、機械制造等領域得到了廣泛的應用，且在某些行業（例 如汽車、電子行業等）已經達到較高的水平。對提高產品質量、勞動生產率、自動化、無污染、 減少材料消耗等起到愈來愈重要的作用。

激光切割是激光加工中比較常見，應用也比較廣泛的一種方式。隨著激光切割在 各個領域的廣泛使用，各種材料的切割使用到了激光切割方式。隨著工業的發展，尤其是電 子產品的小型化，對于加工材料的切割日漸成為激光切割的主要發展方向。激光切割需達 到高精度、準確、迅速、自動化的加工方式。

激光束垂直入射時，材料對激光的吸收和激光束的偏振狀態無關，而當激光束傾 斜入射時，偏振狀態對吸收的影響變得非常重要，對于激光切割，由于激光的吸收面變為了 切割縫的前沿，所以激光束不再是垂直入射到吸收面，此時材料的吸收效率與激光的偏振 狀態有關，因此當采用線偏振激光加工時，加工方向的改變將引起吸收效率變化，所以線偏 振光切割時，光束在不同切割方向上產生的切縫寬度不同，掛渣程度也不同，因此需要改 進。

隨著激光加工技術的不斷發展，當前激光加工的主要應用方向，例如電子產品、汽 車、航空航天等工業方面也在向精密方向發展，所以對激光加工應用的精度要求也越來越 高。所有需要激光切割設備具有更高的加工精度，另外，隨著工業的不斷發展，對加工速度 要求也越來越高，對激光切割設備的加工效率要求越來越高，所以需要激光切割設備提高 加工速度，實現更加穩定、高效的切割。

因此，現有的技術還有待改進和提高。

發明內容

鑒于上述現有技術的不足之處，本發明的目的在于提供一種CO2激光切割設備及 其光路傳輸方法，通過反射式相位延遲器將線偏振激光束轉化成圓偏振的激光束，使切割 縫寬一致，減少掛渣現象。

為了達到上述目的，本發明采取了以下技術方案：

一種CO2激光切割設備，包括切割頭、CO2激光器、混合光裝置和反射式相位延遲器；所 述混合光裝置和反射式相位延遲器依次設置在所述CO2激光器的出射光的光路上，所述混 合光裝置將可見光混入到CO2激光器出射的激光束中，并將包含有可見光和激光的混合光 束出射到反射式相位延遲器中，所述反射式相位延遲器將線偏振的激光束轉化成圓偏振的 激光束，所述圓偏振的激光束經切割頭出射到被切割的工件上。

所述的CO2激光切割設備中，所述反射式相位延遲器為四分之一波長反射式相位 延遲器，所述混合光裝置出射的混合光束以45°的入射角入射到所述反射式相位延遲器中； 所述混合光束中的激光束的線偏振方向與激光束所在的入射面成45°。

所述的CO2激光切割設備中，所述切割頭內設置有位于反射式相位延遲器的出射 光光路上的聚焦鏡，所述反射式相位延遲器出射的混合光束經聚焦鏡聚焦后，照射到被切 割的工件上。

所述的CO2激光切割設備中，所述切割頭還設置有用于調節聚焦鏡與被切割的工 件之間的距離的調高螺桿，所述聚焦鏡固定在所述調高螺桿上。

所述的CO2激光切割設備中，所述CO2激光切割設備還包括基座、用于驅動X軸行走 裝置沿Y軸運動的Y軸行走裝置以及用于驅動所述切割頭沿X軸運動的X軸行走裝置；所述Y 軸行走裝置設置在所述基座上，所述X軸行走裝置設置在所述Y軸行走裝置上；所述切割頭 設置在所述X軸行走裝置上。

所述的CO2激光切割設備中，所述X軸行走裝置包括X軸基座、X軸導軌、X軸電機、X 軸絲桿、X軸車載板和安裝板；所述X軸基座設置在所述Y軸行走裝置上，所述X軸導軌、X軸電 機和X軸絲桿均設置在所述X軸基座上，所述安裝板固定在所述X軸車載板的側邊，所述X軸 車載板設置在所述X軸導軌上，所述X軸電機通過驅動X軸絲桿轉動來帶動X軸車載板沿X軸 導軌進行直線運動。