[發明專利]激光焦點控制系統及其應用、激光清洗頭

在審

• 申請號: 201710617939.6
• 申請日: 2017-07-26
• 公開（公告）號: CN107377530A
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 焦俊科;張文武
• 申請（專利權）人: 中國科學院寧波材料技術與工程研究所;寧波大艾激光科技有限公司
• 主分類號: B08B7/00
• 分類號: B08B7/00;B08B13/00;B23K26/70
• 代理公司: 北京元周律知識產權代理有限公司11540
• 代理人: 王惠

1.一種激光焦點控制系統，其特征在于，所述激光焦點控制系統包括激光測距儀、場鏡和計算顯示單元；

所述激光測距儀發出的測距激光束通過所述場鏡后照射到工件表面并測距；

所述激光測距儀與所述計算顯示單元電連接，所述激光測距儀與所述計算顯示單元輸入測距結果，并由所述計算顯示單元輸出至少一種信號。

2.根據權利要求1所述的激光焦點控制系統，其特征在于，所述計算顯示單元通過對比所述激光測距儀輸入測距結果與預設參數，輸出所述測距結果是否在預設范圍內。

3.根據權利要求1所述的激光焦點控制系統，其特征在于，所述激光測距儀向所述計算顯示單元輸入的測距結果L滿足

L-(L₀+F)＞ΔF，所述計算顯示單元輸出第一信號；

或者，所述激光測距儀向所述計算顯示單元輸入的測距結果L滿足

-ΔF≤L-(L₀+F)≤ΔF，所述計算顯示單元輸出第二信號；

或者，所述激光測距儀向所述計算顯示單元輸入的測距結果L滿足

L-(L₀+F)＜-ΔF，所述計算顯示單元輸出第三信號；

其中，F為場鏡的焦距；

ΔF為所述激光焦點控制系統預設的允許的最大離焦量；

L₀為激光測距儀與場鏡之間的光路距離。

4.根據權利要求3所述的激光焦點控制系統，其特征在于，所述計算顯示單元輸出的第一信號、第二信號和第三信號，通過不同的顏色、文字、圖案中的一種或多種組合的形式區別顯示。

5.根據權利要求3所述的激光焦點控制系統，其特征在于，激光焦點控制系統包括加工激光器、掃描振鏡和分光鏡；

所述加工激光器發出的加工激光與所述激光測距儀發出的測距激光通過所述分光鏡耦合在同一個光路上，依次通過所述掃描振鏡和場鏡照射到工件表面；

L₀＝L₁+L₂，其中L₁為激光測距儀與掃描振鏡之間的光路距離，L₂為掃描振鏡與場鏡之間的光路距離。

6.根據權利要求1所述的激光焦點控制系統，其特征在于，所述激光焦點控制系統包括濾波器，所述激光測距儀發出的測距激光首先通過濾波器。

7.根據權利要求1所述的激光焦點控制系統，其特征在于，所述計算顯示單元包括至少一個數字邏輯運算單元。

8.權利要求1至7任一項所述的激光焦點控制系統中的至少一種，在激光切割、激光清洗、激光表面毛化、激光焊接、激光沖擊強化、激光熔覆、激光淬火中至少一個方面的應用。

9.一種激光清洗頭，其特征在于，包括權利要求1至7任一項所述激光焦點控制系統中的至少一種，所述激光焦點控制系統測量并顯示所述激光清洗頭與待清洗表面的距離是否在預設范圍內。

10.根據權利要求9所述的激光清洗頭，其特征在于，所述激光清洗頭為手持非接觸式激光清洗頭，所述激光清洗頭包括清洗激光、激光測距儀、濾波器、掃描振鏡、場鏡和計算顯示單元；

所述激光測距儀發出的測距激光束通過濾波器后，與所述清洗激光同光路射向掃描振鏡，經所述掃描振鏡反射后通過所述場鏡照射到待清洗工件表面并得到測距結果L；

所述激光清洗頭測得的測距結果L滿足L-(L₁+L₂+F)＞ΔF，則所述計算顯示單元顯示不符合信號并提示操作者將所述激光清洗頭靠近待清洗工件；

或者，所述激光清洗頭測得的測距結果L滿足

-ΔF≤L-(L₁+L₂+F)≤ΔF，則所述計算顯示單元顯示符合信號，提示操作者此距離可以進行激光清洗；

或者，所述激光清洗頭測得的測距結果L滿足L-(L₁+L₂+F)＜-ΔF，則所述計算顯示單元顯示不符合信號并提示操作者將所述激光清洗頭遠離待清洗工件；

其中，F為場鏡的焦距；

ΔF為所述激光焦點控制系統預設的允許的最大離焦量；

L₁為激光測距儀與掃描振鏡之間的光路距離，L₂為掃描振鏡與場鏡之間的光路距離。