[實用新型]一種用于輔助激光加工的裝置及激光加工裝置

有效

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• 申請日: 2017-11-20
• 公開（公告）號: CN207494780U
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發(fā)明（設計）人: 陳嘯;陳志斌;陳宗旺;戴童;張健
• 申請（專利權）人: 溫州大學激光與光電智能制造研究院
• 主分類號: B23K26/00
• 分類號: B23K26/00;B23K26/70
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 畢翔宇

一種用于輔助激光加工的裝置及激光加工裝置，屬于激光加工領域。用于輔助激光加工的裝置用于在激光加工中對激光加工頭進行對焦。用于輔助激光加工的裝置包括本體、觀察器以及保持器。本體具有觀察窗、與觀察窗連通且能容納測試靶材的容納腔。附連本體的觀察器具有第一姿態(tài)和可選的第二姿態(tài)，在第一姿態(tài)下，觀察器被構造來通過觀察窗對容置于容納腔內的測試靶材的表面形貌進行獲取并向觀測者展示。匹配附連本體的保持器被構造成使測試靶材穩(wěn)定地被保持在容納腔內，并且可選地釋放測試靶材以允許測試靶材與本體相互脫離。本實用新型提供的用于輔助激光加工的裝置具有便于攜帶，方便對焦的優(yōu)點，且對焦便捷、準確，能夠提高加工效率。

技術領域

本實用新型涉及激光加工領域，具體而言，涉及一種用于輔助激光加工的裝置及激光加工裝置。

背景技術

激光加工技術是利用聚焦激光束(光刀)與物質相互作用的特性，對材料進行切割、焊接、表面處理、打孔及微加工等處理的一門加工技術。激光加工無需工具，光束經聚焦鏡聚焦后，能量高度集中，作為光刀對材料進行減材制造(例如切割、打孔等)與增材制造(例如激光熔覆、激光3D打印等)等。激光的聚焦光斑小、能量集中，且其熱影響區(qū)確定、非接觸加工、無污染等優(yōu)點使其的使用材料廣泛。

離焦量(即激光光束聚焦點與測試靶材的相對位置)是影響加工質量和加工效率的關鍵因素。離焦量很小的變化就會造成工件表面激光功率密度與能量傳輸效率的較大差異，從而導致熔深和熔寬的巨大差異。在使用前，需要對激光加工裝備的光學傳輸系統(tǒng)進行對焦，以使激光束能夠正好聚焦到測試靶材表面或產生準確的預期離焦量。

現有的對焦方法主要有兩種，一種是通過激光加工裝備中的紅外指示激光進行對焦，需現場工作人員肉眼觀察紅外激光光斑的大小，進行定性的判斷，從而進行手動調節(jié)，人工工作量大，對焦效率低，精度較低，且依賴于設備本身。

第二種是在測試靶材表面激光直接試熔的方法，通過對熔池形貌判斷找到合適的焦距后，使用鋼直尺手工測量出當前焦距，當機床運動機構復位或更換了厚度不同的工件后，焦距需要重定位，對焦過程耗費人工，效率低下，對焦精度受人工測量方法、測量器材精度等因素影響較大等多種不足。

隨著激光加工技術的迅猛發(fā)展，現有的激光對焦技術已不能很好的滿足激光加工工藝高精度、高效率的要求。

實用新型內容

基于現有技術的不足，本實用新型提供了一種用于輔助激光加工的裝置及激光加工裝置，以改善、甚至解決以上問題。

本實用新型是這樣實現的：

在第一方面，本實用新型的實施例提供了一種用于輔助激光加工的裝置。

一種用于輔助激光加工的裝置，用于在激光加工中對激光加工頭進行對焦。

用于輔助激光加工的裝置包括：

本體，本體具有觀察窗、與觀察窗連通的容納腔，本體被構造為可被移除并通過容納腔容納測試靶材；

觀察器，觀察器匹配附連本體，觀察器具有第一姿態(tài)和可選的第二姿態(tài)，在第一姿態(tài)下，觀察器被構造來通過觀察窗對容置于容納腔內的測試靶材的表面形貌進行獲取并向觀測者展示，處于第一姿態(tài)和/或第二姿態(tài)下的觀察器以允許激光加工頭出射的激光照射至容納于容納腔的測試靶材；

保持器，保持器匹配附連本體，保持器被構造成使測試靶材穩(wěn)定地被保持在容納腔內，并且可選地釋放測試靶材以允許測試靶材與本體相互脫離。

在其他的一個或多個示例中，觀察器包括取景機構，取景機構包括放大鏡、攝像裝置、照相裝置、顯微放大裝置中的任一種，取景機構通過第一轉軸可轉動地附連于本體，觀察器具有第一姿態(tài)和第二姿態(tài)，且第一姿態(tài)和第二姿態(tài)通過觀察器的轉動而可選地切換，取景機構在觀察器處于第二姿態(tài)時允許激光加工頭出射的激光照射至容納于容納腔的測試靶材。