[發明專利]一種基于溫度檢測的激光加工設備及加工方法

在審

• 申請號: 201910542220.X
• 申請日: 2019-06-21
• 公開（公告）號: CN110340516A
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發明（設計）人: 舒全;鄭秋實
• 申請（專利權）人: 蘇州市長峰激光技術有限公司
• 主分類號: B23K26/00
• 分類號: B23K26/00;B23K26/70
• 代理公司: 南京九致知識產權代理事務所(普通合伙) 32307
• 代理人: 韓蓮

1.一種基于溫度檢測的激光加工設備，包括激光發射裝置和溫度探測裝置，所述溫度探測裝置包括控制器和設置在控制器內的溫度探測頭，其特征在于，還包括合束裝置和移動終端；

所述合束裝置包括殼體、聚焦鏡頭和設置在殼體內的棱鏡組件；

所述殼體第一端設置有第一連接端口和第二連接端口、與第一端相對的第二端設置有第三連接端口，所述第一連接端口用于連接激光發射裝置的發射端，第二連接端口用于連接溫度探測頭，第三連接端口用于安裝聚焦鏡頭；所述第二連接端口與第三連接端口的位置相對，第一連接端口、第二連接端口和第三連接端口相互貫通，且在殼體內部構成類Y型通道；

所述棱鏡組件設置在類Y型通道內，用于將激光發射裝置發出的激光和溫度探測頭發出的溫度探測光同軸合束，并通過聚焦鏡頭中心出射聚焦在待加工產品表面；

所述控制器通信連接于移動終端，移動終端內設置有溫度設定檢測軟件，用于預設待加工產品的加工溫度范圍；

所述激光發射裝置用于發射固定輸出功率的激光加工待加工產品，激光發射裝置連接于控制器；

所述控制器被設置為響應于溫度探測頭獲取的待加工產品表面激光光斑照射范圍的溫度值與預設的待加工產品加工溫度范圍的比較結果：

當溫度探測裝置檢測到待加工產品表面激光光斑照射范圍的溫度值低于溫度設定檢測軟件預設的加工溫度范圍時，控制器控制激光發射裝置增大激光的輸出功率；當溫度探測裝置檢測到待加工產品表面激光光斑照射范圍的溫度值高于溫度設定檢測軟件預設的加工溫度范圍時，控制器控制激光發射裝置減小激光的輸出功率。

2.根據權利要求1所述的基于溫度檢測的激光加工設備，其特征在于，所述棱鏡組件包括第一準直鏡片、第二準直鏡片、第一反射鏡片和第二反射鏡片；

所述第一準直鏡片設置在類Y型通道內與第一連接端口相對的位置，第一準直鏡片在第一連接端口方向的投影至少封閉第一連接端口；所述第二準直鏡片設置在類Y型通道內與第二連接端口相對的位置，第二準直鏡片在第二連接端口方向的投影至少封閉第二連接端口；

所述第一準直鏡片準直后的激光平行于第二準直鏡片準直后的溫度探測光；

所述第一反射鏡片設置在類Y型通道內準直后的激光傳播路徑上，第一反射鏡片與準直后的激光之間構成45°夾角；所述第二反射鏡片設置在類Y型通道內準直后的溫度探測光傳播路徑上，第二反射鏡片平行于第一反射鏡片，且第二反射鏡片的正面與第一反射鏡片的正面相對；

所述準直后的激光投射于第一反射鏡片的正面，并經第一反射鏡片的正面反射于第二反射鏡片的正面；所述準直后的溫度探測光投射于第二反射鏡片的背面，并透射于第二反射鏡片的正面；

所述第二反射鏡片的正面接收第一反射鏡片的正面反射激光的位置與第二反射鏡片的背面透射溫度探測光的位置相同，且所述第二反射鏡片的正面反射激光的方向與第二反射鏡片的正面透射溫度探測光的方向相同；

所述第二反射鏡片的正面反射的激光與透射的溫度探測光同軸合束，并經過設置在第三連接端口的聚焦鏡頭中心出射。

3.根據權利要求1所述的基于溫度檢測的激光加工設備，其特征在于，所述合束裝置的第一連接端口、第二連接端口和第三連接端口均設置為螺紋接口，第一連接端口采用光纖線連接于激光發射裝置，第二連接端口采用光纖線連接于溫度探測頭，第三連接端口螺紋連接于聚焦鏡頭。

4.根據權利要求1所述的基于溫度檢測的激光加工設備，其特征在于，所述合束裝置的第三連接端口連接于加工頭進光口，所述聚焦鏡頭采用鏡頭轉接環連接于加工頭；所述加工頭為掃描加工頭、焊接加工頭、切割加工頭或鉆孔加工頭。

5.根據權利要求1所述的基于溫度檢測的激光加工設備，其特征在于，所述激光發射裝置出射至合束裝置與溫度探測光同軸合束的激光波長為0.5um-2um。

6.根據權利要求1所述的基于溫度檢測的激光加工設備，其特征在于，所述控制器上設置有溫度顯示模塊，所述溫度顯示模塊用于顯示當前溫度探測頭檢測的待加工產品表面激光光斑照射范圍的溫度值。

7.根據權利要求2所述的基于溫度檢測的激光加工設備，其特征在于，所述溫度探測頭為紅外溫度探測頭。