[發(fā)明專利]一種基于溫度檢測(cè)的激光加工設(shè)備及加工方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910542220.X
• 申請(qǐng)日: 2019-06-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110340516A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-10-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 舒全;鄭秋實(shí)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州市長(zhǎng)峰激光技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): B23K26/00
• 分類號(hào): B23K26/00;B23K26/70
• 代理公司: 南京九致知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32307
• 代理人: 韓蓮

本發(fā)明提供的基于溫度檢測(cè)的激光加工設(shè)備及加工方法，涉及激光加工領(lǐng)域；所述加工設(shè)備包括激光發(fā)射裝置、溫度探測(cè)裝置、合束裝置和移動(dòng)終端，溫度探測(cè)裝置包括控制器和溫度探測(cè)頭，激光發(fā)射裝置連接于控制器，控制器連接于移動(dòng)終端；合束裝置用于將激光發(fā)射裝置發(fā)射的激光和溫度探測(cè)頭發(fā)射的溫度探測(cè)光同軸合束后作用于待加工產(chǎn)品，控制器根據(jù)溫度探測(cè)裝置探測(cè)的待加工產(chǎn)品表面激光光斑照射范圍的溫度值調(diào)節(jié)作用于待加工產(chǎn)品表面的激光強(qiáng)度功率。本發(fā)明準(zhǔn)確測(cè)定產(chǎn)品激光光斑照射范圍的實(shí)時(shí)溫度值，通過(guò)實(shí)時(shí)管控產(chǎn)品激光加工處的溫度均勻?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)管控產(chǎn)品激光加工過(guò)程，進(jìn)而提升激光加工產(chǎn)品的可靠性和加工質(zhì)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及激光加工領(lǐng)域，具體涉及一種基于溫度檢測(cè)的激光加工設(shè)備及加工方法。

背景技術(shù)

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的激光切割、焊接、打標(biāo)、鉆孔，通常采用單獨(dú)去控制激光功率、激光的光斑大小、激光的脈沖特性去實(shí)現(xiàn)切割、焊接、打標(biāo)、鉆孔，這種加工方式是利用設(shè)定固定的激光能量、激光頻率參數(shù)控制激光作用于材料，然后被加工材料吸收，從而達(dá)到切割當(dāng)前材料、焊接兩塊材料、標(biāo)記材料、鉆孔當(dāng)前材料的目的，激光切割、焊接、打標(biāo)、鉆孔的效果受已經(jīng)設(shè)定的固定的激光參數(shù)、材料表面雜質(zhì)、材料吸光率的影響。現(xiàn)有技術(shù)中在材料加工過(guò)程中，由于缺少對(duì)激光加工過(guò)程的檢測(cè)管控，使得激光加工的過(guò)程可靠性低。

例如在塑料焊接、金屬焊接、脆性材料鉆孔、特殊材料打標(biāo)切割時(shí)，當(dāng)使用固定功率的激光，因激光的功率異常衰減變化，導(dǎo)致材料精細(xì)加工的質(zhì)量不可管控，無(wú)法保證激光設(shè)備的穩(wěn)定性，以及在焊接、打標(biāo)、切割、鉆孔時(shí)產(chǎn)品加工處在一定范圍內(nèi)激光能量的累積增多，造成加工產(chǎn)品變質(zhì)和加工效果的偏離，加工后的產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，加工質(zhì)量無(wú)法保證和提升。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種基于溫度檢測(cè)的激光加工設(shè)備及加工方法，通過(guò)對(duì)實(shí)時(shí)檢測(cè)激光加工過(guò)程的溫度，同步實(shí)時(shí)控制激光的加工功率，提高產(chǎn)品加工的可靠性和加工質(zhì)量。

為達(dá)成上述目的，本發(fā)明提出如下技術(shù)方案：一種基于溫度檢測(cè)的激光加工設(shè)備，包括激光發(fā)射裝置、溫度探測(cè)裝置、合束裝置和移動(dòng)終端，溫度探測(cè)裝置包括控制器和設(shè)置在控制器內(nèi)的溫度探測(cè)頭，激光發(fā)射裝置連接于控制器，控制器連接于移動(dòng)終端；合束裝置用于將激光發(fā)射裝置發(fā)射的激光和溫度探測(cè)頭發(fā)射的溫度探測(cè)光合束后作用于待加工產(chǎn)品，控制器根據(jù)溫度探測(cè)頭檢測(cè)的待加工產(chǎn)品表面激光光斑照射范圍的溫度值調(diào)節(jié)激光發(fā)射裝置的激光輸出功率。

其具體為，所述合束裝置包括殼體、設(shè)置在殼體內(nèi)的棱鏡組件，以及連接于殼體的聚焦鏡頭；所述殼體第一端設(shè)置有第一連接端口和第二連接端口、與第一端相對(duì)的第二端設(shè)置有第三連接端口，所述第一連接端口用于連接激光發(fā)射裝置的發(fā)射端，第二連接端口用于連接溫度探測(cè)裝置的發(fā)射端，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(duì)，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(nèi)部構(gòu)成類Y型通道；所述棱鏡組件設(shè)置在類Y型通道內(nèi)，用于將激光發(fā)射裝置發(fā)出的激光和溫度探測(cè)裝置發(fā)出的溫度探測(cè)光合束，并通過(guò)聚焦鏡頭中心出射聚焦在待加工產(chǎn)品表面，用于對(duì)待加工產(chǎn)品進(jìn)行激光加工，實(shí)時(shí)同步獲取待加工產(chǎn)品表面激光光斑照射范圍溫度值。

所述移動(dòng)終端內(nèi)設(shè)置有溫度設(shè)定檢測(cè)軟件，所述溫度設(shè)定檢測(cè)軟件用于預(yù)設(shè)待加工產(chǎn)品的加工溫度范圍；所述控制器被設(shè)置為響應(yīng)于溫度探測(cè)頭獲取的待加工產(chǎn)品表面激光光斑照射范圍的溫度值與預(yù)設(shè)的待加工產(chǎn)品加工溫度范圍的比較結(jié)果：當(dāng)溫度探測(cè)頭檢測(cè)到待加工產(chǎn)品表面激光光斑照射范圍的溫度值低于溫度設(shè)定檢測(cè)軟件預(yù)設(shè)的加工溫度范圍時(shí)，控制器控制激光發(fā)射裝置增大激光的輸出功率；當(dāng)溫度探測(cè)頭檢測(cè)到待加工產(chǎn)品表面激光光斑照射范圍的溫度值高于溫度設(shè)定檢測(cè)軟件預(yù)設(shè)的加工溫度范圍時(shí)，控制器控制激光發(fā)射裝置減小激光的輸出功率。