[發(fā)明專利]激光束調節(jié)裝置、激光束發(fā)射系統(tǒng)、激光切割機以及方法

在審

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• 申請日: 2020-12-08
• 公開（公告）號: CN114603250A
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發(fā)明（設計）人: 陸敏
• 申請（專利權）人: 通快機床兩合公司
• 主分類號: B23K26/06
• 分類號: B23K26/06;B23K26/38
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 周家新

1.一種用于激光切割機(100)的激光束調節(jié)裝置(1)，包括：

光學器件(11)，其適于布置在激光束(2)的光學路徑上；以及

調節(jié)單元(12)，其用于調節(jié)所述光學器件(11)，以至少改變照射到待切割的工件(3)的切割光束(21)的偏振特性，

其中，所述激光束調節(jié)裝置(1)被配置成能夠至少使所述切割光束(21)在圓形偏振狀態(tài)和/或直線偏振狀態(tài)與橢圓形偏振狀態(tài)之間變換；以及

其中，所述橢圓形偏振狀態(tài)的半長軸與半短軸之間的相對關系至少基于待切割的工件(3)的厚度確定。

2.根據權利要求1所述的激光束調節(jié)裝置(1)，其中，

所述相對關系通過所述半長軸與半短軸之比表征。

3.根據權利要求1或2所述的激光束調節(jié)裝置(1)，其中，所述激光束調節(jié)裝置(1)被配置成適于使：

所述切割光束(21)在直線偏振狀態(tài)下的偏振方向與切割方向(43)平行；和/或

所述切割光束(21)在橢圓形偏振狀態(tài)下的半長軸或半短軸與切割方向(43)平行。

4.根據權利要求1-3中任一所述的激光束調節(jié)裝置(1)，其中，

所述光學器件(11)包括半波片(111)和設置在所述半波片(111)下游的1/4波片(112)，其中，所述橢圓形偏振狀態(tài)的半長軸與半短軸之間的相對關系基于所述1/4波片(112)的轉動調節(jié)，所述橢圓形偏振狀態(tài)或直線偏振狀態(tài)的方向基于所述半波片(111)和所述1/4波片(112)的轉動調節(jié)以跟隨切割路徑。

5.根據權利要求4所述的激光束調節(jié)裝置(1)，其中，

所述調節(jié)單元(12)包括用于驅動所述半波片(111)的第一驅動馬達(121)和用于驅動所述1/4波片(112)的第二驅動馬達(122)。

6.一種用于激光切割機(100)的激光束發(fā)射系統(tǒng)，包括：

激光器(104)；以及

用于調節(jié)所述激光器(104)發(fā)射的激光束(2)的根據權利要求1-5中任一所述的激光束調節(jié)裝置(1)。

7.一種激光切割機(100)，包括：

根據權利要求6所述的激光束發(fā)射系統(tǒng)；以及

控制單元(103)，其至少基于工件(3)的目標切割要求控制所述調節(jié)單元(12)，以實現對工件(3)的切割。

8.根據權利要求7所述的激光切割機(100)，其中，

所述工件(3)的目標切割要求基于待切割的工件(3)的加工圖(102)確定；和/或

所述控制單元(103)被配置成至少接收以下反饋信號中的至少一種：所述調節(jié)單元(12)、所述激光器(104)、所述激光切割機(100)的加工室(101)。

9.一種通過使用根據權利要求7或8所述的激光切割機(100)切割工件(3)的方法，包括以下步驟：

在沿切割路徑(44)切割工件(3)的過程中，使直線偏振狀態(tài)下的偏振方向和/或橢圓形偏振狀態(tài)下的半長軸或半短軸與切割方向(43)平行；以及

在橢圓形偏振狀態(tài)下，基于待切割的工件(3)的厚度確定半長軸與半短軸之間的相對關系。

10.根據權利要求9所述的方法，其中，

在微連接區(qū)域(31)之前的鄰近微連接區(qū)域(31)的前鄰近切割路徑(32)中，橢圓形偏振狀態(tài)下的切割光束(21)的半長軸平行于切割方向(43)，且半短軸與半長軸之比隨著到微連接區(qū)域(31)的距離變小而變小；和/或

在微連接區(qū)域(31)中，切割光束(21)以直線偏振狀態(tài)切割工件(3)；和/或

在微連接區(qū)域(31)之后的鄰近微連接區(qū)域(31)的后鄰近切割路徑(33)中，橢圓形偏振狀態(tài)下的切割光束(21)的半長軸平行于切割方向(43)，且半短軸與半長軸之比隨著離微連接區(qū)域(31)的距離變大而變大；和/或

在微連接區(qū)域(31)的附近處，切割路徑(44)被相應地調節(jié)，以補償切口寬度的變化。