CN203817634U - 一种多头高效激光加工系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及激光加工技术领域,公开了一种多头高效激光加工系统。该系统包括激光器,与激光器对应的第一分光镜,设置在第一分光镜的透射光路上的探测器,设置在第一分光镜的反射光路上的分光装置,所述分光装置将第一分光镜所反射的激光分割成至少两组能量相等的激光分束,以及该系统还包括设置在每组激光分束上的激光加工头。本实用新型具有激光器利用率和加工效率高的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及激光加工技术领域,更具体的说,特别涉及一种多头高效激光加工系统。
背景技术
激光由于其高亮度、高方向性、高单色性和高相干性的优点,已经广泛应用于科研、国防、工业等国民生产的重要方面。在工业领域,激光加工作为先进制造技术,具有高效、高精度、高质量、范围广、节能环保并能实现柔性加工和超微细加工的优点,在汽车、电子电路、电器、航空航天、钢铁冶金、机械制造等领域得到了广泛的应用,且在某些行业(例如汽车、电子行业等)已经达到较高的水平。对提高产品质量、劳动生产率、自动化、无污染、减少材料消耗等起到愈来愈重要的作用。
随着激光技术的发展,激光应用技术也得到深入研究,其中激光技术在工业方面的应用的发展最为迅速。由于激光可以实现对大多数材料的加工,而且加工质量稳定可靠,另外激光对高硬度、高脆性等特殊材料进行加工,因此激光加工已经在工业加工中广泛应用,例如,在激光标记、激光雕刻、激光切割、激光焊接、激光熔覆、激光毛化、激光三维打印等方面,都已经有相应的工业集成设备,广泛应用于工业生产和加工之中。然而,因为激光技术属于高科技行业,掌握该技术的商家并不多,所以包括激光器、激光光学片等价格高昂,导致激光加工设备价格昂贵,而且批量生产需要多台激光加工设备,增加了加工或生产的成本,导致激光加工设备无法更广泛的应用于各行业的生产。
为了降低激光加工设备的成本,提高生产效率,有人设计了双工位激光加工设备,即当一个工位进入激光加工设备加工时,另一工位可以进行上料、下料等操作,当第一个工位加工结束时,第二个工位立即进入加工状态,这样能够最大化的利用激光光束,提高了激光加工效率,但是仍然难以满足工业生产高效的要求。导致大批量的工业加工必须要大批量的设备,造成成本大量增加,严重降低了生产或加工的效益。而且,目前,随着激光器技术的发展,大功率激光器越来越成熟,而普通激光加工设备对激光器功率的利用率不高,造成了极大的浪费,因此为了提高激光加工设备的成本,提高激光器利用率,降低激光加工设备的使用成本,增加激光加工或生产的效益,降低激光加工产品上的资源耗费,降低单个加工产品的成本,提高单个激光加工产品的价格竞争力,需要将激光加工设备的激光器进行充分利用,保证激光器以近似饱和的状态运转,最大限度的使用激光器,所以需要将激光器的光束分到多个加工头中,从而使用多个加工头同时加工。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对现有技术中存在的技术问题,提供一种提高激光器利用率和加工效率的多头高效激光加工系统。
为了解决以上提出的问题,本实用新型采用的技术方案为:
一种多头高效激光加工系统,该系统包括激光器,与激光器对应的第一分光镜,设置在第一分光镜的透射光路上的探测器,设置在第一分光镜的反射光路上的分光装置,所述分光装置将第一分光镜所反射的激光分割成至少两组能量相等的激光分束,以及该系统还包括设置在每组激光分束上的激光加工头。
根据本实用新型的一优选实施例:所述分光装置包括至少一个第二分光镜,以及设置在第二分光镜的透射光路上的第一反射镜,并且所述第二分光镜的反射光路上的激光分束与第一反射镜的反射光路上的激光分束的能量相等。
根据本实用新型的一优选实施例:所述第二分光镜的反射光路上以及第一反射镜的反射光路上均设有第二反射镜。
根据本实用新型的一优选实施例:所述激光加工头为扫描头,在每个扫描头与第二反射镜之间还设有第三反射镜。
根据本实用新型的一优选实施例:所述扫描头包括本体,及设于本体内的X轴振镜电机、X轴振镜镜片、Y轴振镜电机、Y轴振镜镜片以及扫描镜头,所述X轴振镜镜片可旋转的安装在X轴振镜电机上,所述Y轴振镜镜片可旋转的安装在Y轴振镜电机上,所述第三反射镜的反射光路与X轴振镜镜片的入射光路相对应,所述X轴振镜镜片反射光路与Y轴振镜镜片的入射光路相对应,所述扫描镜头与X轴振镜镜片和Y轴振镜镜片相对应。
根据本实用新型的一优选实施例:所述激光加工头为激光切割头。
根据本实用新型的一优选实施例:还包括基座、龙门架和平台,所述龙门架安装于基座的一侧,所述平台安装于龙门架上,所述激光器、第一分光镜、探测器和分光装置均安装于平台上,所述激光加工头可升降的安装于龙门架上。
根据本实用新型的一优选实施例:还包括设于基座上的X轴移动机构,安装于X轴移动机构上的Y轴移动机构,安装于Y轴移动机构上的加工平台,并且所述激光加工头通过Z轴移动机构安装于龙门架上。
根据本实用新型的一优选实施例:还包括用于安装该加工系统的箱体,所述箱体上还设有窗口、功能按钮、显示器和信号报警灯。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果在于:
1、本实用新型将激光束分为多束,且其中的一束作为探测光束,可以实时监控激光器的输出,保证激光器输出与加工所需要相符合,而另外的激光分束的平均功率或能量都相等,因此可以提供多束相同的激光分束给激光加工头,实现保证精密加工的质量,且多束激光分束可同时加工,可以大大提高生产效率,提高激光器的平均功率或能量的使用率,降低激光加工设备的投入,从而提高生产效益。
2、本实用新型使用最少的光学器件,光路结构简单,方便调节,且进行光路排布,使得整个光路系统结构紧凑,占用空间少,适用于精密加工加工设备。
附图说明
图1为本实用新型的多头高效激光加工系统的光路示意图。
图2为本实用新型的多头高效激光加工系统的立体图。
图3为本实用新型的多头高效激光加工系统的实施例一的结构示意图。
图4为本实用新型的多头高效激光加工系统的实施例一的结构示意图。
图5为本实用新型的多头高效激光加工系统的实施例二中扫描头的结构示意图。
图6为本实用新型的多头高效激光加工系统的实施例三的光路示意图。
图7为本实用新型的多头高效激光加工系统的实施例四的结构示意图。
附图标记说明:1、激光器,2、第一分光镜,3、探测器,4、分光装置,8、激光切割头,9、龙门架,10、X轴移动机构,11、Y轴移动机构,12、Z轴移动机构,13、箱体,14、窗口,15、功能按钮,16、显示器,17、信号报警灯,18、平台,19、基座,41、第二分光镜,42、第一反射镜,5、第二反射镜,6、第三反射镜,7、扫描头,71、本体,72、X轴振镜电机,73、X轴振镜镜片,74、Y轴振镜电机,75、Y轴振镜镜片,76、扫描镜头。
具体实施方式
为了便于理解本实用新型,下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是,本实用新型可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本实用新型。
实施例一
参阅图1~图2所示,本实施例提供的一种多头高效激光加工系统,该系统包括激光器1,与激光器1对应的第一分光镜2,设置在第一分光镜2的透射光路上的探测器3,设置在第一分光镜2的反射光路上的分光装置,所述分光装置将第一分光镜2所反射的激光分割成至少两组能量相等的激光分束,以及该系统还包括设置在每组激光分束上的激光加工头。
本实施例中激光器1发出的激光束S1,设此时激光束的能量为P,首先到达第一分光镜2,第一分光镜2采用对激光束反射率为A的镜片,其对激光束的透射率为1-A,其中90%<A<98%,因此,很少部分能量的激光束透射过第一分光镜2,形成探测分束T1,探测分束T1的能量为P(1-A),探测分束T1到达探测器3,而探测器3可以选用平均功率探测器,或者激光脉冲能量探测器,或者为激光脉冲时间宽度探测器,或者是能够同时探测激光平均功率、脉冲能量、脉冲时间宽度的集成探测器。由探测器3对探测分束T1的平均功率或激光脉冲能量或激光脉冲宽度进行探测,例如:当采用集成探测器时,可以同时探测激光平均功率、脉冲能量、脉冲时间宽度,因此,探测器3能够实时收集、检测激光平均功率、脉冲能量、脉冲时间宽度参数。
在具体使用时,针对不同的应用场合,可以选择不同类型的探测器,从而得到需要的探测分束的参数。探测器3将实时收集的探测分束T1的参数发送至整个设备的工业控制机中,由工业控制机根据第一分光镜2的透射率,即可计算得到激光束的参数,当发现激光束参数与设备加工所需要的参数不符合时,可以发送信号到激光器1,改变激光器1的输出,即改变由激光器发射的激光束参数,直到满足设备加工所需的参数为止,因此本实施例的多头高效激光加工系统能够保证激光器在设备运行过程中的稳定性,使得激光器一直以设定的设备加工所需的参数运转。
所述分光装置包括至少一个第二分光镜41,以及设置在第二分光镜41的透射光路上的第一反射镜42,并且所述第二分光镜41的反射光路上的激光分束与第一反射镜42的反射光路上的激光分束的能量相等。当第二分光镜41选用不同个数时,每个第二分光镜41的参数是不一致的,也就是说每个第二分光镜41的反射率与透射率是不一致的,当第二分光镜41是一个时,其反射率与透射率的比值为:50%:50%,而当第二分光镜41超过一个时,第二分光镜41的反射率与透射率的比值在光路方向上依次增加(以下分别在实施例二、三和四中作具体介绍)。这样可以保证每个第二分光镜41的反射光路上的激光分束的能量与第一反射镜42的反射光路上的激光分束的能量相等。
本实施例中采用第二分光镜41为两个,第一反射镜42为一个,上述的激光束经过第一分光镜2之后的光束为激光束S2,其能量为PA,激光束S2到达第一个第二分光镜41,该第二分光镜41对激光的反射率与透射率的比值为:33.3%:66.6%,也就是说1/3的光束能量被反射,形成激光分束S3,因此该激光分束S3的能量为1/3PA,而剩余2/3的光束能量被透射;透射后的光束,经过传输到达第二个第二分光镜41,该第二分光镜41对激光的反射率和透射率的比值为50%:50%,也就是说经过第二分光镜41反射的激光光束能量为50%*2/3PA=1/3PA,也就是说1/3的光束能量被反射,形成激光分束S4,而经过第二分光镜41透射的光束能量为50%*2/3PA=1/3PA,到达第一反射镜42,被第一反射镜42反射,第一反射镜42对激光的反射率为100%,因此经过第一反射镜42反射的激光分束S5的能量也为1/3PA。这样来说,本实施例仅使用了第一分光镜2,两个第二分光镜41和一个第一反射镜42,即实现了将激光束分为四个部分,其中探测光束T1的作用是作为检测及监控使用,而得到的激光分束S3、S4和S5的能量相等,都是1/3PA,即可以使用这三束相同的激光束进行加工,而且整个光路系统结构简单,方便调节,占空间面积少,适合各种激光精密加工系统。
本实施例在所述第二分光镜41的反射光路上以及第一反射镜42的反射光路上均设有第二反射镜5。
参阅图3所示,本实施例采用的激光加工头为扫描头7,在每个扫描头7与第二反射镜5之间还设有第三反射镜6。在使用图1中的光路得到三束能量相同的激光分束之后,其中激光分束S3由第一个第二反射镜5反射,垂直射向下方,该第二反射镜5的反射率为100%,在该第二反射镜5的正下方,有第一个第三反射镜6反射,进入第一个扫描头7,第一个第三反射镜6对激光的反射率为100%,对于激光分束S4和激光分束S5,同样,分别由第二个第二反射镜5和第二个第三反射镜6、第三个第二反射镜5和第三个第三反射镜6反射,分别进入第二个扫描头7和第三个扫描头7,并且第二个第二反射镜5、第二个第三反射镜6、第三个第二反射镜5和第三个第三反射镜6都是对激光100%反射。
参阅图4所示,本实施例中的扫描头7包括本体71,及设于本体内的X轴振镜电机72、X轴振镜镜片73、Y轴振镜电机74、Y轴振镜镜片75以及扫描镜头76,所述X轴振镜镜片73可旋转的安装在X轴振镜电机72上,所述Y轴振镜镜片75可旋转的安装在Y轴振镜电机74上,所述第三反射镜6的反射光路与X轴振镜镜片73的入射光路相对应,所述X轴振镜镜片73反射光路与Y轴振镜镜片75的入射光路相对应,所述扫描镜头76与X轴振镜镜片73和Y轴振镜镜片75相对应。分别经过三个第三反射镜6的激光分束S3、S4和S5,首先到达扫描头7内部的X轴振镜镜片73,X轴振镜镜片73对激光的反射率为100%,X轴振镜镜片73安装在X轴振镜电机72上,由X轴振镜电机72带动,可以绕中心轴旋转。激光被X轴振镜镜片73反射后,入射到Y轴振镜镜片75,同样,Y轴振镜镜片75也固定在Y轴振镜电机74上,并可绕其中心轴旋转。经过Y轴振镜镜片75反射的激光入射到扫描镜头76,扫描镜头76对激光束的透射率为100%,扫描镜头76可以为普通的平场透镜,即f-theta透镜,或者远心透镜,该扫描镜头76能够对激光束进行聚焦,经过扫描镜头76后的激光束呈聚焦趋势,并在焦点位置能量密度最高,因此可以进行激光加工。
再参阅图3所示,本实施例的加工系统还包括基座19、龙门架9和平台18,所述龙门架9安装于基座19的一侧,所述平台18安装于龙门架9上,所述激光器1、第一分光镜2、探测器3和分光装置均安装于平台18上,所述激光加工头可升降的安装于龙门架9上。并且还包括设于基座19上的X轴移动机构10,安装于X轴移动机构10上的Y轴移动机构11,安装于Y轴移动机构11上的加工平台(未示出),并且所述激光加工头通过Z轴移动机构12安装于龙门架9上。
上述的X轴移动机构10和Y轴移动机构11构成十字平台,在工业控制机的控制下,X轴移动机构10使得加工平台(未示出)可以沿X方向移动,Y轴移动机构11可使平台沿Y方向移动,并且X轴移动机构10和Y轴移动机构11都安装在大理石的基座19上,而且采用大理石的龙门架9,保证X轴移动机构10和Y轴移动机构11在高速运动时,激光加工系统整体的稳定性,避免造成震动,影响加工精度。
三个扫描头7都安装在Z轴移动机构12上,且三个扫描头7在Z轴移动机构12上的安装位置呈一条水平线分布,因此三个扫描头7距离十字加工平台(即X轴移动机构10和Y轴移动机构11组成工作平台)的距离相同。在工业控制机的控制下,三个扫描头7都可以随着Z轴移动机构12上下移动。因此,当选择不同焦距的扫描镜头76时,可以通过工业控制机控制Z轴移动机构12的上下位置,可将扫描镜头76的焦点调节到十字加工平台上,即可进行激光加工。
参阅图2所示,本实施例的高效激光加工系统采用工业控制机进行控制,本实施例的加工系统还包括用于安装该加工系统的箱体13,所述箱体13上还设有窗口14、功能按钮15、显示器16和信号报警灯17,具体的,信号报警灯17在设备的正面右上部,当设备工作时,提供警报信号。显示器16在正面右上角,通过显示器,可对工业控制机控制的加工程序进行实时显示,还提供编辑功能。功能按钮15在显示器下方,包括通电按钮,开始加工,停止等按钮。窗口14在正面,正中偏上方,能够进行上料、下料等操作。
采用图3所示的多头激光加工系统,增大了一次加工扫描的范围,由于现有的普通单个扫描头的激光加工,其一次扫描加工的范围由扫描镜头限制,当扫描镜头一定时,其最大可加工的范围即一定,因此,当需要加工的范围大于扫描镜头的最大扫描范围时,必须先完成扫描镜头最大扫描范围内的加工,然后停止激光输出,然后使得十字加工平台移动一定的距离,然后在打开激光,然后再进行扫描,这样,将整个需要加工的范围分为多个小范围,每加工一个小范围,都要移动十字工作平台,都要进行相应的激光开关动作,大大降低了加工效率。而且,由于激光器在开始输出时,功率和能量不稳定,造成精密加工质量下降,降低了产品的良品率。使用本实施例的多头高效激光精密加工系统,可以将扫描范围提高到原来的三倍,即一次性可以扫描单个扫描头扫描范围的三倍,因此,对于普通尺寸的激光加工工件来说,可以一次性扫描加工完毕,而对于大尺寸的激光加工工件,可以通过移动十字加工平台,但是,由于扫描范围的增大,可以大大减少十字加工平台的移动次数,大大提高激光加工的效率。
本实施例中图3所示的多头激光精密加工系统,可以完成例如激光标记、激光蚀刻、激光雕刻以及薄型材料(厚度低于0.3mm)的激光切割等激光加工。
本实施例中,所选用的激光器1的波长可以为200nm~1300nm,以及9.0μm~11μm;而激光器1可以根据需要选用光纤激光器、全固态激光器或CO2激光器。
本实施例的优点在于:1.将激光束分为多束,且其中的一束作为探测光束,可以实时监控激光器的输出,保证激光器输出与加工所需要相符合,而另外的激光分束的平均功率或能量都相等,因此可以提供多束相同的激光分束给激光加工头,实现保证精密加工的质量,且多束激光分束可同时加工,可以大大提高生产效率,提高激光器的平均功率或能量的使用率,降低激光加工设备的投入,从而提高生产效益。2、本实施例使用最少的光学器件,光路结构简单,方便调节,且进行光路排布,使得整个光路系统结构紧凑,占用空间少,适用于精密加工加工设备。
实施例二
对较厚材料(厚度大于0.3mm)的激光精密加工,由于扫描式激光加工本身的缺点,难以实现,故而本实施例提供的是切割的方式进行加工。
参阅图5所示,本实施例与实施例一基本相同,不同之处在于:本实施例选用的激光加工头为激光切割头8,其工作过程为:
激光分束S3、S4和S5分别被三个第二反射镜5反射,并分别垂直向下入射到三个激光切割头8,由于三个激光切割头8中均含有对激光束聚焦的镜片,能够对激光进行聚焦,从而完成激光加工。并且三个激光切割头8固定在Z轴移动机构12上且在同一水平线上,三个激光切割头8可以随着Z轴移动机构12上下移动。由于普通的只有一个切割头的激光加工系统,在加工过程中,需要首先由十字加工平台移动到需要加工的位置,然后激光器打开,而切割头不动,十字加工平台按照加工需求进行加工,然后激光器关闭,十字加工平台移动到下一个需要加工的位置,再次打开激光器,进行加工,当加工例如密集的小孔时,十字加工平台需要进行多次移动,效率降低。故而采用本实施例的多头高效激光精密加工系统,对于尺寸比较小的加工工件,可以一次性加工三件工件,即将三件待加工工件分别放于三个激光切割头8的下方,开启激光器1,十字加工平台按照加工图形运动,一次性即可完成三件待加工工件的精密加工,大大提高了加工效率。而对于尺寸较大的工件的同类多个图形的加工(例如:在大尺寸材料上加工密集的规律的小孔),可以将待加工的密集图形分为三个区域,每个区域的图形相同,因此即可采用三个激光切割头8,每个切割头加工一个区域,使加工的效率提高了三倍。
实施例三
参阅图6所示,本实施例与实施一或实施例二基本相同,不同之处在于:第二分光镜41的个数选择为一个,第一反射镜42为一个,也就是说,激光分束总共有2束,在这种情况下,设激光器1发出的激光束S1的能量为P,首先到达第一分光镜2,第一分光镜2采用对激光束反射率为A的镜片,其对激光束的透射率为1-A,其中90%<A<98%,探测分束T1的能量为P(1-A),经过第一分光镜2反射的光束S2,能量为PA,再经过第二分光镜41,第二分光镜41对激光束的反射率和透射率比为:50%:50%,因此经过第二分光镜41反射的光束的能量为50%PA,而经过第二分光镜41透射的光束的能量为50%PA,并在次经过第一反射镜42,第一反射镜42对激光的反射率为100%,因此能量为50%PA,所以得到了2束能量同为50%PA的激光分束。
实施例四
参阅图7所示,本实施例与实施一或实施例二基本相同,不同之处在于:第二分光镜41的个数选择为三个,第一反射镜42为一个,也就是说,激光分束总共有4束,在这种情况下;
设激光器1发出的激光束S1的能量为P,首先到达第一分光镜2,第一分光镜2采用对激光束反射率为A的镜片,其对激光束的透射率为1-A,其中90%<A<98%,探测分束T1的能量为P(1-A),经过第一分光镜2反射的光束S2的能量为PA,再经过第一个第二分光镜41,第一个第二分光镜41对激光束的反射率和透射率比为1:3,因此经过该第二分光镜41反射和透射的光束的能量分别为:1/4PA、3/4PA,反射部分的能量为1/4PA,即为激光分束S3;其中透射光束部分能量为3/4PA,到达第二个第二分光镜41,第二个第二分光镜41对激光束的反射率和透射率比为1:2,所以经过第二个第二分光镜41反射和透射的光束的能量分别为:3/4PA*1/3=1/4PA、3/4PA*2/3=1/2PA,反射部分的能量为1/4PA,即为激光分束S4;其中透射部分能量为1/2PA,到达第三个第二分光镜41,第三个第二分光镜41对激光束的反射率和透射率比为1:1,因此经过第三个第二分光镜41反射和透射的光束的能量分别为:1/2PA*1/2=1/4PA、1/2PA*1/2=1/4PA,反射部分的能量为1/4PA,即为激光分束S5;其中透射部分再经过第一反射镜42的反射,形成激光分束S6,第一反射镜42对激光反射率为100%,所以激光分束S6的能量为1/4PA。这样,就得到了四束能量相同的激光分束S3、S4、S5和S6。
上述实施例为本实用新型较佳的实施方式,但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,例如:改变第二分光镜41的数量,将激光分束设为五束、六束或更多束,均应为等效的置换方式,都包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种多头高效激光加工系统,其特征在于:该系统包括激光器(1),与激光器(1)对应的第一分光镜(2),设置在第一分光镜(2)的透射光路上的探测器(3),设置在第一分光镜(2)的反射光路上的分光装置,所述分光装置将第一分光镜(2)所反射的激光分割成至少两组能量相等的激光分束,以及该系统还包括设置在每组激光分束上的激光加工头。
2.根据权利要求1所述的多头高效激光加工系统,其特征在于:所述分光装置包括至少一个第二分光镜(41),以及设置在第二分光镜(41)的透射光路上的第一反射镜(42),并且所述第二分光镜(41)的反射光路上的激光分束与第一反射镜(42)的反射光路上的激光分束的能量相等。
3.根据权利要求2所述的多头高效激光加工系统,其特征在于:所述第二分光镜(41)的反射光路上以及第一反射镜(42)的反射光路上均设有第二反射镜(5)。
4.根据权利要求3所述的多头高效激光加工系统,其特征在于:所述激光加工头为扫描头(7),在每个扫描头(7)与第二反射镜(5)之间还设有第三反射镜(6)。
5.根据权利要求4所述的多头高效激光加工系统,其特征在于:所述扫描头(7)包括本体(71),及设于本体内的X轴振镜电机(72)、X轴振镜镜片(73)、Y轴振镜电机(74)、Y轴振镜镜片(75)以及扫描镜头(76),所述X轴振镜镜片(73)可旋转的安装在X轴振镜电机(72)上,所述Y轴振镜镜片(75)可旋转的安装在Y轴振镜电机(74)上,所述第三反射镜(6)的反射光路与X轴振镜镜片(73)的入射光路相对应,所述X轴振镜镜片(73)反射光路与Y轴振镜镜片(75)的入射光路相对应,所述扫描镜头(76)与X轴振镜镜片(73)和Y轴振镜镜片(75)相对应。
6.根据权利要求1所述的多头高效激光加工系统,其特征在于:所述激光加工头为激光切割头(8)。
7.根据权利要求1~6任一项所述的多头高效激光加工系统,其特征在于:还包括基座(19)、龙门架(9)和平台(18),所述龙门架(9)安装于基座(19)的一侧,所述平台(18)安装于龙门架(9)上,所述激光器(1)、第一分光镜(2)、探测器(3)和分光装置均安装于平台(18)上,所述激光加工头可升降的安装于龙门架(9)上。
8.根据权利要求7所述的多头高效激光加工系统,其特征在于:还包括设于基座(19)上的X轴移动机构(10),安装于X轴移动机构(10)上的Y轴移动机构(11),安装于Y轴移动机构(11)上的加工平台,并且所述激光加工头通过Z轴移动机构(12)安装于龙门架(9)上。
9.根据权利要求7所述的多头高效激光加工系统,其特征在于:还包括用于安装该加工系统的箱体(13),所述箱体(13)上还设有窗口(14)、功能按钮(15)、显示器(16)和信号报警灯(17)。
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Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104842066A (zh) * | 2015-03-27 | 2015-08-19 | 龙游特美纸制品有限公司 | 一种激光打孔机的光束控制装置 |
| CN104889564A (zh) * | 2015-06-03 | 2015-09-09 | 无锡信欧光电科技有限公司 | 一种多头激光切割头 |
| CN105855729A (zh) * | 2016-06-28 | 2016-08-17 | 京东方科技集团股份有限公司 | 交叉线激光切割装置 |
| CN106216832A (zh) * | 2016-08-29 | 2016-12-14 | 华南理工大学 | 一种多光束阵列振镜扫描系统 |
| CN106670645A (zh) * | 2017-02-17 | 2017-05-17 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种激光加工装置及激光加工方法 |
| CN106767428A (zh) * | 2016-11-24 | 2017-05-31 | 李达成 | 基于全息共轭光补偿空气扰动的激光准直、位移测量系统 |
| CN107544137A (zh) * | 2017-08-23 | 2018-01-05 | 武汉锐科光纤激光技术股份有限公司 | 高功率光纤激光器用光闸 |
| CN107695544A (zh) * | 2017-10-24 | 2018-02-16 | 袁卉 | 激光打孔方法及装置 |
| CN107824975A (zh) * | 2017-09-26 | 2018-03-23 | 丹阳东激光技术有限公司 | 一种基于能量分光技术的多头激光打码机 |
| CN109204845A (zh) * | 2017-12-18 | 2019-01-15 | 中国航空制造技术研究院 | 一种金属消音蜂窝结构的制造方法 |
| CN109277691A (zh) * | 2018-11-14 | 2019-01-29 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种多电极同步激光与电解复合加工装置 |
| CN109483051A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-03-19 | 深圳镭锳激光科技有限公司 | 一种yag多光束分光渐变式光路负反馈控制系统 |
| CN110497086A (zh) * | 2019-07-19 | 2019-11-26 | 江苏大学 | 一种基于激光放电改善制孔质量的激光打孔装置及方法 |
| CN111014977A (zh) * | 2019-12-23 | 2020-04-17 | 深圳光韵达光电科技股份有限公司 | Smt激光钢网的飞秒激光切割装置及方法 |
| CN112059443A (zh) * | 2020-09-21 | 2020-12-11 | 深圳市英尚智能技术有限公司 | 大幅面激光切割机 |
| CN116493765A (zh) * | 2023-04-07 | 2023-07-28 | 枣庄飞秒根技术研究院有限公司 | 基于掺铥飞秒激光的材料加工装置与工作方法 |
-
2014
- 2014-03-27 CN CN201420143379.7U patent/CN203817634U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104842066A (zh) * | 2015-03-27 | 2015-08-19 | 龙游特美纸制品有限公司 | 一种激光打孔机的光束控制装置 |
| CN104889564A (zh) * | 2015-06-03 | 2015-09-09 | 无锡信欧光电科技有限公司 | 一种多头激光切割头 |
| CN105855729B (zh) * | 2016-06-28 | 2017-12-08 | 京东方科技集团股份有限公司 | 交叉线激光切割装置 |
| CN105855729A (zh) * | 2016-06-28 | 2016-08-17 | 京东方科技集团股份有限公司 | 交叉线激光切割装置 |
| CN106216832A (zh) * | 2016-08-29 | 2016-12-14 | 华南理工大学 | 一种多光束阵列振镜扫描系统 |
| CN106767428A (zh) * | 2016-11-24 | 2017-05-31 | 李达成 | 基于全息共轭光补偿空气扰动的激光准直、位移测量系统 |
| CN106670645B (zh) * | 2017-02-17 | 2018-09-11 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种激光加工装置及激光加工方法 |
| CN106670645A (zh) * | 2017-02-17 | 2017-05-17 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种激光加工装置及激光加工方法 |
| CN107544137B (zh) * | 2017-08-23 | 2023-04-28 | 武汉锐科光纤激光技术股份有限公司 | 高功率光纤激光器用光闸 |
| CN107544137A (zh) * | 2017-08-23 | 2018-01-05 | 武汉锐科光纤激光技术股份有限公司 | 高功率光纤激光器用光闸 |
| CN107824975A (zh) * | 2017-09-26 | 2018-03-23 | 丹阳东激光技术有限公司 | 一种基于能量分光技术的多头激光打码机 |
| CN107695544A (zh) * | 2017-10-24 | 2018-02-16 | 袁卉 | 激光打孔方法及装置 |
| CN107695544B (zh) * | 2017-10-24 | 2025-01-28 | 袁卉 | 激光打孔方法及装置 |
| CN109204845A (zh) * | 2017-12-18 | 2019-01-15 | 中国航空制造技术研究院 | 一种金属消音蜂窝结构的制造方法 |
| CN109277691A (zh) * | 2018-11-14 | 2019-01-29 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种多电极同步激光与电解复合加工装置 |
| CN109483051A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-03-19 | 深圳镭锳激光科技有限公司 | 一种yag多光束分光渐变式光路负反馈控制系统 |
| CN109483051B (zh) * | 2018-12-27 | 2023-12-12 | 深圳镭锳激光科技有限公司 | 一种yag多光束分光渐变式光路负反馈控制系统 |
| CN110497086B (zh) * | 2019-07-19 | 2021-06-22 | 江苏大学 | 一种基于激光放电改善制孔质量的激光打孔装置及方法 |
| CN110497086A (zh) * | 2019-07-19 | 2019-11-26 | 江苏大学 | 一种基于激光放电改善制孔质量的激光打孔装置及方法 |
| CN111014977A (zh) * | 2019-12-23 | 2020-04-17 | 深圳光韵达光电科技股份有限公司 | Smt激光钢网的飞秒激光切割装置及方法 |
| CN112059443A (zh) * | 2020-09-21 | 2020-12-11 | 深圳市英尚智能技术有限公司 | 大幅面激光切割机 |
| CN116493765A (zh) * | 2023-04-07 | 2023-07-28 | 枣庄飞秒根技术研究院有限公司 | 基于掺铥飞秒激光的材料加工装置与工作方法 |
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