激光裝置及控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及激光技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種激光裝置及控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]激光具有單色性好、方向性強(qiáng)、亮度高等優(yōu)點(diǎn)，隨著科技的不斷發(fā)展進(jìn)步，激光技術(shù)也逐漸應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域。
[0003]目前，在加工行業(yè)中常采用激光技術(shù)，加工時(shí)將激光器發(fā)出的激光經(jīng)光束傳輸系統(tǒng)后直接入射到待加工的工件上即可進(jìn)行加工。然而發(fā)明人在研究上發(fā)現(xiàn)，受激光器本身、溫度以及震動(dòng)等各方面因素的影響，入射到待加工的工件上的激光能量大小以及激光光斑位置常發(fā)生變動(dòng)，影響加工質(zhì)量，特別是一些十分精密的工件，這種情況尤為明顯。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]有鑒于此，本實(shí)用新型實(shí)施例的目的在于提供一種激光裝置及控制系統(tǒng)，以改善上述問(wèn)題。
[0005]本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0006]第一方面，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種激光裝置，激光裝置包括:激光器、第一反射鏡、第二反射鏡、第一探測(cè)器、第二探測(cè)器和能量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；
[0007]所述第一反射鏡、所述第二反射鏡和所述能量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)沿所述激光器的光路方向依次設(shè)置；
[0008]所述第一探測(cè)器用于檢測(cè)入射到所述第一反射鏡上的激光的光斑位置信息，所述第二探測(cè)器用于檢測(cè)入射到所述第二反射鏡上的激光的光斑位置信息；
[0009]所述第一探測(cè)器還用于檢測(cè)入射到所述第一反射鏡上的激光的取樣能量值，和/或，所述第二探測(cè)器還用于檢測(cè)入射到所述第二反射鏡上的激光的取樣能量值；
[0010]所述第一反射鏡和所述第二反射鏡分別安裝在兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)上。
[0011]結(jié)合第一方面，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了第一方面的第一種可能的實(shí)施方式，其中，所述第一探測(cè)器包括第一位置探測(cè)器，所述第二探測(cè)器包括第二位置探測(cè)器和第二能量探測(cè)器；
[0012]所述第一位置探測(cè)器用于檢測(cè)所述入射到所述第一反射鏡上的激光的光斑位置信息；
[0013]所述第二位置探測(cè)器用于檢測(cè)所述入射到所述第二反射鏡上的激光的光斑位置信息，所述第二能量探測(cè)器用于檢測(cè)所述入射到所述第二反射鏡上的激光的取樣能量值。
[0014]結(jié)合第一方面，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了第一方面的第二種可能的實(shí)施方式，其中，所述能量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)為聲光調(diào)制器或電光調(diào)制器。
[0015]結(jié)合第一方面，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了第一方面的第三種可能的實(shí)施方式，其中，所述能量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括半波片和偏振分光棱鏡，所述第一反射鏡、所述第二反射鏡、所述半波片和所述偏振分光棱鏡沿所述激光器的光路方向依次設(shè)置。
[0016]結(jié)合第一方面的第三種可能的實(shí)施方式，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了第一方面的第四種可能的實(shí)施方式，其中，激光裝置還包括吸收體，所述吸收體沿所述激光器的光路上的激光中的S偏振分量經(jīng)所述偏振分光棱鏡反射后的方向設(shè)置。
[0017]結(jié)合第一方面至第一方面的第四種可能的實(shí)施方式中的任一一種，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了第一方面的第五種可能的實(shí)施方式，其中，激光裝置還包括第三反射鏡，所述第一反射鏡、所述第二反射鏡、所述能量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和所述第三反射鏡沿所述激光器的光路方向依次設(shè)置。
[0018]結(jié)合第一方面的第五種可能的實(shí)施方式，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了第一方面的第六種可能的實(shí)施方式，其中，所述激光器為固體激光器或半導(dǎo)體激光器。
[0019]結(jié)合第一方面的第五種可能的實(shí)施方式，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了第一方面的第七種可能的實(shí)施方式，其中，激光裝置還包括激光裝置外殼，所述激光器、所述第一反射鏡、所述第二反射鏡、所述第一探測(cè)器、所述第二探測(cè)器、所述能量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和所述第三反射鏡均設(shè)置于所述激光裝置外殼內(nèi)。
[0020]結(jié)合第一方面的第五種可能的實(shí)施方式，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了第一方面的第八種可能的實(shí)施方式，其中，激光裝置還包括用于校準(zhǔn)所述激光器的光路方向的第一工裝和第二工裝，所述第一工裝位于所述第二探測(cè)器和所述能量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)之間，所述第二工裝位于所述能量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的遠(yuǎn)離所述第二探測(cè)器的一側(cè)。
[0021]第二方面，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種激光控制系統(tǒng)，激光控制系統(tǒng)包括上述任一所述激光裝置，還包括控制裝置，所述控制裝置用于根據(jù)所述第一探測(cè)器和所述第二探測(cè)器檢測(cè)到的所述光斑位置信息和取樣能量值，控制安裝在所述轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)上的所述第一反射鏡的安裝角度、安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)上的所述第二反射鏡的安裝角度以及激光器發(fā)出的激光經(jīng)過(guò)所述能量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)后輸出的激光的能量大小。
[0022]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的激光裝置及控制系統(tǒng)，通過(guò)控制裝置根據(jù)第一探測(cè)器和第二探測(cè)器檢測(cè)到的光斑位置信息和取樣能量值，控制安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)上的第一反射鏡和第二反射鏡的安裝角度以及激光器發(fā)出的激光經(jīng)過(guò)能量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)后輸出的激光的能量大小，從而同時(shí)保證了激光光路能量和指向的穩(wěn)定性，保障了加工效果良好。
[0023]為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合所附附圖，作詳細(xì)說(shuō)明如下。
【附圖說(shuō)明】
[0024]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本實(shí)用新型的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對(duì)范圍的限定，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。
[0025]圖1示出了本實(shí)用新型第一實(shí)施例所提供的激光裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖2示出了本實(shí)用新型第二實(shí)施例所提供的激光裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]主要元件符號(hào)說(shuō)明:
[0028]激光器101，第一反射鏡102，第二反射鏡103，第一探測(cè)器104，第二探測(cè)器105，半波片201，偏振分光棱鏡202，第三反射鏡203，吸收體204。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實(shí)用新型實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來(lái)布置和設(shè)計(jì)。因此，以下對(duì)在附圖中提供的本實(shí)用新型的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本實(shí)用新型的范圍，而是僅僅表示本實(shí)用新型的選定實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0030]激光具有單色性好、方向性強(qiáng)、亮度高等優(yōu)點(diǎn)，隨著科技的不斷發(fā)展進(jìn)步，激光技術(shù)也逐漸應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域。目前，在加工行業(yè)中常采用激光技術(shù)，加工時(shí)將激光器發(fā)出的激光經(jīng)光束傳輸系統(tǒng)后直接入射到待加工的工件上即可進(jìn)行加工。然而受激光器本身、溫度以及震動(dòng)等各方面因素的影響，入射到待加工的工件上的激光能量大小以及激光光斑位置常發(fā)生變動(dòng)，影響加工質(zhì)量，特別是一些十分精密的工件，這種情況尤為明顯?；诖耍l(fā)明人經(jīng)過(guò)不斷的研究，提出了本實(shí)用新型實(shí)施例提供的激光裝置及控制系統(tǒng)。
[0031]實(shí)施例一
[0032]參閱圖1，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種激光控制系統(tǒng)，激光控制系統(tǒng)包括激光裝置和控制裝置，激光裝置包括激光器101、第一反射鏡102、第二反射鏡103、第一探測(cè)器104、第二探測(cè)器105和能量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；第一反射鏡102、第二反射鏡103和能量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)沿激光器101的光路方向依次設(shè)置，即激光器101發(fā)出的激光依次經(jīng)第一反射鏡102和第二反射鏡103反射后入射到能量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，再由能量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)后射出。第一探測(cè)器104用于檢測(cè)入射到第一反射鏡102上的激光的光斑位置信息和激光的取樣能量值，第二探測(cè)器105用于檢測(cè)入射到第二反射鏡103上的激光的光斑位置信息和激光的取樣能量值；第一反射鏡102和第二反射鏡103分別安裝在兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)上，該兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)分別與控制裝置電聯(lián)結(jié)；控制裝置用于根據(jù)第一探測(cè)器104和第二探測(cè)器105檢測(cè)到的光斑位置信息和取樣能量值，控制安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)上的第一反射鏡102、第二反射鏡103的安裝角度以及激光器101發(fā)出的激光經(jīng)過(guò)能量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)后輸出的激光能量大小。
[0033]具體的，第一探測(cè)器104和第二探測(cè)器105均采用Beam Track傳感器，Beam Track傳感器可既可用于探測(cè)激光的光斑位置信息又可以探測(cè)激光的能量值，能量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)采用安裝在旋轉(zhuǎn)電機(jī)上的半波片201和偏振分光棱鏡202。
[0034]第一反射鏡102和第二反射鏡103可透過(guò)一定比例的激光能量，取樣能量值即為激光透過(guò)第一反射鏡102和第二反射鏡103后的能量值大小，根據(jù)取樣能量值的大小以及第一反射鏡102和第二反射鏡103透過(guò)激光能量的比例即可計(jì)算出入射到第一反射鏡102和第二反射鏡103上的激光能量大小。
[0035]使用激光裝置對(duì)待加工的工件進(jìn)行加工時(shí)，激光器101發(fā)出的激光入射到第一反射鏡102，第一探測(cè)器104檢測(cè)入射到第一反射鏡102上的激光的光斑位置信息以及激光的取樣能量值并反饋給控制裝置，入射到第一反射鏡102上的激光經(jīng)第一反射鏡102反射后入射到第二反射鏡103，第二探測(cè)器105檢測(cè)入射到第二反射鏡103上的激光的光斑位置信息以及激光的取樣能量值并反饋給控制裝置。入射到第二反射鏡103上的激光經(jīng)第二反射鏡103反射后入射到半波片201上，入射到半波片201上的激光經(jīng)半波片201偏轉(zhuǎn)后入射到偏振分光棱鏡202，偏振分光棱鏡202容許激光中的P偏振分量(即P光)通過(guò)，而S偏振分量(即S光)則會(huì)被反射，由于半波片201和偏振分光棱鏡202固有的特性，激光經(jīng)過(guò)半波片201時(shí)，可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)半波片201的角度調(diào)節(jié)出射激光的偏振方向，偏振分光棱鏡使P光透過(guò)，S光反射，從而使激光透過(guò)偏振分光棱鏡202的透過(guò)率不同，透過(guò)偏振分光棱鏡202的激光經(jīng)聚焦鏡聚焦后入射到待加工的工件上，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的加工，圖中的箭頭方向表;^激光的光路方向。
[0036]控制裝置可以采用專(zhuān)用的控制器或計(jì)算機(jī)等，在使用激光裝置對(duì)工件加工前，已經(jīng)預(yù)先設(shè)定好第一反射鏡102和第二反射鏡103的安裝角度，即已確定好激光的光路，此時(shí)入射到第一反射鏡102和第二反射鏡103上的激光的光斑位置