激光切割機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本實(shí)用新型涉及激光加工裝置，具體涉及一種激光切割機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]激光技術(shù)已經(jīng)成為21世紀(jì)先進(jìn)的加工及制造技術(shù)，并已在全球形成了一個(gè)新興的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。目前，激光器的研制水平已日趨成熟，并廣泛應(yīng)用于激光焊接、激光打孔、激光切割等方面。但是，在材料方面，鑄造鋁合金由于其密度低、強(qiáng)度高、塑性好等特點(diǎn)、也得到了廣泛應(yīng)用，如在汽車上發(fā)動(dòng)機(jī)的缸蓋、進(jìn)氣歧管、活塞、輪轂、轉(zhuǎn)向助力器殼體等，在飛機(jī)上和各類的機(jī)床上都有著廣泛應(yīng)用。
[0003]目前國(guó)內(nèi)進(jìn)行鑄鋁切割的方法多為等離子切割方法，這種切割方法的切割精度不夠高，而且切割時(shí)常伴隨噪聲、粉塵、有害氣體和弧光等的污染，且在切割厚板時(shí)切割垂直度差，斷面存在V形。在進(jìn)行鑄鋁切割時(shí)，與等離子切割相比，由于激光切割機(jī)具有割縫小、切割效率高、切割精度高等特點(diǎn)，取代等離子切割是未來(lái)加工制造業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型公開(kāi)了一種激光切割機(jī)，并結(jié)合大功率光纖耦合技術(shù)，進(jìn)行光纖傳輸，同時(shí)通過(guò)激光加工器實(shí)現(xiàn)對(duì)激光切割過(guò)程進(jìn)行時(shí)時(shí)檢測(cè)，保證激光鑄鋁切割的效率和質(zhì)量。
[0005]具體來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型提出了如下技術(shù)方案。
[0006]本實(shí)用新型提供了一種激光切割機(jī)，包括激光發(fā)生器2和激光加工器8，還包括光纖親合器，
[0007]所述光纖耦合器設(shè)于所述激光發(fā)生器2和所述激光加工器8之間；
[0008]所述激光加工器8包括
[0009]與所述光纖耦合器相鄰的激光聚焦模塊9，
[0010]與所述激光聚焦模塊9相連的激光測(cè)距模塊10，
[0011]以及位于所述激光測(cè)距模塊10和待切割物體12之間的、輸入激光波長(zhǎng)范圍與所述激光聚焦模塊9輸出激光波長(zhǎng)范圍不重合的窄帶濾波模塊11;
[0012]所述激光測(cè)距模塊10出射口與所述激光聚焦模塊9的出射口相對(duì)于所述待切割物體12平行設(shè)置。
[0013]優(yōu)選的，所述光纖耦合器包括光纖耦合模塊6和傳輸光纖7，所述光纖耦合模塊6入射口的橫截面和所述激光發(fā)生器2出射口的橫截面位置平行。
[0014]優(yōu)選的，所述激光測(cè)距模塊10出射口的橫截面與所述窄帶濾波模塊11入射口的橫截面位置重合。
[0015]優(yōu)選的，所述激光測(cè)距模塊10的縱剖面和所述激光聚焦模塊9的縱剖面相對(duì)于所述待切割物體12位置重合。
[0016]優(yōu)選的，所述激光切割機(jī)包括激光整形器3，所述激光整形器3位于所述激光發(fā)生器2和所述光纖親合模塊6之間。
[0017]優(yōu)選的，所述激光整形器3選自光束整形模塊4或光斑選定模塊5中的至少一種。
[0018]優(yōu)選的，所述激光發(fā)生器2出射口的橫截面和所述光束整形模塊4入射口的橫截面位置重合、所述光束整形模塊4出射口的橫截面和所述光纖耦合模塊6入射口的橫截面位置重合。
[0019]優(yōu)選的，所述激光發(fā)生器2出射口的橫截面和所述光斑選定模塊5入射口的橫截面位置重合、所述光斑選定模塊5出射口的橫截面和所述光纖耦合模塊6入射口的橫截面位置重合。
[0020]本實(shí)用新型的激光切割機(jī)通過(guò)激光發(fā)生器為激光切割提供有效的激光光源，通過(guò)激光整形器的光束整形模塊對(duì)脈沖激光的發(fā)散角進(jìn)行調(diào)整、光斑選定模塊對(duì)脈沖激光的光斑面積進(jìn)行調(diào)整;光纖耦合器對(duì)整形出來(lái)的激光進(jìn)行光纖耦合傳輸，通過(guò)激光加工器的激光測(cè)距模塊對(duì)加工區(qū)間距離進(jìn)行測(cè)定、窄帶濾波模塊對(duì)干擾背景光進(jìn)行有效過(guò)濾以保證激光測(cè)距模塊的數(shù)據(jù)穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)對(duì)待切割物體的高效激光切割。本實(shí)用新型的激光切割機(jī)利用激光測(cè)距模塊與窄帶濾波模塊的功能有機(jī)結(jié)合，消除了激光切割過(guò)程中影響時(shí)時(shí)距離監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確性的干擾背景光，利用激光測(cè)距模塊獲得了準(zhǔn)確距離信息，確保了激光切割能夠在指定加工范圍內(nèi)工作。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了對(duì)激光切割過(guò)程進(jìn)行時(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、達(dá)到了高效切割的目的。本實(shí)用新型可以在切割過(guò)程中時(shí)時(shí)對(duì)切割效果進(jìn)行檢測(cè)并給予動(dòng)態(tài)調(diào)整、從而提高切割效率，獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益。
[0021]本實(shí)用新型的有益效果是:通過(guò)將激光發(fā)生器發(fā)出的激光，經(jīng)激光整形后進(jìn)入光纖耦合器進(jìn)行光纖耦合，然后經(jīng)激光加工器應(yīng)用在鑄鋁物體的切割，通過(guò)激光測(cè)距模塊對(duì)待切割物體進(jìn)行測(cè)距，通過(guò)窄帶濾波模塊提取所需信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了切割過(guò)程中的時(shí)時(shí)檢測(cè)、保證了切割的效率和良好的切割質(zhì)量。
[0022]下面結(jié)合附圖和各個(gè)【具體實(shí)施方式】，對(duì)本實(shí)用新型及其有益技術(shù)效果進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，其中:
【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1是實(shí)施例1的激光切割機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖，其中1-激光切割機(jī)、2-激光發(fā)生器、3-激光整形器、4-光束整形模塊、5-光斑選定模塊、6-光纖耦合模塊、7-傳輸光纖、8-激光加工器、9-激光聚焦模塊、10-激光測(cè)距模塊、11-窄帶濾波模塊、12-待切割物體。
【具體實(shí)施方式】
[0024]如上所述，本實(shí)用新型的目的在于:提供一種激光切割機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)激光切割過(guò)程中的時(shí)時(shí)距離檢測(cè)，通過(guò)窄帶濾波模塊過(guò)濾干擾背景光，利用激光測(cè)距模塊獲得準(zhǔn)確距離信息，確保鑄鋁激光切割在指定加工范圍內(nèi)的工作。
[0025]具體而言，本實(shí)用新型提供了一種激光切割機(jī)，包括激光發(fā)生器2和激光加工器8，
[0026]還包括光纖耦合器，所述光纖耦合器設(shè)于所述激光發(fā)生器2和所述激光加工器8之間；
[0027]所述激光加工器8包括
[0028]與所述光纖耦合器相鄰的激光聚焦模塊9，
[0029]與所述激光聚焦模塊9相連的激光測(cè)距模塊10，
[0030]以及位于所述激光測(cè)距模塊10和待切割物體12之間的、輸入激光波長(zhǎng)范圍與所述激光聚焦模塊9輸出激光波長(zhǎng)范圍不重合的窄帶濾波模塊11;
[0031]所述激光測(cè)距模塊10出射口與所述激光聚焦模塊9的出射口相對(duì)于所述待切割物體12平行設(shè)置。
[0032]本實(shí)用新型的激光切割機(jī)包括激光發(fā)生器，光纖耦合器和激光加工器。激光發(fā)生器發(fā)出激光切割所需要的脈沖激光。光纖耦合器可以實(shí)現(xiàn)對(duì)大功率激光進(jìn)行光纖耦合傳輸。激光加工器包括激光聚焦模塊、激光測(cè)距模塊和窄帶濾波模塊。激光加工器通過(guò)激光聚焦模塊將經(jīng)過(guò)光纖傳輸?shù)拿}沖激光聚焦至待切割的鑄鋁表面，通過(guò)激光測(cè)距模塊對(duì)待切割物體表面進(jìn)行測(cè)距，通過(guò)窄帶濾波模塊過(guò)濾干擾背景光、提取所需信號(hào)。本實(shí)用新型的激光切割機(jī)可以實(shí)現(xiàn)激光切割過(guò)程中的時(shí)時(shí)距離監(jiān)測(cè)，確保鑄鋁激光切割在指定加工范圍內(nèi)工作。
[0033]光纖耦合器包括光纖耦合模塊以及位于光纖耦合模塊后的傳輸光纖。光纖耦合器通過(guò)光纖耦合模塊將光信號(hào)分配到多條光纖中，它屬于多模光纖耦合器，采用溶拉法制作，要求磨拋型器件有強(qiáng)耦合作用，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)大功率激光進(jìn)行光纖耦合傳輸。窄帶濾波模塊針對(duì)激光測(cè)距模塊的激光波長(zhǎng)進(jìn)行窄帶濾波。激光測(cè)距模塊的激光波長(zhǎng)和激光發(fā)生器輸出的激光波長(zhǎng)存在明顯差異。激光測(cè)距模塊的激光波長(zhǎng)在窄帶濾波模塊可通過(guò)的波長(zhǎng)范圍內(nèi)，而激光發(fā)生器輸出的激光波長(zhǎng)不在窄帶濾波器可通過(guò)的波長(zhǎng)范圍內(nèi)，以確保窄帶濾波模塊的窄帶可以有效濾除激光發(fā)生器發(fā)出的干擾背景光、使激光測(cè)距模塊得到的數(shù)據(jù)信息真實(shí)可靠。
[0034]激光發(fā)生器、光纖耦合模塊以及激光聚焦模塊的位置相對(duì)固定，以確保激光發(fā)生器發(fā)出的激光全部通過(guò)光纖耦合器進(jìn)行耦合傳輸，經(jīng)激光聚焦模塊聚焦到鑄鋁物體表面。激光發(fā)生器出射口的橫截面和光纖耦合模塊入射口的橫截面位置平行，以確保由激光發(fā)生器發(fā)出的激光完全耦合進(jìn)入光纖。激光測(cè)距模塊設(shè)置在激光聚焦模塊的側(cè)邊，且激光測(cè)距模塊的縱剖面和激光聚焦模塊的縱剖面相對(duì)于待切割物體位置重合，以確保激光測(cè)距模塊和激光聚焦模塊對(duì)于待切割物體的距離一致、根據(jù)激光測(cè)距模塊和待切割物體表面間的距離即可得出激光聚焦模塊和待切割物體間的距離。窄帶濾波模塊設(shè)置在激光測(cè)距模塊和待切割物體之間，相對(duì)于待切割物體，激光測(cè)距模塊出射