一種激光加工設(shè)備及激光加工尋焦方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及激光技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種激光加工設(shè)備及激光加工尋焦方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近幾年，隨著工業(yè)加工應(yīng)用的激光器不斷開發(fā)，激光工業(yè)應(yīng)用得到不斷發(fā)展。激光器的加工技術(shù)是基于激光的單色性、高亮度的特點(diǎn)將激光聚焦到um量級的焦斑上，形成高能量密度的激光源，可以瞬間加溫材料表面，從而引起材料熔化，蒸發(fā)等物理及化學(xué)反應(yīng)變化，達(dá)到材料加工的目的。包括激光雕刻，激光焊接，激光切割等工業(yè)加工應(yīng)用。
[0003]在加工應(yīng)用中，無論何種激光，都存在一個加工定位及尋找焦平面的問題。眾所周知，加工用激光器存在著各種不同波段，紅外激光在使用過程中由于其不可見，焦點(diǎn)位置無法目視獲得，因此需要依賴其他輔助可見光來達(dá)到加工指示的目的。當(dāng)前常用的方法主要有依賴雙束可見激光例如635nm紅光半導(dǎo)體激光器來輔助尋焦(如圖1)，或采用輔助同軸635nm紅光半導(dǎo)體激光器來輔助尋焦(如圖2)，將主激光與輔助激光通過合束鏡同軸輸入掃描轉(zhuǎn)鏡，然后進(jìn)入聚焦鏡，由此輔助激光與主激光即可同步跟蹤。
[0004]但是，現(xiàn)有技術(shù)存在以下缺點(diǎn):其一、無法實(shí)現(xiàn)主加工激光與輔助尋焦激光共軸輸出；其二、無法保證主加工激光與輔助尋焦激光共焦平面(因?yàn)榧す獠ㄩL不一樣，對應(yīng)于透射式加工鏡頭材料的折射率就不一樣，因此焦平面就不一樣)，在實(shí)際生產(chǎn)中，嚴(yán)重制約著加工效率，導(dǎo)致生產(chǎn)效益難以提高。
[0005]具體地，請參閱圖1，現(xiàn)有技術(shù)方案一中，雖然可以做到輔助指示平面與實(shí)際加工平面一致，但由于雙束635nm可見激光的波長與主加工激光不同軸，主激光加工位置點(diǎn)發(fā)生變化時(shí)，無法實(shí)現(xiàn)指示跟蹤，制約了加工的靈活性。請參閱圖2，對于現(xiàn)有技術(shù)方案二，雖然能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)跟蹤加工位置，但該方法的局限在于兩束激光的波長不一樣，通過聚焦系統(tǒng)的焦點(diǎn)焦距位置不一致，因此這時(shí)輔助激光只能起到輔助軌跡顯示的作用，無法達(dá)到精確尋找焦平面的尋跡功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種激光加工設(shè)備及激光加工尋焦方法，可以綜合實(shí)現(xiàn)精確尋找焦點(diǎn)位置，并能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)跟蹤加工位置，且兩束激光具有共同的焦平面，解決現(xiàn)有技術(shù)方案存在的問題，提高加工效率。
[0007]—種激光加工設(shè)備，其包括依次順序放置的合束鏡、掃描振鏡及聚焦鏡，所述合束鏡的兩側(cè)分別入射主激光束和輔助激光束，其還包括對所述輔助激光束的發(fā)散角進(jìn)行調(diào)節(jié)的發(fā)散角修正裝置，所述發(fā)散角修正裝置放置于所述輔助激光束射向所述合束鏡的光路中。
[0008]本發(fā)明一較佳實(shí)施方式中，還包括發(fā)射所述主激光束的主激光器，所述主激光器采用擴(kuò)束裝置。
[0009]本發(fā)明一較佳實(shí)施方式中，還包括發(fā)射所述輔助激光束的輔助激光器。
[0010]本發(fā)明一較佳實(shí)施方式中，所述發(fā)散角修正裝置設(shè)置于所述輔助激光器的輸出窗口朝向所述合束鏡的一側(cè)。
[0011]本發(fā)明一較佳實(shí)施方式中，所述發(fā)散角修正裝置為可調(diào)式變發(fā)散角裝置。
[0012]本發(fā)明一較佳實(shí)施方式中，所述主激光束為平行光束。
[0013]本發(fā)明一較佳實(shí)施方式中，所述輔助激光束為發(fā)散光束或平行光束。
[0014]本發(fā)明一較佳實(shí)施方式中，所述輔助激光束為波長635nm的可見激光。
[0015]本發(fā)明另外提供一種激光加工尋焦方法，其包括如下步驟:
[0016]S101、開啟主激光器，利用主激光束按照預(yù)設(shè)圖案對工件樣品進(jìn)行實(shí)時(shí)加工，直到加工的線條符合預(yù)設(shè)條件；
[0017]S103、開啟輔助激光器，觀察所述工件樣品上的加工圖案；
[0018]S105、通過發(fā)散角修正裝置調(diào)節(jié)輔助激光束的發(fā)散角，直到觀察到的所述加工圖案達(dá)到預(yù)設(shè)清晰要求。
[0019]相對于現(xiàn)有技術(shù)，所述激光加工設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)輔助激光束與主激光束的同軸隨動輸出；且通過發(fā)散角修正裝置改變輔助激光束的發(fā)散角，可以達(dá)到兩束激光(輔助激光束與主激光束)聚焦在同一平面的目的。因此，利用所述激光加工設(shè)備，在加工中只需用目測的方式，即可判斷焦點(diǎn)位置，在標(biāo)刻應(yīng)用中甚至可以預(yù)覽加工后的尺寸，由此可以顯著提高加工的靈活性及加工效率。
[0020]上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉實(shí)施例，并配合附圖，詳細(xì)說明如下。
【附圖說明】
[0021]圖1為現(xiàn)有技術(shù)一的激光加工設(shè)備的不意圖；
[0022]圖2為現(xiàn)有技術(shù)二的激光加工設(shè)備的示意圖；
[0023]圖3為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的激光加工設(shè)備的示意圖；
[0024]圖4為本發(fā)明第二實(shí)施例提供的激光加工尋焦方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0026]請參閱圖3，本發(fā)明第一實(shí)施例提供一種激光加工設(shè)備100，其包括依次順序放置的合束鏡10、掃描振鏡20、聚焦鏡30及發(fā)散角修正裝置40，所述合束鏡10的兩側(cè)分別入射主激光束和輔助激光束，所述發(fā)散角修正裝置40放置于所述輔助激光束射向所述合束鏡10的光路中，用于對所述輔助激光束的發(fā)散角進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0027]本實(shí)施例中，所述激光加工設(shè)備100還包括主激光器50和輔助激光器60，所述主激光器50和所述輔助激光器60分別放置于所述合束鏡10的兩側(cè)，所述主激光器50用于發(fā)射用于主加工的所述主激光束，其采用擴(kuò)束裝置，以使所述主激光束達(dá)到平行或近平行的狀態(tài)，保證加工的質(zhì)量；所述輔助激光器60用于發(fā)射所述輔助激光束。所述主激光器50發(fā)射的主激光束和所述輔助激光器60發(fā)射的輔助激光束分別從所述合束鏡10的兩側(cè)射入。
[0028]優(yōu)選地，所述輔助激光束為波長635nm的可見激光。
[0029]本實(shí)施例中，所述發(fā)散角修正裝置40設(shè)置于所述輔助激光器60的輸出窗口朝向所述合束鏡10的一側(cè)，即所述發(fā)散角修正裝置40放置于所述輔助激光器60的輸出窗口前，由此，可以對入射到所述合束鏡10之前的輔助激光束進(jìn)行發(fā)