一种基于非球面镜可调环形光斑ZOOM切割装置及方法与流程

文档序号:19186730发布日期:2019-11-20 01:34阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于非球面镜可调环形光斑zoom切割装置,其特征在于:包括非球面准直镜(1)、第一曲面锥透镜(2)、第二曲面锥透镜(3)、非球面聚焦镜(4)、双凹非球面镜(5)以及双凸非球面镜(6);所述非球面准直镜(1)、第一曲面锥透镜(2)、第二曲面锥透镜(3)、非球面聚焦镜(4)、双凹非球面镜(5)以及双凸非球面镜(6)均由熔融石英材料制成;所述非球面准直镜(1)、第一曲面锥透镜(2)、第二曲面锥透镜(3)、非球面聚焦镜(4)、双凹非球面镜(5)以及双凸非球面镜(6)中心轴同轴。

2.根据权利要求1所述的一种基于非球面镜可调环形光斑zoom切割装置,其特征在于:所述非球面准直镜(1)、非球面聚焦镜(4)、双凹非球面镜(5)以及双凸非球面镜(6)构成zoom光学系统;所述第一曲面锥透镜(2)、第二曲面锥透镜(3)构成环形可调镜组。

3.根据权利要求1所述的一种基于非球面镜可调环形光斑zoom切割装置,其特征在于:所述第一曲面锥透镜(2)、第二曲面锥透镜(3)介于非球面准直镜(1)、非球面聚焦镜(4)之间。

4.根据权利要求1所述的一种基于非球面镜可调环形光斑zoom切割装置,其特征在于:所述第一曲面锥透镜(2)、第二曲面锥透镜(3)包含平凸型、双凸型、平凹型、双凹型以及弯月型曲面锥透镜,为中心轴对称镜片;所述双凹非球面镜(5)、双凸非球面镜(6)均只有一个镜面为非球面,另一个镜面为球面。

5.根据权利要求1所述的一种基于非球面镜可调环形光斑zoom切割装置,其特征在于:所述第一曲面锥透镜(2)及第二曲面锥透镜(3)有且仅有一片镜片沿光束传输轴移动,所述双凹非球面镜(5)、双凸非球面镜(6)与之配合移动改变聚焦光斑大小、光束发散角及补偿焦点位置。

6.实现权利要求1所述的一种基于非球面镜可调环形光斑zoom切割装置的使用方法,其特征在于:其使用方法包括以下步骤:

a、光纤激光器出射发散光,入射到非球面准直镜1以获得平行准直光束;

b、准直光束逐一经过第一曲面锥透镜2、第二曲面锥透镜3进行光束整形;

c、再由非球面聚焦镜4聚焦形成汇聚光束,汇聚光束通过双凹非球面镜5形成发散光束,最后由双凸非球面镜6聚焦。


技术总结
本发明公开了一种基于非球面镜可调环形光斑ZOOM切割装置及方法,包括非球面准直镜、第一曲面锥透镜、第二曲面锥透镜、非球面聚焦镜、双凹非球面镜以及双凸非球面镜。本发明结构设计新颖,基于轴锥透镜实现环形光斑特性,基于ZOOM光学系统实现聚焦光斑大小、光束发散角以及焦点位置补偿特性,基于不同材料的中、厚板材正负离焦切割工艺特性,通过沿光束传输轴移动其中一片曲面锥透镜的方式,结合ZOOM光学系统配合调节,实现了聚焦光束发散角、焦点实心光斑大小、实心光斑到环形光斑、环形光斑中径与粗细连续可调,同时基于激光切割工艺需要实现了对应离焦光束段环形能量分布,可大幅提高板材切割速度、断面质量、切割厚度以及断面垂直度。

技术研发人员:邵华江;李思佳
受保护的技术使用者:上海嘉强自动化技术有限公司
技术研发日:2019.08.16
技术公布日:2019.11.19
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