申请/专利权人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所

申请日：2021-07-28

公开（公告）日：2024-03-19

公开（公告）号：CN113618232B

主分类号：B23K26/06

分类号：B23K26/06;B23K26/067;B23K26/38;B23K26/70

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.19#授权;2021.11.26#实质审查的生效;2021.11.09#公开

摘要：本发明公开了一种双光束耦合水导加工头装置及加工方法，属于水导激光加工技术领域，能够解决现有耦合激光功率低、输出光斑能量不均匀及不能可视化加工的问题。加工头装置包括光束调制模块、视觉模块及控制模块；加工方法包括合束穿孔：控制模块控制两台离散的激光器发射激光A及激光B，通过合束室将激光A及激光B调制成合束激光，通过耦合室将合束激光聚焦耦合入射到水柱中，对工件进行合束穿孔；耦合切割：控制模块接收用户输入的平移量，并发送控制指令给运动模组，控制第一平移台及第二平移台根据平移量完成平移，经合束室及耦合室后将耦合后的光束聚焦耦合进水柱中。本发明用于对厚板工件进行穿孔加工。

主权项：1.一种双光束耦合水导加工方法，其特征在于，包括：S1：合束穿孔；S2：耦合切割；所述合束穿孔包括：S11：控制模块控制水单元形成水柱，控制视觉模块工作，控制合束室内的运动模组将第一平移台及第二平移台位置归为零点；S12：所述控制模块控制两台离散的激光器发射激光A及激光B，通过所述合束室将所述激光A及所述激光B调制成合束激光，通过耦合室将所述合束激光聚焦耦合入射到水柱中，对工件进行合束穿孔；S13：所述视觉模块识别穿孔进展，直至形成孔被穿透，发送反馈信号给所述控制模块，所述控制模块接收到反馈信号后发送指令控制光闸关闭，阻挡所述激光A及所述激光B进入所述合束室；所述耦合切割包括：S21：所述控制模块接收用户输入的平移量，并发送控制指令给运动模组，控制所述第一平移台及所述第二平移台根据平移量完成平移；S22：所述控制模块发送指令控制光闸开启，所述激光A及激光B经所述合束室及耦合室后将得到的耦合光束耦合进所述水柱中；S23：移动工件位置，对工件进行切割；用于所述加工方法的双光束耦合水导加工头装置包括光束调制模块、视觉模块及控制模块；所述光束调制模块包括合束室及耦合室，所述耦合室固定设置于所述合束室下方，工件位于所述耦合室下方，所述合束室用于将激光A及激光B调制成一束在空间上能量重合或对称的合束激光，所述耦合室用于将从所述合束室射出的合束激光聚焦为耦合光束，所述耦合光束用于加工所述工件；所述合束室包括壳体、第一进光口、第二进光口、反射镜组、合束镜及运动模组；所述运动模组用于控制所述反射镜组调制所述合束激光的能量分布；所述运动模组包括第一平移台及第二平移台，所述第一平移台及所述第二平移台水平移动，第一反射镜及第二反射镜分别设置于所述第一平移台及所述第二平移台上；所述视觉模块位于所述合束室内，用于实时在线监测工件表面；所述视觉模块识别所述穿孔进展，直至形成孔被穿透，发送反馈信号给所述控制模块；所述控制模块与所述光束调制模块、所述视觉模块及激光器电连接，用于控制所述光束调制模块、所述激光器及所述视觉模块工作；所述控制模块接收用户输入的平移量，并发送控制指令给运动模组，控制第一平移台及第二平移台根据平移量完成平移；第一进光口及第二进光口同时设置于所述合束室的左、右、前及后任意一侧壁上；所述第一平移台及第二平移台相向移动；第一平移台的平移量为第二平移台平移量的2倍。

全文数据：

权利要求：

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