本实用新型专利技术适用于激光加工领域，提供一种激光加工头，包括第一聚焦装置、位于所述第一聚焦装置光路传播方向的喷嘴、与所述第一聚焦装置相连的探测光装置、位于所述第一聚焦装置远离所述喷嘴的一侧的探测采集装置；所述探测光装置发出的探测光的焦点与加工激光的焦点重合，且探测光与所述加工激光不同轴；成像光依次穿过所述喷嘴和所述第一聚焦装置，最终被所述探测采集装置接收。利用光的反射和漫反射原理，将探测光焦点与加工激光焦点在待加工物体的表面上重合，探测采集装置接收探测光在待加工物体表面上形成的成像光的能量大小和位置关系，来调节激光加工头的高度，适用于所有的材料加工。本实用新型专利技术还提供了一种激光加工设备。
【技术实现步骤摘要】
本技术属于激光加工领域，尤其涉及能够自动调焦的激光加工头及采用此激光加工头的激光加工设备。
技术介绍
激光精密切割属于材料的微细加工范畴，需达到高精度、准确、迅速、自动化的加工方式，为了保证效果最佳且稳定，一般需要将待切割材料放置在激光束理想聚焦平面，在该平面附近，激光束被聚焦到最小尺寸，因此能量密度最高，切割能力最强。即激光切割头的喷嘴与待切割材料表面的距离决定激光精密切割断面质量及切割速度，在切割过程中，需要维持喷嘴到工件表面的高度不变，但是由于待切割材料厚度不均匀、表面不平整等等，而且待切割材料在切割过程中保持不动，因此难以保证在所有切割位置，待切割材料都使用位于激光束理想聚焦平面上(喷嘴到工件表面的高度一致)。为了保证切割速度及切割质量的均匀，在所有切割路径中获得相同的切割质量，需要采用激光切割头随动装置，以便在切割过程中，实时调节Z轴的高低，带动切割头上下移动，从而维持切割头上激光束理想聚焦平面始终位于待切割材料之上。为了维持在切割过程中，喷嘴与材料表面的高度一致，现有技术中激光切割头的随动装置采用电容调高器进行调节及控制，电容调高器和待切割的金属材料之间形成电容，且电容的大小与激光切割头和待切割材料表面距离有关，因此使用电容调高器检测形成的电容的大小，来调节Z轴的高低，从而带动激光切割头的高低变化，维持激光切割头上的喷嘴和待切割材料之间的高度差恒定。但是使用电容调高器精度不高，而且仅能够在切割金属时起作用，电容调高器在切割非金属时，其与喷嘴之间可能不存在电容，或者电容非常小，难以检测及控制，所以电容调高器无法用于非金属材料。【
技术实现思路
】本技术实施例的目的在于提供一张激光加工头及激光加工设备，以解决现有激光加工头的焦点随动调节方式无法对非金属进行调节的问题。本技术实施例是这样实现的，一种激光加工头，包括第一聚焦装置和位于所述第一聚焦装置光路传播方向的喷嘴，其中，包括:探测光装置，所述探测光装置与所述第一聚焦装置相连；探测采集装置，所述探测采集装置位于所述第一聚焦装置远离所述喷嘴的一侧；其中，所述探测光装置发出的探测光的焦点与经过所述第一聚焦装置聚焦的并从所述喷嘴发出的加工激光的焦点重合，且探测光与所述加工激光不同轴；所述探测光在待加工物体上被反射的成像光依次穿过所述喷嘴和所述第一聚焦装置，最终被所述探测采集装置接收。进一步地，所述探测光装置包括:发出探测光的探测光发生器；位于所述探测光发生器下方，且可对所述探测光聚焦的第二聚焦装置。进一步地，所述探测光装置还包括对聚焦后的所述探测光进行光路改变的反射镜。进一步地，所述探测采集装置为ccd相机。进一步地，所述探测采集装置与所述第一聚焦装置之间设有与水平方向成45°的第一反射镜，所述加工激光通过所述第一反射镜反射到所述第一聚焦装置上，穿过所述第一聚焦装置的所述成像光透射过所述第一反射镜后被所述探测采集装置接收。进一步地，所述探测采集装置与所述第一聚焦装置之间设有小孔光阑，所述小孔光阑的小孔与所述第一聚焦装置同轴。进一步地，所述小孔光阑与所述第一反射镜之间设有第三聚焦装置。进一步地，所述小孔光阑与所述第一聚焦装置之间设有滤光片。进一步地，还包括安装于所述第一反射镜一侧的准直扩束装置，所述加工激光在所述准直扩束装置上扩束和准直后被所述第一反射镜反射到所述第一聚焦装置上。本技术实施例还提供一种激光加工设备，包括上述任意一项实施例所述的激光加工头、升降装置和控制系统；所述激光加工头可在所述升降装置上升降，所述控制系统根据所述成像光在所述探测采集装置上呈现的能量大小和位置调节所述激光加工头的高度位置；且调节所述激光加工头的高度位置的同时，保持所述探测光焦点与所述加工激光焦点始终重合。本技术提供了一种激光加工头和激光加工设备，利用光的反射和漫反射原理，将探测光焦点与加工激光焦点在待加工物体的表面上重合，探测采集装置接收探测光在待加工物体表面上形成的成像光的能量大小和位置关系，来调节激光加工头的高度，适用于所有的材料加工。【附图说明】为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术实施例提供的激光加工头剖视图；图2是本技术实施例提供的激光加工头左视图；图3是本技术实施例提供的激光加工头右视图；图4是本技术实施例提供的激光加工头的光路不意图；图5本技术实施例提供的加工激光和探测光在不同聚焦平面上的聚焦光路图；图6是本技术实施例提供的探测成像光的聚焦光路位置示意图；图7是本技术实施例提供的加工激光焦点与探测光焦点在不同位置的相对位置示意图。【具体实施方式】为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。如图1至图3所示，本技术实施例提供一种激光加工头100，可满足金属或非金属材料的焦点随动加工，包括含有第一聚焦镜111的第一聚焦装置110、位于所述第一聚焦装置I1光路传播方向的喷嘴120、位于所述第一聚焦装置110远离所述喷嘴120—侧的光路上的探测采集装置130、与所述第一聚焦装置110相连的探测光装置140 ;其中，所述探测光装置140发出的探测光92的焦点与经过所述第一聚焦镜111聚焦的并从所述喷嘴120发出的加工激光91的焦点重合，且探测光92与所述加工激光91不同轴；所述探测光92在待加工物体上被反射的部分(成像光93)依次穿过所述喷嘴120和所述第一聚焦装置110，最终被所述探测采集装置130接收。进一步地，第一聚焦镜111的上、下表面镀对加工激光91和成像光93都高透射的膜层。结合参阅图4至图7，本技术实施例的所述探测光装置140发出的探测光92与所述加工激光91由于不同轴，当二者焦点重合时，且二者的焦点恰好在待加工物体的表面上时，所述探测光92在待加工物体上被反射的部分(成像光93)穿过所述喷嘴120和所述第一聚焦装置110，被所述探测采集装置130接收，此时其接收的能量最大，且位置位于所述探测采集装置130的镜头正中。如果在实际加工中遇到起伏不平的待加工物体，加工激光91的焦点将不会位于所述待加工物体的表面，由于加工激光91与所述探测光92不同轴，所述探测光92在所述待加工物体上的反射到所述探测采集装置130上的光束不会位于其镜头的正中央；同时反射部分也不会同轴的穿过所述喷嘴的轴心，其反射的部分中的一些光束将被喷嘴120挡住，此时探测采集装置130接收的能量大小将发生变化，然后可以根据所述探测采集装置130上的能量大小和位置调节所述激光加工头100的高度位置，且保证所述探测光焦点96与所述加工激光焦点95始终重合。本实施例通过光束在物体上会发生反射或漫反射，并根据其穿过固定的光路后的能量大当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种激光加工头，包括第一聚焦装置和位于所述第一聚焦装置光路传播方向的喷嘴，其特征在于，包括：探测光装置，所述探测光装置与所述第一聚焦装置相连；探测采集装置，所述探测采集装置位于所述第一聚焦装置远离所述喷嘴的一侧；其中，所述探测光装置发出的探测光的焦点与经过所述第一聚焦装置聚焦的并从所述喷嘴发出的加工激光的焦点重合，且探测光与所述加工激光不同轴；所述探测光在待加工物体上被反射的成像光依次穿过所述喷嘴和所述第一聚焦装置，最终被所述探测采集装置接收。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：赵建涛，肖磊，杨锦彬，宁艳华，高云峰，
申请(专利权)人：大族激光科技产业集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44
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