一种CO2激光切割设备及其光路传输方法技术

本发明专利技术公开了一种CO2激光切割设备及其光路传输方法，所述设备包括切割头、CO2激光器、混合光装置和反射式相位延迟器；所述混合光装置和反射式相位延迟器依次设置在所述CO2激光器的出射光的光路上，所述混合光装置用于将可见光混入到CO2激光器出射的激光束中，所述混合光装置将包含有可见光和激光的混合光束出射到反射式相位延迟器中，所述反射式相位延迟器将线偏振的激光束转化成圆偏振的激光束，所述圆偏振的激光束经切割头出射到被切割的工件上。本发明专利技术通过反射式相位延迟器将线偏振激光束转化成圆偏振的激光束，不仅使切割缝宽一致，减少了挂渣现象，而且，无需采用传统的波片实现圆偏振转化，使得光学系统更加简单，调节方便，降低了成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及激光加工领域，特别设及一种C02激光切割设备及其光路传输方法。
技术介绍
激光由于其高亮度、高方向性、高单色性和高相干性的优点，已经广泛应用于科 研、国防、工业等国民生产的重要方面。在工业领域，激光加工作为先进制造技术，具有高 效、高精度、高质量、范围广、节能环保并能实现柔性加工和超微细加工的优点，在汽车、电 子电路、电器、航空航天、钢铁冶金、机械制造等领域得到了广泛的应用，且在某些行业(例 如汽车、电子行业等)已经达到较高的水平。对提高产品质量、劳动生产率、自动化、无污染、 减少材料消耗等起到愈来愈重要的作用。 激光切割是激光加工中比较常见，应用也比较广泛的一种方式。随着激光切割在 各个领域的广泛使用，各种材料的切割使用到了激光切割方式。随着工业的发展，尤其是电 子产品的小型化，对于加工材料的切割日渐成为激光切割的主要发展方向。激光切割需达 到高精度、准确、迅速、自动化的加工方式。 激光束垂直入射时，材料对激光的吸收和激光束的偏振状态无关，而当激光束倾 斜入射时，偏振状态对吸收的影响变得非常重要，对于激光切割，由于激光的吸收面变为了 切割缝的前沿，所W激光束不再是垂直入射到吸收面，此时材料的吸收效率与激光的偏振 状态有关，因此当采用线偏振激光加工时，加工方向的改变将引起吸收效率变化，所W线偏 振光切割时，光束在不同切割方向上产生的切缝宽度不同，挂渣程度也不同，因此需要改 进。[000引随着激光加工技术的不断发展，当前激光加工的主要应用方向，例如电子产品、汽 车、航空航天等工业方面也在向精密方向发展，所W对激光加工应用的精度要求也越来越 高。所有需要激光切割设备具有更高的加工精度，另外，随着工业的不断发展，对加工速度 要求也越来越高，对激光切割设备的加工效率要求越来越高，所W需要激光切割设备提高 加工速度，实现更加稳定、高效的切割。 因此，现有的技术还有待改进和提高。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足之处，本专利技术的目的在于提供一种C02激光切割设备及 其光路传输方法，通过反射式相位延迟器将线偏振激光束转化成圆偏振的激光束，使切割 缝宽一致，减少挂渣现象。 为了达到上述目的，本专利技术采取了 W下技术方案： 一种C02激光切割设备，包括切割头、C02激光器、混合光装置和反射式相位延迟器;所 述混合光装置和反射式相位延迟器依次设置在所述C02激光器的出射光的光路上，所述混 合光装置将可见光混入到C02激光器出射的激光束中，并将包含有可见光和激光的混合光 束出射到反射式相位延迟器中，所述反射式相位延迟器将线偏振的激光束转化成圆偏振的 激光束，所述圆偏振的激光束经切割头出射到被切割的工件上。 所述的C02激光切割设备中，所述反射式相位延迟器为四分之一波长反射式相位 延迟器，所述混合光装置出射的混合光束W45°的入射角入射到所述反射式相位延迟器中； 所述混合光束中的激光束的线偏振方向与激光束所在的入射面成45°。 所述的C02激光切割设备中，所述切割头内设置有位于反射式相位延迟器的出射 光光路上的聚焦镜，所述反射式相位延迟器出射的混合光束经聚焦镜聚焦后，照射到被切 割的工件上。 所述的C02激光切割设备中，所述切割头还设置有用于调节聚焦镜与被切割的工 件之间的距离的调高螺杆，所述聚焦镜固定在所述调高螺杆上。 所述的C02激光切割设备中，所述C02激光切割设备还包括基座、用于驱动X轴行走 装置沿Y轴运动的Y轴行走装置W及用于驱动所述切割头沿X轴运动的X轴行走装置;所述Y 轴行走装置设置在所述基座上，所述X轴行走装置设置在所述Y轴行走装置上;所述切割头 设置在所述X轴行走装置上。 所述的C02激光切割设备中，所述X轴行走装置包括X轴基座、X轴导轨、X轴电机、X 轴丝杆、X轴车载板和安装板;所述X轴基座设置在所述Y轴行走装置上，所述X轴导轨、X轴电 机和X轴丝杆均设置在所述X轴基座上，所述安装板固定在所述X轴车载板的侧边，所述X轴 车载板设置在所述X轴导轨上，所述X轴电机通过驱动X轴丝杆转动来带动X轴车载板沿X轴 导轨进行直线运动。 所述的C02激光切割设备中，所述Y轴行走装置包括第一Y轴导轨、第二Y轴导轨、第 一 Y轴电机、第二Y轴电机、第一 Y轴丝杆、第二Y轴丝杆、第一 Y轴车载板和第二Y轴车载板;所 述第一 Y轴导轨、第二Y轴导轨、第一 Y轴电机、第二Y轴电机、第一 Y轴丝杆和第二Y轴丝杆设 置在所述基座上;所述第一 Y轴导轨和第二Y轴导轨平行，所述第一 Y轴车载板设置在所述第 一 Y轴导轨上，所述第一 Y轴电机通过驱动第一 Y轴丝杆转动来带动第一 Y轴车载板沿第一 Y 轴导轨进行直线运动;所述第二Y轴车载板设置在所述第二Y轴导轨上，所述第二Y轴电机通 过驱动第二Y轴丝杆转动来带动第二Y轴车载板沿第二Y轴导轨进行直线运动;所述X轴基座 的一端固定在所述第一 Y轴车载板上，所述X轴基座的另一端固定在所述第二Y轴车载板上； 所述第一 Y轴车载板和第二Y轴车载板同步运动。 所述的C02激光切割设备中，所述切割头的底部设置有用于输入压缩气体的进气 口和用于输出压缩气体的气嘴;压缩气体从进气口进入后，通过气嘴输出到被切割的工件 上，所述圆偏振的激光束通过所述气嘴照射到被切割的工件上。 -种C02激光切割设备的光路传输方法，所述光路传输方法包括步骤： A、 C02激光器射出线偏振的激光束； B、 混合光装置将可见光混入到C02激光器出射的激光束中，并将包含有可见光和激光 的混合光束出射到反射式相位延迟器中； C、 所述反射式相位延迟器将线偏振的激光束转化成圆偏振的激光束。 所述的C02激光切割设备的光路传输方法中，所述步骤C之后，还包括步骤： D、 所述反射式相位延迟器出射的混合光束经聚焦镜聚焦后，照射到被切割的工件上。 相较于现有技术，本专利技术提供的一种C02激光切割设备及其光路传输方法，所述 C02激光切割设备包括切割头、C02激光器、混合光装置和反射式相位延迟器;所述混合光装 置和反射式相位延迟器依次设置在所述C02激光器的出射光的光路上，所述混合光装置用 于将可见光混入到C02激光器出射的激光束中，所述混合光装置将包含有可见光和激光的 混合光束出射到反射式相位延迟器中，所述反射式相位延迟器将线偏振的激光束转化成圆 偏振的激光束，所述圆偏振的激光束经切割头出射到被切割的工件上。本专利技术通过反射式 相位延迟器将线偏振激光束转化成圆偏振的激光束，不仅使切割缝宽一致，减少了挂渣现 象，而且，无需采用传统的波片实现圆偏振转化，使得光学系统更加简单，调节方便，降低了 成本。【附图说明】 图1为本专利技术提供的C02激光切割设备的光路示意图。 图2为本专利技术提供的C02激光切割设备的结构图。图3为本专利技术提供的C02激光切割设备中，激光束经过反射式相位延迟器 的示意图。图4为本专利技术提供的C02激光切割设备中，切割头的左视图。[002引图5为图帥A-A的剖视图。 图6为本专利技术提供的C02激光切割设备中，切割头的正视图。 图7为本专利技术提供的C02激光切割设备中，X轴行走装置的结构图。 图8为本专利技术提供的C02激光切割设备中，Y轴行走装置的结构图。 图9为本专利技术提供的C02激光切割设备中，数字控制系统的结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种CO2激光切割设备，其特征在于，包括切割头、CO2激光器、混合光装置和反射式相位延迟器；所述混合光装置和反射式相位延迟器依次设置在所述CO2激光器的出射光的光路上，所述混合光装置将可见光混入到CO2激光器出射的激光束中，并将包含有可见光和激光的混合光束出射到反射式相位延迟器中，所述反射式相位延迟器将线偏振的激光束转化成圆偏振的激光束，所述圆偏振的激光束经切割头出射到被切割的工件上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：肖磊，赵建涛，徐地华，
申请(专利权)人：广东正业科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44