【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及液导激光耦合，尤其涉及一种用于校准液导激光耦合器聚焦位置的方法，本专利技术还涉及一种用于校准液导激光耦合器聚焦位置的装置。
技术介绍
1、激光加工技术是利用高功率密度激光束与物质相互作用引起物态变化形成热物理效应实现材料去除的加工方法。激光加工具有灵活性高、效率高、加工质量高以及易于实现自动化控制等优点，可以实现对高硬度、高脆性以及高熔点金属、非金属材料的加工。
2、水导激光加工是将高能激光束耦合进入微水射流中，并由水射流将激光引导至材料表面，从而对工件进行加工。水导激光加工技术中水射流使激光在液束内形成全反射实现在水射流内的传播。高速流动的水射流可对加工区域进行有效的冷却，降低加工产生的热影响；同时，在水射流的冲击下可将加工产生的残渣冲刷至远离加工区域，避免形成重铸层，有助于提高加工质量，加工面平整，加工精度高。
3、cn114833441a公开了一种基于自聚焦镜的水导激光耦合系统及方法，从上至下依次为光传输系统，水-光耦合系统和气液复合系统；所述光传输系统包括光纤保护层、光纤、qbh光纤接头和自聚焦镜，保证了激光的传输效率，避免反射光对光源的干扰；自聚焦镜下端为有一定弧度的圆弧状且下端浸没在薄水层中，提高耦合效率；喷嘴为有一定弧度的圆弧状，与自聚焦镜相互配合，缩短自聚焦镜和喷嘴中心上表面距离且保证薄水层厚度不变，保证水光高效耦合。采用多级式溢流台阶有效的消除水流动的脉动，提高水束稳定性；采用环形气体束包裹在水束外围，避免积水；采用自聚焦镜减小耦合腔的体积和重量。
4、现有技术
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种用于校准液导激光耦合器聚焦位置的装置，以解决上述
技术介绍
中提出的问题，能实现快速对聚焦焦点与喷嘴相互位置进行校准和调节。
2、为了解决上述技术问题，一方面，本专利技术提供一种用于校准液导激光耦合器聚焦位置的装置，所述液导激光耦合器包括具有轴向台阶通孔的耦合器安装座，与所述耦合器安装座的轴向台阶通孔内凸台第一侧连接的耦合器，位于所述耦合器远离轴向台阶通孔内凸台一侧、且与所述耦合器安装座可拆卸连接的喷嘴，与所述耦合器安装座连接、用于固定所述喷嘴的喷嘴锁紧螺母，与所述耦合器安装座的轴向台阶通孔内凸台的另一侧连接的保护镜片，与所述耦合器安装座连接的保护镜片锁紧螺母，与所述耦合器安装座远离喷嘴锁紧螺母端连接的耦合器锁紧座，与所述耦合器锁紧座能滑动连接的调节座，与所述耦合器锁紧座螺纹连接的调节锁紧螺母；用于校准液导激光耦合器聚焦位置的装置包括相互垂直布置且与所述调节座连接的第一调焦螺杆和第二调焦螺杆，与所述调节座连接、且与所述第一调焦螺杆相对布置的第一顶丝，与所述调节座连接、且与所述第二调焦螺杆相对布置的第二顶丝，三个与所述调节座连接的信标激光安装座，三个分别与所述信标激光安装座可拆卸连接的信标激光发射器，与所述耦合器安装座连接的信标激光对准仪；三个信标激光发射器在调节座上呈等边三角形分布，该等边三角形的中心是射入激光的光束中心；所述信标激光对准仪上设有三个信标激光接收器，三个信标激光接收器在信标激光对准仪上呈等边三角形分布，该等边三角形的中心正对所述喷嘴喷液孔轴向中心，所述信标激光接收器与信标激光发射器的位置相对应；用于校准液导激光耦合器聚焦位置的装置还具有能安装在所述喷嘴位置处的隔套环，与所述喷嘴锁紧螺母可拆卸连接的测试架，与所述测试架可拆卸连接的坐标板。
3、作为进一步的改进技术方案，本专利技术提供的用于校准液导激光耦合器聚焦位置的装置，所述测试架通过锁紧螺杆与所述喷嘴锁紧螺母连接，还具有与所述锁紧螺杆连接的弹簧压片，与所述测试架和喷嘴锁紧螺母可拆卸连接的定位销；所述测试架具有向隔套环方向凸出的坐标板安装台；所述测试架具有防呆槽，所述喷嘴锁紧螺母上具有与所述防呆槽相配合的防呆柱，防呆槽的中心与坐标板的中心的连接线与第一调焦螺杆的轴线方向平行。
4、作为进一步的改进技术方案，本专利技术提供的用于校准液导激光耦合器聚焦位置的装置，所述第一顶丝和第二顶丝均具有轴向盲孔的圆柱套，位于所述轴向盲孔开孔端的滚珠，位于所述滚珠与轴向盲孔孔底之间的压缩弹簧。
5、为了解决上述技术问题，另一方面，本专利技术提供一种用于校准液导激光耦合器聚焦位置的方法，液导激光耦合器包括具有轴向台阶通孔的耦合器安装座，与所述耦合器安装座的轴向台阶通孔内凸台第一侧连接的耦合器，位于所述耦合器远离轴向台阶通孔内凸台一侧、且与所述耦合器安装座可拆卸连接的喷嘴，与所述耦合器安装座连接、用于固定所述喷嘴的喷嘴锁紧螺母，与所述耦合器安装座的轴向台阶通孔内凸台的另一侧连接的保护镜片，与所述耦合器安装座连接的保护镜片锁紧螺母，与所述耦合器安装座远离喷嘴锁紧螺母端连接的耦合器锁紧座，与所述耦合器锁紧座能滑动连接的调节座，与所述耦合器锁紧座螺纹连接的调节锁紧螺母；还包括相互垂直布置且与所述调节座连接的第一调焦螺杆和第二调焦螺杆，与所述调节座连接、且与所述第一调焦螺杆相对布置的第一顶丝，与所述调节座连接、且与所述第二调焦螺杆相对布置的第二顶丝，三个与所述调节座连接的信标激光安装座，三个分别与所述信标激光安装座可拆卸连接的信标激光发射器，与所述耦合器安装座连接的信标激光对准仪；三个信标激光发射器在调节座上呈等边三角形分布，该等边三角形的中心是射入激光的光束中心；所述信标激光对准仪上设有三个信标激光接收器，三个信标激光接收器在信标激光对准仪上呈等边三角形分布，该等边三角形的中心正对所述喷嘴喷液孔轴向中心，所述信标激光接收器与信标激光发射器的位置相对应；还具有能安装在所述喷嘴位置处的隔套环，与所述喷嘴锁紧螺母可拆卸连接的测试架，与所述测试架可拆卸连接的坐标板，校准液导激光耦合器聚焦位置包括以下过程：旋松调节锁紧螺母，使调节座能沿与耦合器锁紧座的连接面滑动，通过旋转第一调焦螺杆和第二调焦螺杆使三组信标激光发射器和信标激光接收器均对齐；信标激光发射器和信标激光接收器均调整至对齐后，旋紧调节锁紧螺母；旋下喷嘴锁紧螺母将喷嘴拆卸下来，装上隔套环后安装喷嘴锁紧螺母将隔套环和耦合器固定，将安装好坐标板的测试架与所述喷嘴锁紧螺母连接，使坐标板的位置与喷嘴口上耦合位置处于同一平面，坐标板的中心位置是喷嘴口的中心，调低工作激光束功率至安全范围，对坐标板进行照射，聚焦后的激光会在网格上面烧斑，烧斑点即为成焦位置，取出测试架和坐标板，观察烧斑点偏离坐标板中心的距离和方向，然后更换坐标板或在原坐标板标记已有烧斑位置后，旋松调节锁紧螺母，根据烧斑偏离中心的距离和方向来调节第一调焦螺杆和第二调焦螺杆，再次调低工作激光束功率至安全范围，对坐标板进行照射，重复前述过程，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于校准液导激光耦合器聚焦位置的装置，其特征在于，所述液导激光耦合器包括具有轴向台阶通孔的耦合器安装座（1），与所述耦合器安装座（1）的轴向台阶通孔内凸台第一侧连接的耦合器（2），位于所述耦合器（2）远离轴向台阶通孔内凸台一侧、且与所述耦合器安装座（1）可拆卸连接的喷嘴（3），与所述耦合器安装座（1）连接、用于固定所述喷嘴（3）的喷嘴锁紧螺母（4），与所述耦合器安装座（1）的轴向台阶通孔内凸台的另一侧连接的保护镜片（5），与所述耦合器安装座（1）连接的保护镜片锁紧螺母（6），与所述耦合器安装座（1）远离喷嘴锁紧螺母（4）端连接的耦合器锁紧座（7），与所述耦合器锁紧座（7）能滑动连接的调节座（8），与所述耦合器锁紧座（7）螺纹连接的调节锁紧螺母（9）；用于校准液导激光耦合器聚焦位置的装置包括相互垂直布置且与所述调节座（8）连接的第一调焦螺杆（10）和第二调焦螺杆（11），与所述调节座（8）连接、且与所述第一调焦螺杆（10）相对布置的第一顶丝（12），与所述调节座（8）连接、且与所述第二调焦螺杆（11）相对布置的第二顶丝（13），三个与所述调节座（8）连接的信标激光安装座（1
2.根据权利要求1所述的用于校准液导激光耦合器聚焦位置的装置，其特征在于，所述测试架（19）通过锁紧螺杆（21）与所述喷嘴锁紧螺母（4）连接，还具有与所述锁紧螺杆（21）连接的弹簧压片（22），与所述测试架（19）和喷嘴锁紧螺母（4）可拆卸连接的定位销（23）；所述测试架（19）具有向隔套环（18）方向凸出的坐标板安装台；所述测试架（19）具有防呆槽（26），所述喷嘴锁紧螺母（4）上具有与所述防呆槽（26）相配合的防呆柱，防呆槽（26）的中心与坐标板（20）的中心的连接线与第一调焦螺杆（10）的轴线方向平行。
3.根据权利要求1所述的用于校准液导激光耦合器聚焦位置的装置，其特征在于，所述第一顶丝（12）和第二顶丝（13）均具有轴向盲孔的圆柱套，位于所述轴向盲孔开孔端的滚珠（24），位于所述滚珠（24）与轴向盲孔孔底之间的压缩弹簧（25）。
4.种用于校准液导激光耦合器聚焦位置的方法，其特征在于，所述液导激光耦合器包括具有轴向台阶通孔的耦合器安装座（1），与所述耦合器安装座（1）的轴向台阶通孔内凸台第一侧连接的耦合器（2），位于所述耦合器（2）远离轴向台阶通孔内凸台一侧、且与所述耦合器安装座（1）可拆卸连接的喷嘴（3），与所述耦合器安装座（1）连接、用于固定所述喷嘴（3）的喷嘴锁紧螺母（4），与所述耦合器安装座（1）的轴向台阶通孔内凸台的另一侧连接的保护镜片（5），与所述耦合器安装座（1）连接的保护镜片锁紧螺母（6），与所述耦合器安装座（1）远离喷嘴锁紧螺母（4）端连接的耦合器锁紧座（7），与所述耦合器锁紧座（7）能滑动连接的调节座（8），与所述耦合器锁紧座（7）螺纹连接的调节锁紧螺母（9）；还包括相互垂直布置且与所述调节座（8）连接的第一调焦螺杆（10）和第二调焦螺杆（11），与所述调节座（8）连接、且与所述第一调焦螺杆（10）相对布置的第一顶丝（12），与所述调节座（8）连接、且与所述第二调焦螺杆（11）相对布置的第二顶丝（13），三个与所述调节座（8）连接的信标激光安装座（14），三个分别与所述信标激光安装座（14）可拆卸连接的信标激光发射器（15），与所述耦合器安装座（1）连接的信标激光对准仪（16）；三个信标激光发射器（15）在调节座（8）上呈等边三角形分布，该等边三角形的中心是射入激光的光束中心；所述信标激光对准仪（16）上设有三个信标激光接收器（17），三个信标激光接收器（17）在信标激光对准仪（16）上呈等边三角形分布，该等边三角形的中心正对所述喷嘴（3）出水孔轴向中心，所述信标激光接收器（17）与信标激光发射器（15）的位置相对应；还具有能安装在所述喷嘴（3）位置处的隔套环（18），与所述喷嘴锁紧螺母（4）可拆卸连接的测试架（19），与所述测试架可...
【技术特征摘要】
1.一种用于校准液导激光耦合器聚焦位置的装置，其特征在于，所述液导激光耦合器包括具有轴向台阶通孔的耦合器安装座（1），与所述耦合器安装座（1）的轴向台阶通孔内凸台第一侧连接的耦合器（2），位于所述耦合器（2）远离轴向台阶通孔内凸台一侧、且与所述耦合器安装座（1）可拆卸连接的喷嘴（3），与所述耦合器安装座（1）连接、用于固定所述喷嘴（3）的喷嘴锁紧螺母（4），与所述耦合器安装座（1）的轴向台阶通孔内凸台的另一侧连接的保护镜片（5），与所述耦合器安装座（1）连接的保护镜片锁紧螺母（6），与所述耦合器安装座（1）远离喷嘴锁紧螺母（4）端连接的耦合器锁紧座（7），与所述耦合器锁紧座（7）能滑动连接的调节座（8），与所述耦合器锁紧座（7）螺纹连接的调节锁紧螺母（9）；用于校准液导激光耦合器聚焦位置的装置包括相互垂直布置且与所述调节座（8）连接的第一调焦螺杆（10）和第二调焦螺杆（11），与所述调节座（8）连接、且与所述第一调焦螺杆（10）相对布置的第一顶丝（12），与所述调节座（8）连接、且与所述第二调焦螺杆（11）相对布置的第二顶丝（13），三个与所述调节座（8）连接的信标激光安装座（14），三个分别与所述信标激光安装座（14）可拆卸连接的信标激光发射器（15），与所述耦合器安装座（1）连接的信标激光对准仪（16）；三个信标激光发射器（15）在调节座（8）上呈等边三角形分布，该等边三角形的中心是射入激光的光束中心；所述信标激光对准仪（16）上设有三个信标激光接收器（17），三个信标激光接收器（17）在信标激光对准仪（16）上呈等边三角形分布，该等边三角形的中心正对所述喷嘴（3）出水孔轴向中心，所述信标激光接收器（17）与信标激光发射器（15）的位置相对应；用于校准液导激光耦合器聚焦位置的装置还具有能安装在所述喷嘴（3）位置处的隔套环（18），与所述喷嘴锁紧螺母（4）可拆卸连接的测试架（19），与所述测试架可拆卸连接的坐标板（20）。
2.根据权利要求1所述的用于校准液导激光耦合器聚焦位置的装置，其特征在于，所述测试架（19）通过锁紧螺杆（21）与所述喷嘴锁紧螺母（4）连接，还具有与所述锁紧螺杆（21）连接的弹簧压片（22），与所述测试架（19）和喷嘴锁紧螺母（4）可拆卸连接的定位销（23）；所述测试架（19）具有向隔套环（18）方向凸出的坐标板安装台；所述测试架（19）具有防呆槽（26），所述喷嘴锁紧螺母（4）上具有与所述防呆槽（26）相配合的防呆柱，防呆槽（26）的中心与坐标板（20）的中心的连接线与第一调焦螺杆（10）的轴线方向平行。
3.根据权利要求1所述的用于校准液导激光耦合器聚焦位置的装置，其特征在于，所述第一顶丝（12）和第二顶丝（13）均具有轴向盲孔的圆柱套，位于所述轴向盲孔开孔端的滚珠（24），位于所述滚珠（24）与轴向盲孔孔底之间的压缩弹簧（25）。
4.种用于校准液导激光耦合器聚焦位置的方法，其特征在于，所述液导激光耦合器包括具有轴向台阶通孔的耦合器安装座（1），与所述耦合器安装座（1）的轴向台阶通孔内凸台第一侧连接的耦合器（2...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋艳生，袁越阳，石雪蛟，黄必进，颜建明，
申请(专利权)人：长沙中创海通智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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