[发明专利]一种实现激光输出功率缓升缓降控制的方法

说明书

技术领域

本发明属于大功率激光设备领域，涉及激光器的开关光切换及功率缓升缓降控制的方法。

背景技术

激光器在应用过程中，经常需要进行激光的发射与停止操作，特别是在焊接领域，激光停止时激光能够被内部吸收掉，在发射与停止的过程中需要实现激光功率的缓升缓降，这就需要在激光器中安装光闸装置。

激光功率的缓升缓降目前有电子光闸控制实现，电子光闸通过控制输入电功率来实现输出光功率的控制。在固体激光器中特别是棒状激光器因其明显的热弛豫效应，利用控制电流来控制输出功率的缓升缓降，将导致激光输出功率过冲现象，使激光加工工艺受到影响，特别是将影响激光焊接起止位置的焊接质量，出现凹坑现象。

发明内容

针对以上问题，本发明的目的在于提供一种实现激光输出功率缓升缓降控制的方法，是一种利用镜片切割光斑控制激光功率变化而不改变输出光斑形状的激光能量输出控制方式，而不需要改变激光器自身激光能量的大小。避免了固体激光器自身激光功率在短时间内急速变化因热效应产生的不稳定因素。能够有效的运用于激光焊接领域的起、收弧工艺，及开关光动作。

本发明的技术方案是通过以下方式实现的：一种实现激光输出功率缓升缓降控制的方法，包括一个可调节控制激光能量输出的光闸装置、一个大功率激光能量吸收体、一套光纤耦合器，所述的光闸装置由电机、激光反射镜、紧固螺柱、镜架调整座、镜架安装底座和电机固定架组成，所述的镜架调整座和镜架安装底座安装在电机的轴上，所述的激光反射镜安装在所述的镜架调整座上，调节镜架调整座使激光反射镜所在面与轴垂直，保证电机转动时激光反射镜在一个面内运动；电机安装于电机固定架上，电机固定架上设有限位开关Ⅰ和限位开关Ⅱ，即位置Ⅰ和位置Ⅱ，用于限制及指示激光反射镜位置，其特征在于：所述的控制电机带动激光反射镜由位置Ⅰ至位置Ⅱ往复运动，由位置Ⅰ至位置Ⅱ过程中激光一部分经发射进入耦合装置输出一部分入射吸收体中，此时激光反射镜的反射激光光斑的面积决定激光出射功率的大小；由位置Ⅰ至位置Ⅱ过程中控制电机运转的速度可调节激光输出功率变化曲线，实现缓升；由位置Ⅱ至位置Ⅰ过程中控制电机运转的速度可调节激光输出功率下降曲线，实现缓降。

所述的镜架调整座上等分的排列有三个紧固螺柱，每个紧固螺柱上均设有螺纹副及弹簧并将镜架调整座与镜架安装座固定，紧固螺柱用来锁死螺纹副。

所述的激光反射镜为棱形，安装于镜架调整座上，镜边的延长线交于电机的轴心，保证在转动过程中镜片边缘同时切光，便于控制运动周期和时间。

本发明，利用反射镜切割光斑来控制功率能量，可以有效的避免不稳定因素，实现功率的稳定缓升缓降。电机的运动位置与时间可以利用驱动器精准控制激光能量缓升缓降时间。它为激光器功率缓升缓降的控制提供了一种不需要改变激光器自身激光能量大小的可能。避免了固体激光器自身激光功率在短时间内急速变化因热效应产生的不稳定因素。能够有效的运用于激光焊接领域的起、收弧工艺，及开关光动作。

附图说明

图1是本发明的光闸装置结构三维图。

图2是本发明在关闭状态位置示意图。

图3是图2应用在光闸装置中关闭状态位置示意图。

图4是本发明在运动状态示意图。

图5是图4应用在光闸装置中运动状态示意图。

图6是本发明在开启状态位置示意图。

图7是图6应用在光闸装置开启状态位置示意图。

图中：1电机、2限位开关Ⅰ、3限位开关Ⅱ、4激光光束、5激光反射镜片、6紧固螺柱、7镜架调整座、8镜架安装底座、9电机固定架、10吸收体、11光束耦合器、12螺纹副。

具体实施方式