[发明专利]一种焊接光斑小于0.05mm的准直聚焦焊接系统

说明书

本发明涉及激光焊接技术领域，公开了一种焊接光斑小于0.05mm的准直聚焦焊接系统，包括沿激光传播方向依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜；所述第一透镜、第二透镜、第六透镜和第七透镜均采用弯月透镜，所述第一透镜和第六透镜的弯月方向与激光传播方向相反，所述第二透镜和第七透镜的弯月方向与激光传播方向相同；所述第三透镜、第五透镜均采用双凸透镜，第四透镜采用平面镜。本发明中通过沿激光传播方向依次设置的七个透镜，从而实现激光器经准直聚焦后的光斑能够约束到小于0.05mm，整个系统结构简单、功能可靠也易于实现。

技术领域

本发明涉及激光焊接技术领域，更具体的说，特别涉及一种焊接光斑小于0.05mm的准直聚焦焊接系统。

背景技术

激光加工目前应用愈加广泛，而客户对于焊接产品的效果以及外观要求也在逐渐变高，且焊接的产品也在逐渐变小。普通的准直聚焦系统只是让能量聚焦，而并未对聚焦后的光斑大小有所约束，已经逐渐不能满足客户。在这种背景下，小光斑的准直聚焦系统的出现显得很有必要了。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术存在的技术问题，提供一种焊接光斑小于0.05mm的准直聚焦焊接系统，能够实现激光器经准直聚焦后的光斑能够约束到小于0.05mm，整个系统结构简单、功能可靠也易于实现。

为了解决以上提出的问题，本发明采用的技术方案为：

一种焊接光斑小于0.05mm的准直聚焦焊接系统，包括沿激光传播方向依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜；

所述第一透镜、第二透镜、第六透镜和第七透镜均采用弯月透镜，所述第一透镜和第六透镜的弯月方向与激光传播方向相反，所述第二透镜和第七透镜的弯月方向与激光传播方向相同；所述第三透镜、第五透镜均采用双凸透镜，第四透镜采用平面镜，所述第一透镜、所述第二透镜和所述第三透镜一起构成整个系统的准直组件，所述第五透镜、所述第六透镜和所述第七透镜一起构成整个系统的聚焦组件。

所述第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜沿激光传播方向并沿水平方向依次同轴设置，第五透镜、第六透镜和第七透镜沿激光传播方向并沿竖直方向依次同轴设置在第四透镜的下方。

所述准直聚焦焊接系统还包括第八透镜，其采用平面镜片作为保护镜片，并沿激光传播方向设置在第七透镜的下方。

所述第一透镜包括两个曲面S1、S2，其光轴上的中心厚度d1，其材料参数为Nd1：Vd1；所述曲面S1的曲率半径R1为-347.3927mm，曲面S2的曲率半径R2为-82.4087mm，Nd1：Vd1为1.516797/64.21235，中心厚度d1为6mm。

所述第二透镜包括两个曲面S3、S4，其光轴上的中心厚度d2，其材料参数为Nd2：Vd2；所述曲率半径R3为403.1955mm，曲率半径R4为162.9361mm，Nd2：Vd2为1.516797/64.21235，中心厚度d2为4mm。

所述第三透镜包括两个曲面S5、S6，其光轴上的中心厚度d3，其材料参数为Nd3：Vd3；所述曲面S5的曲率半径R5为549.0706mm，曲面S6的曲率半径R6为-168.9198mm，Nd3：Vd3为1.516797/64.21235，中心厚度d3为6mm。

所述第四透镜包括两个曲面S7、S8，其中心厚度为d4，其材料参数为Nd4：Vd4；所述曲面S7的曲率半径R7为infinite，曲面S8的曲率半径R8为infinite，Nd4：Vd4为1.516797/64.21235，中心厚度d4为6mm。