[发明专利]一种激光光路柔性激光合能控制系统

说明书

本发明公开了一种激光光路柔性激光合能控制系统，至少两个激光头输出至各自对应加工区域；及，与激光头数量相应的激光发生源；激光发生源实施为向激光头输出独立光路的激光器，至少一条独立光路通过接入光路切换装置实现光路输出的聚能/直通；光路切换装置输出光路至所述激光头；或至少两条独立光路耦合聚能至一激光头，在并列的独立光路上设置光路切换装置以改变单条独立光路的方向形成单激光器与单激光头对应的直通输出；光路切换装置包括：透镜组，布置于任一独立光路上并通过镜面反射改变光路方向与另一独立光路合束。通过光路切换成倍提升切割效率，提高大床身的台面利用率，厚板材的切割，从而提高激光切割能力范围，投资性价比高。

技术领域

本发明涉及激光切割光路控制技术领域，尤其涉及一种激光光路柔性激光合能控制系统。

背景技术

激光切割机是将从激光器发射出的激光，经光路系统，聚焦成高功率密度的激光束。激光束照射到工件表面，使工件达到熔点或沸点，同时与光束同轴的高压气体将熔化或气化金属吹走。随着光束与工件相对位置的移动，最终使材料形成切缝，从而达到切割的目的。

激光切割加工是用不可见的光束代替了传统的机械刀，具有精度高，切割快速，不局限于切割图案限制，自动排版节省材料，切口平滑，加工成本低等特点，将逐渐改进或取代于传统的金属切割工艺设备。激光刀头的机械部分与工件无接触，在工作中不会对工件表面造成划伤；激光切割速度快，切口光滑平整，一般无需后续加工；切割热影响区小，板材变形小，切缝窄(0.1mm～0.3mm)；切口没有机械应力，无剪切毛刺；加工精度高，重复性好，不损伤材料表面；数控编程，可加工任意的平面图，可以对幅面很大的整板切割，无需开模具，经济省时。

在实际生产过程中，由于现有的光纤激光板材切割机只有一个激光切割头，切割效率较低，在使用大床身加工小板材时存在机床的空间浪费，另外不同功率的激光器成本也不一样，功率越高价格越高，使用高功率激光器切割薄板则需要降功率运行，不能充分有效利用光纤激光器的功率，导致光纤激光切割机综合利用效率低，投资效用低。

发明内容

本发明的技术方案是：一种激光光路柔性激光合能控制系统，至少两个激光头输出至各自对应加工区域；激光头与对应的激光器形成对应的光路输出关系。

本设备上包括一个激光发生组件，该组件为组合式的激光输出装置或集成的一体式输出装置。其所达到的技术效果是，通过多个激光器的输出可以实现输出光路的分/聚。光路切换装置输出光路至激光头，为激光头提供光能。

具体的，激光发生组件，包括输出独立光路的激光器。原则是，每个激光头都对应一个激光器，该方式下就可以实现每个激光头的“单能”输出。

在激光发生组件里设置一个光路切换装置，该光路切换装置的作用是可以将单个的独立光路方向改变。基于该手段下，产生了两种方式：

第一、单个独立光路通过接入光路切换装置实现光路转向，转向至另一独立光路，并与该独立光路耦合形成输出的聚能。该情况下，可以将某一激光头的输出功率提高。具体的，若两个以上的激光头时，可以基于该原理下进行光路的排列组合布置。即，若定义激光头在单光路功率下输出为一级功率输出，则可以设置相应的激光头具备二级功率的输出或多级输出的功能(单条光路直通输出定义为一级功率输出；合能模式下，两条独立光路聚合则可定义为二级功率输出，以此类推)。

第二、多个并列的独立光路耦合至一个输出，该输出通往一激光头实现聚能输出，在并列的独立光路上设置光路切换装置以改变单条独立光路的方向形成单激光器与单激光头对应的直通输出。具体的，三个激光器形成三条并列的光路，三条光路通过耦合器耦合后输出至激光头A，此时激光头A处于三倍聚能功率下。在并列的光路上布置切换装置，当切换装置工作时，三条独立光路分别被转向，并分别通往激光头A、B、C。该布置方式下，当切换装置不进行光路切换时，则激光头A三倍聚能工作，若切换装置进行光路切换时，则激光头A、B、C均单能输出。