[实用新型]环形光斑制造装置和激光加工装置

说明书

本申请公开环形光斑制造装置和激光加工装置。环形光斑制造装置包括分光模块、环形光路模块、中心光路模块、光路调整模块以及聚焦镜。准直光束射向分光模块，分光模块将准直光束分束为第一光束和第二光束。环形光路模块包括锥透镜组件，锥透镜组件将第一光束转换为环状光束。中心光路模块包括缩束模块，缩束模块调整第二光束的大小，形成中心光束。光路调整模块包括合束模块，环状光束和中心光束经过光路调整后，并经过合束模块合束后形成中心光束位于环状光束的中心的第三光束。第三光束经过聚焦镜的聚焦，形成环形光斑。本申请提供的技术方案能够实现环形光斑大小精准可调，加工质量稳定，主要应用于切割、钻孔、焊接等方面。

技术领域

本申请涉及激光加工技术领域，具体而言，涉及一种环形光斑制造装置和激光加工装置。

背景技术

激光切割，利用经聚焦的高功率密度激光束照射工件，被照射的材料迅速熔化、汽化、烧蚀或达到燃点，借助与光束同轴的高速气流吹除熔融物质，从而将工件割开。

目前，市面上的激光器，其激光加工过程中具有激光加工质量不稳定的问题。

实用新型内容

本申请提供了一种环形光斑制造装置和激光加工装置，其能够实现环形光斑大小精准可调，加工质量稳定，主要应用于切割、钻孔、焊接等方面。

第一方面，本实用新型实施例提供一种环形光斑制造装置，包括：

分光模块，以将准直光束分束为第一光束和第二光束；

环形光路模块，包括锥透镜组件，以将第一光束转换为环状光束；

中心光路模块，包括缩束模块，以调整第二光束的大小，形成中心光束；

光路调整模块，包括合束模块，以将环状光束和中心光束合束为第三光束，且中心光束位于环状光束的中心；以及

聚焦镜，以聚焦第三光束，形成环形光斑。

上述实现的过程中，准直光束经过分光模块后，分束为第一光束和第二光束；第一光束经过环形光路模块转换为环状光束，第二光束经过中心光路模块后，调整大小，形成中心光束；环状光束和中心光束经过光路调整模块的调整，合束形成以中心光束为中心，以环状光束为外环的第三光束；第三光束经过聚焦镜的聚焦，形成了加工质量稳定的环形光斑，利于工件的高质量加工；在切割应用中，可以保证工件的切割质量，使得工件的切割断面更加细腻，粗糙度更低；同时，在焊接应用中，利于激光吸收率，对熔池起到保温作用，保证工件的焊接稳定性及质量；同时，在钻孔应用中，也能够保证在工件上钻孔的质量。

在可选的实施方式中，锥透镜组件包括第一锥透镜和第二锥透镜，第一锥透镜的锥面和第二锥透镜的锥面相对布置。

上述实现的过程中，第一光束由第一锥透镜的平面进入第一锥透镜，形成贝塞尔光束；贝塞尔光束射向于第二锥透镜的锥面，经过第二锥透镜作用后，由其平面射出，以形成准直的环状光束，保证环形光斑的正常形成，且利于提高第一光束的使用效率。

在可选的实施方式中，环形光路模块还包括第一功率调整模块，设于锥透镜组件和分光模块之间，以调整第一光束的功率。

上述实现的过程中，第一功率调整模块能够调整第一光束的功率，从而调整环状光束的功率，利于控制环形光斑对工件的熔透深度、切割速度、焊接精度和焊接速度，从而保证环形光斑对工件的加工质量。

在可选的实施方式中，中心光路模块还包括第二功率调整模块，以调整第二光束的功率。

上述实现的过程中，第二功率调整模块能够调整第二光束的功率，从而调整中心光束的功率，利于控制环形光斑对工件的熔透深度、切割速度、焊接精度和焊接速度，从而保证环形光斑对工件的加工质量。

在可选的实施方式中，合束模块包括处于中心的透射区域和环绕于透射区域的反射区域。