[发明专利]一种激光加工同轴寻焦装置及激光加工方法

说明书

本发明公开了一种激光加工同轴寻焦装置及激光加工方法，涉及激光加工技术领域。其通过增设激光测焦器，以发射出第二激光，第二激光与加工光路重叠，经第二合束镜、第一合束镜照射到产品上后，反射回激光测焦器，激光测焦器收集产品表面反射回的第二激光的能量反馈值推算出实时加工焦点，本发明提供的一种激光加工同轴寻焦装置及激光加工方法，能够实现加工时的同轴自动寻焦，从而解决载台不平整，来料翘曲带来的不良问题。

技术领域

本发明涉及激光加工技术领域，尤其涉及一种激光加工同轴寻焦装置及激光加工方法。

背景技术

激光加工是利用光的能量经过透镜聚焦后在焦点上达到很高的能量密度，靠光热效应来加工的。激光加工不需要工具、加工速度快、表面变形小，可加工各种材料。用激光束对材料进行各种加工，如打孔、切割、划片、焊接、热处理等。

现有常规加工系统中加工焦点都是提前配置固定的z轴位置。如果遇到加工载台不平整，或者产品来料翘曲，还用固定的焦距加工会造成不良率和报警频率增加。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明的主要目的在于提供一种激光加工同轴寻焦装置及激光加工方法，以实现加工时的同轴自动寻焦，从而解决载台不平整，来料翘曲带来的不良问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种激光加工同轴寻焦装置，包括：

激光加工头和第一激光器，所述激光加工头内有加工光路，所述激光加工头设置有第一合束镜，所述第一合束镜位于所述加工光路中，所述第一激光器发射的第一激光射至所述第一合束镜后反射，经加工光路照射于产品表面；

激光测焦器，所述激光测焦器包括第二合束镜和传感器，所述传感器用于发出并接收第二激光；所述第二激光经所述第二合束镜、第一合束镜后与所述加工光路重叠，照射于产品表面并反射回所述传感器；

控制器，用于接收所述激光测焦器实时测得的焦距并根据该焦距信息调节所述激光加工头的Z轴加工坐标。

可选地，所述第二合束镜采用双色向合束镜，所述第二合束镜朝向所述传感器的一面设有正面镀膜，所述正面镀膜用于增加所述第二激光的反射率；所述第二合束镜背向所述传感器的一面设有背面增透镀膜。双色向合束镜可以解决成像光路反射回去的杂光问题，减少反射杂光的影响。

可选地，所述第二合束镜与所述传感器之间设有滤光片。滤光片可以解决第二合束镜无法单一反射第二激光的问题。

可选地，所述第二激光的波长为660nm；所述滤光片的滤光波长为660nm。该波段的激光易于和第一激光合束，易实现第二激光和第一激光的同轴和共路(共用同一加工光路)。

可选地，所述控制器包括Z轴调节电机，所述Z轴调节电机用于控制所述激光加工头与产品的距离，以实现对所述激光加工头的Z轴加工坐标的调节。具有结构简单、控制精确实用的优点。

可选地，还包括成像测距装置，所述成像测距装置包括成像装置，所述成像装置同轴共焦地设置于所述加工光路上，以用于判别焦距。具有成本低、结构简单的优点。

可选地，所述成像装置为CCD相机，所述CCD相机用于判别焦距，并将焦距信息发送至所述控制器。具有成本低、应用广泛的优点。

本发明还提供了一种激光加工方法，包括以下步骤：

通过传感器发射第二激光并利用第二激光测量焦距；

根据激光测焦器实时反馈的焦距信息实时调节激光加工头的Z轴加工坐标；

通过第一激光器发射的第一激光，经加工光路照射于产品表面，以对产品进行加工。

可选地，还包括步骤：