[发明专利]基于3D和激光距离传感器高精度曲面激光加工系统

说明书

本发明提供了一种基于3D和激光距离传感器高精度曲面激光加工系统，包括：激光光源、振镜、激光加工头、载物机构、3D扫描仪和激光距离传感器；激光光源发射的激光经过振镜进行调整，调整后的激光会传输至激光加工头，激光加工头的上部接收激光，激光加工头的下部发射用于加工曲面的激光，载物机构包括运动平台和载物台，载物台安装在运动平台上，载物台设置在激光加工头的下方；3D扫描仪设置在激光加工头旁；激光距离传感器的两个探头分别设置在激光加工头的两侧。本发明通过3D扫描仪与载物机构的六轴运动机构进行光束初调整，通过激光距离传感器与振镜进行精确调整，从而实现快速且精确曲面加工。

技术领域

本发明涉及曲面激光加工技术领域，特别涉及一种基于3D和激光距离传感器高精度曲面激光加工系统。

背景技术

激光加工技术是利用激光束与物质相互作用的特性，对材料(包括金属与非金属)进行切割、焊接、表面处理、打孔及微加工等的一门加工技术；随时代发展简单的平面激光加工无法满足生产需求，激光的曲面加工技术给激光加工带来更多的可能性，但现有的曲面激光加工技术都需要先输入曲面模型，然后激光器根据输入的模型调整激光在不同位置的焦距，达到加工曲面的功能，加工时间长、加工效率较低，若不进行前期的精确扫描建模则无法获得较高的加工精度。

发明内容

本发明提供了一种，其目的是为了解决现有曲面激光加工设备加工时间长效率低或加工精度不够的问题。

为了达到上述目的，本发明的实施例提供了一种基于3D和激光距离传感器高精度曲面激光加工系统，包括：

激光光源、振镜、激光加工头、载物机构、3D扫描仪和激光距离传感器；所述激光光源发射的激光经过所述振镜进行调整，调整后的激光会传输至所述激光加工头，所述激光加工头的上部接收激光，所述激光加工头的下部发射用于加工曲面的激光，所述载物机构包括运动平台和载物台，所述载物台安装在所述运动平台上，所述载物台设置在所述激光加工头的下方；所述3D扫描仪设置在所述激光加工头旁；所述激光距离传感器的两个探头分别设置在所述激光加工头的两侧。

其中，所述振镜与激光加工头之间设置有非线性晶体，所述非线性晶体通过第一安装架设置在所述振镜与激光加工头间的激光光路上。

其中，所述非线性晶体为BBO晶体。

其中，所述振镜与激光加工头之间设置有滤波片，所述滤波片通过第二安装架设置在所述振镜与激光加工头间的激光光路上。

其中，所述振镜与激光加工头之间设置有二向色镜。

其中，所述二向色镜通过第三安装架设置在所述振镜与激光加工头间的激光光路上，所述第三安装架上设置有监测镜头，所述二向色镜的透射端向上设置，所述二向色镜的反射端朝向所述激光加工头设置。

其中，所述运动平台设置有X向运动滑台，所述X向运动滑台上设置有Y向运动滑台，所述Y向运动滑台上设置有Z向运动滑台，所述Z向运动滑台上设置有TX角位移台，所述TX角位移台上设置有TY角位移台，所述TY角位移台上设置有TZ角位移台，所述载物台平行于水平面设置在所述TZ角位移台上。

本发明的上述方案有如下的有益效果：

本发明的上述实施例所述的基于3D和激光距离传感器高精度曲面激光加工系统设置有激光光源、振镜、激光加工头、载物机构、3D扫描仪和激光距离传感器；曲面工件设置载物机构上时，会先通过3D扫描仪快速扫描初步获得曲面工件的整体位置信息，随着载物机构对曲面工件位置初调节至激光加工头下方时，所述激光距离传感器会精确检测曲面工件当前加工处的位置信息，此时激光光源发射激光光束，光束通过振镜时，振镜会根据激光距离传感器获得的加工处的位置信息精确调整通往激光加工头的光束焦点配合载物机构的初调节以适应曲面工件当前加工处的位置；本发明通过3D扫描仪与载物机构的六轴运动机构进行光束初调整，通过激光距离传感器与振镜进行精确调整，从而实现快速且精确曲面加工。

附图说明