本發(fā)明涉及光纖激光切割領域，具體涉及一種激光切割反射光聚光裝置及系統(tǒng)。

背景技術：

激光切割是利用高功率密度激光束照射被切割材料，使材料很快被加熱至汽化溫度，蒸發(fā)形成孔洞，隨著光束對材料的移動，孔洞連續(xù)形成寬度很窄的切縫，完成對材料的切割。

在光纖激光切割的過程中，由于光反射原理，部分激光會被物體表面反射，有一部分光改變傳播方向，回到原介質(zhì)中繼續(xù)傳播，激光到達物體表面時會產(chǎn)生反射光，通過分析反射光的狀態(tài)可以判斷切割質(zhì)量，進而調(diào)整切割參數(shù)及優(yōu)化切割工藝。現(xiàn)有技術中未對反射光進行集中，傳感器不能感應到，或者所采集到的光強密度小，檢測的準確性低，而且傳感器的放置位置會影響激光光路，對切割質(zhì)量造成影響。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術問題在于，針對現(xiàn)有技術的上述缺陷，提供一種激光切割反射光聚光裝置及系統(tǒng)，克服現(xiàn)有技術中反射光不集中，檢測不準確的缺陷。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：提供一種激光切割反射光聚光裝置，包括環(huán)形鏡、橢圓鏡、圓錐鏡以及檢測組件，當激光照射至切割物體表面時，所產(chǎn)生的反射光經(jīng)環(huán)形鏡反射至橢圓鏡中，然后經(jīng)橢圓鏡匯聚到圓錐鏡上，再由圓錐鏡反射后被檢測組件接收。

本發(fā)明的更進一步優(yōu)選方案是：所述橢圓鏡包括第一焦點及第二焦點，所述環(huán)形鏡同軸設于激光光路方向，其中，環(huán)形鏡的中心軸位于橢圓鏡的第一焦點上，所述橢圓鏡設于環(huán)形鏡上方，所述圓錐鏡的中心軸位于橢圓鏡的第二焦點上，所述檢測組件同軸設于圓錐鏡反射方向上。

本發(fā)明的更進一步優(yōu)選方案是：所述檢測組件包括傳感器及信號接口，所述傳感器設置于圓錐鏡反射方向上。

本發(fā)明的更進一步優(yōu)選方案是：還包括聚焦鏡，所述聚焦鏡同軸設置于圓錐鏡與傳感器之間。

本發(fā)明的更進一步優(yōu)選方案是：所述聚焦鏡上設有濾光片。

本發(fā)明的更進一步優(yōu)選方案是：還包括安裝板及底座，所述安裝板固定于底座上方，所述環(huán)形鏡，聚焦鏡固定于安裝板上，所述信號接口設于底座上。

本發(fā)明的更進一步優(yōu)選方案是：還包括頂蓋，所述頂蓋設于橢圓鏡上方，設有供激光通過的第一通孔。

本發(fā)明的更進一步優(yōu)選方案是：所述圓錐鏡固定于頂蓋上。

本發(fā)明還提供一種激光切割反射光聚光系統(tǒng)，其包括激光發(fā)射裝置及如上述方案所述的聚光裝置，所述聚光裝置設置于激光發(fā)射裝置所產(chǎn)生的反射光光路上。

本發(fā)明的有益效果在于，在橢圓鏡的第一焦點上設置環(huán)形鏡、第二焦點上設置圓錐鏡，通過將激光光路外圍的反射光經(jīng)環(huán)形鏡反射至橢圓鏡，利用橢圓鏡的特性將反射光匯聚至圓錐鏡，再由圓錐鏡反射被檢測組件接收，將反射光集中，增強了所檢測的反射光光強，提高檢測的準確性，更好的對激光切割過程進行檢測監(jiān)控，同時不會對激光光路造成影響。

附圖說明

下面將結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中：

圖1是本發(fā)明激光切割反射光聚光裝置結構圖；

圖2是本發(fā)明激光切割反射光聚光系統(tǒng)光路圖；

圖3是本發(fā)明激光切割反射光聚光裝置位置關系圖。

具體實施方式

現(xiàn)結合附圖，對本發(fā)明的較佳實施例作詳細說明。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術語“上”、“下”、“等指示方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，或者該發(fā)明產(chǎn)品使用時慣常擺放的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位，不應理解為對本發(fā)明的限制。

在本實施例中，用實心箭頭表示入射光，用空心箭頭表示反射光。

參考附圖1,2，本實施例提供了一種激光切割反射光裝置，包括環(huán)形鏡130、橢圓鏡110、圓錐鏡120及檢測組件，在激光切割過程中，激光入射光光照射在被切割物體表面30，由于被切割物體30為非鏡面的，會產(chǎn)生漫反射，反射光光路與激光入射光光路有部分重疊，本發(fā)明所采集的反射光指的是激光入射光光路范圍之外的反射光。所產(chǎn)生的反射光經(jīng)環(huán)形鏡130反射至橢圓鏡110中，然后經(jīng)橢圓鏡110匯聚至圓錐鏡120上，再由圓錐鏡120反射至檢測組件上，被檢測組件接收。通過將反射光集中，增強了所檢測的反射光光強，提高檢測的準確性，能更好的對激光切割過程進行監(jiān)控。

結合附圖3，具體的，所述橢圓鏡110包括第一焦點f1及第二焦點f2，所述環(huán)形鏡130設置于激光光路上，其上半部分為一個環(huán)形的斜面，該環(huán)形的中心軸設置在橢圓鏡110的第一焦點f1上，反射光經(jīng)過環(huán)形鏡130的斜面反射后經(jīng)過橢圓鏡110的第一焦點f1至橢圓鏡110上。所述橢圓鏡110設于環(huán)形鏡130上方，其第一焦點f1位于激光光路中心上，所述橢圓鏡110設有一個用于對橢圓鏡鏡壁進行固定的實心外環(huán)，所述實心外環(huán)形狀無限定。所述圓錐鏡120的中心軸位于橢圓鏡110的第二焦點f2上，經(jīng)過第一焦點f1到達橢圓鏡110的反射光經(jīng)橢圓鏡110匯聚至第二焦點f2的圓錐鏡120上。圓錐鏡120用于將匯聚的反射光反射至檢測組件，由檢測組件接收。所述檢測組件用于接收、檢測反射光強弱。在正常的切割過程中，反射光的強度是恒定的，當所檢測的反射光光強出現(xiàn)未知變化時，說明切割可能出現(xiàn)問題。與現(xiàn)有技術中將檢測組件直接設置于激光光路上，即本實施例中環(huán)形鏡130位置上，本實施例將反射光集中，使檢測組件能更準確的檢測到反射光，進而監(jiān)控激光切割過程，同時不會對原激光光路造成影響。

進一步地，所述檢測組件包括傳感器170及信號接口190，所述傳感器170與信號接口190通過導線相連，所述傳感器170與圓錐鏡120同軸設置于圓錐鏡120反射方向上。為保證檢測組件的準確性，可在圓錐鏡120與檢測組件之間設置同軸的聚焦鏡160，使反射光更集中，有利于增加傳感器170的感應，更進一步的，可在聚焦鏡160上增設濾光片，對反射光中的一些雜光進行過濾，提高檢測準確性。

在本實施例中，激光切割反射光聚光裝置還包括安裝板180及底座140，所述安裝板180固定于底座140上，所述環(huán)形鏡130、聚焦鏡160固定于安裝板180上，所述傳感器170、信號接口190固定于底座140上，所述傳感器170與信號接口190亦可以焊接在pcb電路上。進一步地，在本實施例中還包括一頂蓋150，所述頂蓋150設置于橢圓鏡120上方對橢圓鏡120進行壓緊固定，所述頂蓋150對應激光光路位置開設有第一通孔100供激光通過，所述的圓錐鏡120可固定于頂蓋150上，其反射方向向下。在本實施例中，所述環(huán)形鏡130、橢圓鏡110、圓錐鏡120等反射面可進行機械拋光處理，也可加拋光鋼帶或其他增亮處理，用于提高其反射率。

結合附圖2，本實施例提供一種激光切割反射光聚光系統(tǒng)，包括激光發(fā)射裝置20及上述實施例的聚光裝置，所述聚光裝置設置于激光發(fā)射裝置20所產(chǎn)生的激光光路方向。具體的，激光由頂蓋150上方的激光發(fā)射裝置20射出，通過第一通孔100進入，聚焦到達被切割物體表面30，在物體30表面產(chǎn)生漫反射，光路范圍外的反射光經(jīng)過環(huán)形鏡130的斜面反射經(jīng)過橢圓鏡110的第一焦點f1到達橢圓鏡110上，隨后由橢圓鏡110匯聚至第二焦點的圓錐鏡120，再經(jīng)圓錐鏡120反射至聚焦鏡180中，然后聚焦至檢測組件中，根據(jù)檢測組件所感應的反射光狀態(tài)對整個切割過程進行監(jiān)控。

應當理解的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制，對本領域技術人員來說，可以對上述實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而所有這些修改和替換，都應屬于本發(fā)明所附權利要求的保護范圍。