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如何直接檢測(cè)焦點(diǎn)位置的激光光束译蒂?

發(fā)布時(shí)間:2017-09-21 18:00:30 瀏覽量:7440

摘要

在激光加工領(lǐng)域曼月,如果可以直接知道焦點(diǎn)位置的激光光束的光斑尺寸、能量分布等參數(shù)柔昼,對(duì)我們提高加工設(shè)備的生產(chǎn)以及材料加工的效

率具有直接性的質(zhì)的提升哑芹。以激光切割為例,眾所周知捕透,影響切割質(zhì)量主要來(lái)自九個(gè)因素:切割表面粗糙度聪姿、切割邊緣垂直度、切割寬

度乙嘀、紋路末购、毛刺、材料沉積虎谢、凹陷和腐蝕盟榴、熱影響區(qū)域以及變形。而這些因素直接是由切割位置(焦點(diǎn)位置)的光斑尺寸和光束的能量

分布決定的婴噩,如果不能直接定量性的知道焦點(diǎn)位置的光斑尺寸和能量分布擎场,往往很難準(zhǔn)確的找到真正的問(wèn)題原因,對(duì)設(shè)備的生產(chǎn)效率以

及售后安裝和技術(shù)支持帶來(lái)非常大的阻礙

正文

-----定量測(cè)量焦點(diǎn)位置光斑尺寸、能量分布等



摘要:激光加工領(lǐng)域章蚣,如果可以直接知道焦點(diǎn)位置的激光光束的光斑尺寸站欺、能量分布等參數(shù),對(duì)我們提高加工設(shè)備的生產(chǎn)以及材料加工的效率具有直接性的質(zhì)的提升。以激光切割為例矾策,眾所周知磷账,影響切割質(zhì)量主要來(lái)自九個(gè)因素:切割表面粗糙度、切割邊緣垂直度蝴韭、切割寬度够颠、紋路、毛刺榄鉴、材料沉積履磨、凹陷和腐蝕、熱影響區(qū)域以及變形庆尘。而這些因素直接是由切割位置(焦點(diǎn)位置)的光斑尺寸和光束的能量分布決定的剃诅,如果不能直接定量性的知道焦點(diǎn)位置的光斑尺寸和能量分布,往往很難準(zhǔn)確的找到真正的問(wèn)題原因驶忌,對(duì)設(shè)備的生產(chǎn)效率以及售后安裝和技術(shù)支持帶來(lái)非常大的阻礙矛辕。


一、主流方法概述

目前付魔,在激光加工領(lǐng)域聊品,主要有三種檢測(cè)和測(cè)量焦點(diǎn)位置光束的方法:

1.傳統(tǒng)的間接測(cè)量方法,比如灼燒法几苍、利用感光材料測(cè)量不同的位置光斑大小翻屈。但是這些方法只能間接的知道焦點(diǎn)位置的光斑大小(不能定量性的知道焦點(diǎn)位置的光斑大衅薨印)伸眶,而且不能知道焦點(diǎn)位置的能量分布。

利用這種方法刽宪,生產(chǎn)商只能通過(guò)不斷的切割或者焊接出樣品厘贼,利用成形的樣品來(lái)判斷好壞。這種笨拙且高工作量的方法大大延長(zhǎng)了生產(chǎn)時(shí)間以及售后技術(shù)支持時(shí)間圣拄。

2.利用金屬探針的方法直接測(cè)量焦點(diǎn)光束嘴秸。這種方法可以直接測(cè)量出焦點(diǎn)位置的光斑尺寸和能量分布,但主要的問(wèn)題是成本過(guò)高(40~50萬(wàn)人民幣以上)庇谆,往往只有一些大公司才能負(fù)擔(dān)的起這種投入成本赁遗。

3.利用相機(jī)式的光束分析儀直接測(cè)量焦點(diǎn)光束。以前該方法的瓶頸主要在于其很難測(cè)量高功率的激光光束族铆,所以一直沒(méi)有普及到激光加工領(lǐng)域中。近期德國(guó)Cinogy公司(中國(guó)地區(qū)獨(dú)家授權(quán)代理商:上海昊量光電設(shè)備有限公司)針對(duì)這一困難哭尝,推出了專門用于進(jìn)行聚焦光束光斑測(cè)量的一款聚焦光束分析儀--- HP-FBP-fix哥攘。下面我們就詳細(xì)介紹一下德國(guó)CINOGY公司這一款針對(duì)加工領(lǐng)域(切割、焊接)的高功率聚焦光束分析儀。


聚焦光束分析儀--- HP-FBP-fix

 
二逝淹、CINOGY聚焦光束分析儀HP-FBP-fix的主要功能及特點(diǎn)

1耕姊、可以定量測(cè)量焦點(diǎn)位置的光斑尺寸、能量分布

HP-FBP-fix利用高精度栅葡、高響應(yīng)速度的相機(jī)直接測(cè)量激光光束茉兰,然后通過(guò)RayCi分析軟件直接計(jì)算出激光光束的光斑尺寸、能量分布等欣簇。(軟件測(cè)量界面如下)



焦點(diǎn)位置的光斑尺寸规脸、橢圓度、二維/三維能量分布等


2熊咽、可以定量測(cè)量焦點(diǎn)附近位置的光束情況莫鸭,并且在焦點(diǎn)位置未知的情況下可以準(zhǔn)確測(cè)量出焦點(diǎn)的位置。

由于HP-FBP-fix是定點(diǎn)測(cè)量的横殴,在測(cè)量時(shí)被因,我們可以沿光軸方向(Z軸)移動(dòng)聚焦光束分析儀。這樣我們就可以準(zhǔn)確知道每個(gè)測(cè)量位置的光束光斑尺寸衫仑、能量分布等梨与,并且可以準(zhǔn)確確定焦點(diǎn)的位置。(如下圖)

每個(gè)測(cè)量位置的測(cè)量參數(shù)(尺寸文狱、能量分布等)

3粥鞋、測(cè)量功率高達(dá)1KW。

4如贷、體積邢莼ⅰ(98mm x 98mm x 65mm),易于測(cè)量并且方便售后工程師帶出給客戶安裝設(shè)備和做售后檢測(cè)杠袱。

5尚猿、成本低(探針?lè)绞匠杀镜?/3 ~ 1/2)。


三楣富、整套解決方案

Cinogy聚焦光束分析儀整套解決方案包括凿掂,HP-FBP-fix光束分析儀,Z軸電動(dòng)導(dǎo)軌纹蝴,測(cè)量及控制軟件庄萎。具體可以向上海昊量光電設(shè)備有限公司進(jìn)行咨詢。


 

FBP-FBP-fix帶Z軸導(dǎo)軌






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