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激光加工光斑均匀性及功率稳定性自调节系统及自调节方法 

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申请/专利权人:中科莱泽(西安)增材制造有限公司

摘要:本发明提供了一种激光加工光斑均匀性及功率稳定性自调节系统及自调节方法。该自调节系统包括激光头、数据采集单元、数据分析单元、数据处理单元、激光器电源和激光器,在实际的加工过程中,可以实时采集激光加工淬火工作区光斑图像的能量匀化度和温度数据并据此对激光头的位置和角度以及激光器的电流进行调节,从而使光斑图像的能量匀化度和温度数据均满足要求,避免激光加工区域的激光功率出现起伏波动,保证光斑能量分布的均匀性及激光光斑的功率稳定性,从而提高激光加工的质量。解决了现有技术中的激光加工设备光斑均匀性及功率稳定性无法自适应调节而导致加工效率和加工质量均无法保证的问题。

主权项:1.一种激光加工光斑均匀性及功率稳定性自调节系统,其特征在于,包括:激光头10,所述激光头10与工件70相对,所述激光头10内设置有光学元件11和光学元件驱动机构12;数据采集单元20,设置在所述激光头10上,所述数据采集单元20用于实时采集所述工件70淬火工作区的光斑图像和光斑内的温度数据;数据分析单元30,与所述数据采集单元20连接,所述数据分析单元30用于分析采集的光斑图像的能量匀化度以及分析采集的温度数据是否超出预设温度范围;数据处理单元40,与所述数据分析单元30连接,所述数据处理单元40用于根据所述数据分析单元30分析的光斑图像的能量匀化度生成光斑能量分布函数,并将所述光斑能量分布函数与预设的匀化度能量分布函数进行对比得到光学调节参数,以及将采集的温度数据与预设的温度和功率的对应关系得到功率调节参数;其中,所述光学元件驱动机构12与所述数据处理单元40连接以根据所述光学调节参数对光学元件11的位置和角度进行控制以调节光斑图像的能量匀化度;激光器电源50,与所述数据处理单元40连接,所述激光器电源50用于根据所述功率调节参数调节向激光器60的输出电流;所述激光器60,与所述激光器电源50连接,所述激光器60根据所述输出电流产生对应能量的激光并通过所述光学元件11射向所述工件70的淬火工作区以调节所述淬火工作区的温度。

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