金屬激(ji)光焊接機導光聚焦系(xi)統的設計

金屬激光焊接機的(de)導光(guang)(guang)(guang)系(xi)統(tong)負責將激光(guang)(guang)(guang)器(qi)輸出的(de)激光(guang)(guang)(guang)束(shu)(shu)(shu)傳送到要進行焊接的(de)工件表面(mian)(mian)，并盡可能地減少激光(guang)(guang)(guang)束(shu)(shu)(shu)傳輸過程中的(de)光(guang)(guang)(guang)束(shu)(shu)(shu)質量的(de)降低。此外(wai)，從(cong)激光(guang)(guang)(guang)器(qi)輸出的(de)光(guang)(guang)(guang)束(shu)(shu)(shu)，盡管具(ju)有高方向性、高功(gong)率(lv)密(mi)(mi)度(du)(du)，但(dan)還達不到金屬激光(guang)(guang)(guang)焊接機深(shen)熔焊接所需要的(de)功(gong)率(lv)密(mi)(mi)度(du)(du)，所以，必須通過聚(ju)焦(jiao)系(xi)統(tong)將激光(guang)(guang)(guang)束(shu)(shu)(shu)聚(ju)焦(jiao)在焦(jiao)平面(mian)(mian)或在焦(jiao)平面(mian)(mian)附近進行焊接。

在設(she)計(ji)金(jin)屬(shu)激(ji)光(guang)焊(han)(han)接(jie)機的(de)導光(guang)聚焦系統時，需要設(she)計(ji)一(yi)種三工(gong)位(wei)光(guang)路(lu)轉(zhuan)換器(qi)。由于在焊(han)(han)接(jie)過程中(zhong)(zhong)需要進行工(gong)件的(de)裝備和撤(che)換，如果我們(men)采用(yong)一(yi)個工(gong)位(wei)進行焊(han)(han)接(jie)，那么(me)在工(gong)件裝配和撤(che)換過程中(zhong)(zhong)需要切斷(duan)激(ji)光(guang)束，這樣使得(de)激(ji)光(guang)器(qi)的(de)輸(shu)出能(neng)量(liang)利用(yong)率(lv)大大降低，同時生產效(xiao)率(lv)也不高。為(wei)了(le)(le)充分(fen)利用(yong)激(ji)光(guang)器(qi)連續輸(shu)出的(de)能(neng)力，同時提高金(jin)屬(shu)激(ji)光(guang)焊(han)(han)接(jie)機的(de)焊(han)(han)接(jie)效(xiao)率(lv)，人(ren)們(men)設(she)計(ji)了(le)(le)三工(gong)位(wei)光(guang)路(lu)轉(zhuan)換器(qi)，它可以通過光(guang)閘間的(de)配合使用(yong)，可以實現(xian)三個工(gong)位(wei)交替焊(han)(han)接(jie)，提高焊(han)(han)接(jie)生產效(xiao)率(lv)。

在設計金屬(shu)激光(guang)(guang)焊接機的(de)導光(guang)(guang)聚(ju)(ju)(ju)焦(jiao)(jiao)系(xi)統時，還需要(yao)確定聚(ju)(ju)(ju)焦(jiao)(jiao)方(fang)式(shi)。目(mu)前高功率(lv)激光(guang)(guang)加工中，激光(guang)(guang)束的(de)聚(ju)(ju)(ju)焦(jiao)(jiao)一般(ban)有透射(she)(she)聚(ju)(ju)(ju)焦(jiao)(jiao)和(he)反(fan)(fan)射(she)(she)聚(ju)(ju)(ju)焦(jiao)(jiao)兩種(zhong)(zhong)形式(shi)，其中反(fan)(fan)射(she)(she)聚(ju)(ju)(ju)焦(jiao)(jiao)又包(bao)含(han)有金屬(shu)球面(mian)鏡和(he)離軸(zhou)拋物面(mian)鏡反(fan)(fan)射(she)(she)聚(ju)(ju)(ju)焦(jiao)(jiao)。分析、比較了透射(she)(she)、球面(mian)反(fan)(fan)射(she)(she)和(he)拋物面(mian)反(fan)(fan)射(she)(she)三種(zhong)(zhong)聚(ju)(ju)(ju)焦(jiao)(jiao)方(fang)式(shi)，并通過ZEMAX光(guang)(guang)學軟件(jian)模擬了三種(zhong)(zhong)聚(ju)(ju)(ju)焦(jiao)(jiao)方(fang)式(shi)的(de)實(shi)際聚(ju)(ju)(ju)焦(jiao)(jiao)情況，人(ren)們(men)發現(xian)拋物面(mian)反(fan)(fan)射(she)(she)聚(ju)(ju)(ju)焦(jiao)(jiao)根據等光(guang)(guang)程原理(li)，可以消除球差的(de)影(ying)響，更適合用于金屬(shu)激光(guang)(guang)焊接機進行(xing)反(fan)(fan)射(she)(she)聚(ju)(ju)(ju)焦(jiao)(jiao)。