光斑形状可调的精密激光加工装置及其加工控制方法

1.本发明涉及激光切割加工技术领域，尤其涉及一种光斑形状可调的精密激光加工装置及其加工控制方法。


背景技术：

2.在激光加工孔口的过程中，不易对加工的孔口大小和和位置进行控制。经常出现加工的孔口直径要么大要么小的情况，要么出现加工的孔口位置不对的情况出现，因此设计一种能够控制激光加工孔口大小的激光加工设备显得非常必要。


技术实现要素：

3.本发明是为解决现有激光加工中，不易对孔口直径和位置进行控制的不足，提供一种易于控制加工孔口位置和加工孔口直径，准确性较好的光斑形状可调的精密激光加工装置及其加工控制方法。
4.以上技术问题是通过下列技术方案解决的：
5.光斑形状可调的精密激光加工装置，其特征在于，包括切割激光器、激光隔离器、可调放大率的扩束器、45度角的反射镜、非球面聚焦透镜、保护玻璃、激光切割嘴、旋转工作台、滤光片、ccd摄像头、控制单元和数据处理模块；
6.切割激光器的出光端光路连接在激光隔离器的进光端上，
7.激光隔离器的出光端光路连接在扩束器的进光端上，
8.反射镜设置在扩束器的出光端的正前方，并且反射镜的反射面朝下布置，反射镜的反射面与扩束器输出的激光束的夹角为45度角布置；
9.非球面聚焦透镜设置在反射镜的反射光路上，保护玻璃连接在非球面聚焦透镜的下表面上，激光切割嘴连接在保护玻璃的下表面上；
10.旋转工作台设置在激光切割嘴的侧下方，并且激光切割嘴位于旋转工作台的工作件加工区的正上方；
11.ccd摄像头的摄像端朝向旋转工作台的工件加工区布置；
12.滤光片设置在ccd摄像头的摄像端正前方；
13.切割激光器的控制端、扩束器的控制端、激光切割嘴的控制端、旋转工作台的控制端和ccd摄像头的控制端分别与控制单元相连接。
14.本方案易于控制加工工作件的孔口位置和孔口直径的大小，准确性较好。
15.作为优选，所述切割激光器为飞秒激光器。
16.作为优选，所述的光斑形状可调的精密激光加工装置，精密激光加工装置还包括一号y形导光块和焦点定位激光器；所述的一号y形导光块包括两个进光端和一个出光端，并且从一号y形导光块的两个进光端输入的激光都只能从一号y形导光块的出光端输出；
17.一号y形导光块的一个进光端光路连接在扩束器的出光端上，一号y形导光块的另一个进光端光路连接在焦点定位激光器的出光端上；一号y形导光块的出光端正对着反射
镜的反射面布置，并且从一号y形导光块的出光端输出的激光经过反射镜向下反射后又依次经过非球面聚焦透镜和保护玻璃，最后由激光切割嘴向外输出；
18.数据处理模块和焦点定位激光器的控制端分别与控制单元相连接。
19.焦点定位激光器是低功率的激光器，焦点定位激光器发出的激光在激光切割嘴的作用下也不会对工作件有损伤。焦点定位激光器发出的激光为可见光。
20.作为优选，精密激光加工装置还包括二号y形导光块和光斑测量激光器；所述的二号y形导光块包括两个进光端和一个出光端，并且从二号y形导光块的两个进光端输入的激光都只能从二号y形导光块的出光端输出；
21.二号y形导光块的一个进光端光路连接在切割激光器的出光端上，二号y形导光块的另一个进光端光路连接在光斑测量激光器的出光端上；二号y形导光块的出光端光路连接在激光隔离器的进光端上；
22.数据处理模块和光斑测量激光器的控制端分别与控制单元相连接。
23.光斑测量激光器是低功率的激光器，光斑测量激光器发出的激光在激光切割嘴的作用下也不会对工作件有损伤。光斑测量激光器发出的激光为可见光。
24.作为优选，光斑形状可调的精密激光加工装置的加工控制方法，其特征在于，
25.sl、让激光切割嘴的嘴孔中心线为竖直线；
26.s2、将要加工的工作件固定在旋转工作台上，并让工作件位于旋转工作台的工作件加工区；
27.s3、预先在控制单元中输入要加工工作件的各项加工数据；
28.s4、在控制单元的控制下，旋转工作台，将工作件要加工的孔口区域中部正对布置在激光切割嘴的正下方；
29.s5、启动激光切割嘴、切割激光器和扩束器，让切割激光器发出的切割激光对工作件进行切割作业；扩束器的作用是控制激光在工作件上的切割光束的直径大小，进而控制工作件要加工的孔口直径大小；
30.同时，让ccd摄像头对工作件的切割过程进行实时拍摄，数据处理模块对ccd摄像头拍摄到的图像数据进行处理；根据数据处理结果，如果工作件的加工孔径或形状符合设计要求，则判定所加工的加工件合格，如果工作件的加工孔径或形状在加过过程中不符合设计要求，则判定所加工的加工件不合格。
31.作为优选，光斑形状可调的精密激光加工装置的加工控制方法，
32.s1、让激光切割嘴的嘴孔中心线为竖直线；
33.s2、将要加工的工作件固定在旋转工作台上，并让工作件位于旋转工作台的工作件加工区；
34.s3、预先在控制单元中输入要加工工作件的各项加工数据；
35.s4、先启动焦点定位激光器和激光切割嘴，然后让ccd摄像头拍摄焦点定位激光器在工作件上的照射点，该照射点就为后续切割激光在工作件上的焦点；
36.然后，在控制单元的控制下，旋转工作台将工作件要加工的孔口区域的中心与焦点重合，
37.s5、然后启动切割激光器和扩束器，让切割激光器发出的切割激光对工作件进行切割作业；扩束器的作用是控制激光在工作件上的切割光束的直径大小，进而控制工作件
要加工的孔口直径大小；
38.同时，让ccd摄像头对工作件的切割过程进行实时拍摄，数据处理模块对ccd摄像头拍摄到的图像数据进行处理；根据数据处理结果，如果工作件的加工孔径或形状符合设计要求，则判定所加工的加工件合格，如果工作件的加工孔径或形状在加过过程中不符合设计要求，则判定所加工的加工件不合格。
39.作为优选，光斑形状可调的精密激光加工装置的加工控制方法，
40.s1、让激光切割嘴的嘴孔中心线为竖直线；
41.s2、将要加工的工作件固定在旋转工作台上，并让工作件位于旋转工作台的工作件加工区；
42.s3、预先在控制单元中输入要加工工作件的各项加工数据；
43.s4、先启动焦点定位激光器和激光切割嘴，然后让ccd摄像头拍摄焦点定位激光器在工作件上的照射点，该照射点就为后续切割激光在工作件上的焦点；
44.然后，启动光斑测量激光器和扩束器，在扩束器的控制下，让光斑测量激光器发出的激光在工作件上的光斑大小与工作件要加工的孔口的直径大小相等；并且此时工作件上的焦点位于光斑区域内；扩束器的作用是控制激光在工作件上的切割光束的直径大小，进而控制工作件要加工的孔口直径大小；
45.然后，在控制单元的控制下，旋转工作台将工作件要加工的孔口区域的中心与焦点重合，并同时检查光斑大小是否与工作件要加工的孔口大小重合，如果要加工的孔口大小和光斑大小相重合，并且焦点位于光斑区域内的中心；
46.s5、然后启动切割激光器，让切割激光器发出的切割激光对工作件进行切割作业；
47.同时，让ccd摄像头对工作件的切割过程进行实时拍摄，数据处理模块对ccd摄像头拍摄到的图像数据进行处理；根据数据处理结果，如果工作件的加工孔径或形状符合设计要求，则判定所加工的加工件合格，如果工作件的加工孔径或形状在加过过程中不符合设计要求，则判定所加工的加工件不合格。
48.本发明能够达到如下效果：
49.本发明的光斑形状可调的精密激光加工装置及其加工控制方法，易于控制加工工作件的孔口位置和孔口直径的大小，准确性较好。
附图说明
50.图1为本发明实施例1的一种示意图。
51.图2为本发明实施例2的一种示意图。
52.图3为本发明实施例3的一种示意图。
53.图4为本发明控制单元与各部件相连接的一种示意框图。
具体实施方式
54.下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。
55.实施例1，光斑形状可调的精密激光加工装置，参见图1、图4所示，
56.包括切割激光器1、激光隔离器2、可调放大率的扩束器3、45度角的反射镜4、非球面聚焦透镜5、保护玻璃6、激光切割嘴7、旋转工作台9、滤光片10、ccd摄像头11、控制单元12
和数据处理模块21；
57.切割激光器1的出光端光路连接在激光隔离器2的进光端上，
58.激光隔离器2的出光端光路连接在扩束器3的进光端上，
59.反射镜4设置在扩束器3的出光端的正前方，并且反射镜4的反射面朝下布置，反射镜4的反射面与扩束器3输出的激光束的夹角为45度角布置；
60.非球面聚焦透镜设置在反射镜的反射光路上，保护玻璃连接在非球面聚焦透镜的下表面上，激光切割嘴连接在保护玻璃的下表面上；
61.旋转工作台设置在激光切割嘴的侧下方，并且激光切割嘴位于旋转工作台的工作件加工区的正上方；
62.ccd摄像头的摄像端朝向旋转工作台的工件加工区布置；
63.滤光片设置在ccd摄像头的摄像端正前方；
64.切割激光器1的控制端、扩束器3的控制端、激光切割嘴7的控制端、旋转工作台9的控制端和ccd摄像头11的控制端分别与控制单元相连接。
65.所述切割激光器为飞秒激光器。
66.光斑形状可调的精密激光加工装置的加工控制方法，
67.s1、让激光切割嘴的嘴孔中心线为竖直线；
68.s2、将要加工的工作件8固定在旋转工作台上，并让工作件位于旋转工作台9的工作件加工区；
69.s3、预先在控制单元中输入要加工工作件的各项加工数据；
70.s4、在控制单元的控制下，旋转工作台，将工作件要加工的孔口区域中部正对布置在激光切割嘴的正下方；
71.s5、启动激光切割嘴7、切割激光器1和扩束器3，让切割激光器发出的切割激光对工作件进行切割作业；扩束器3的作用是控制激光在工作件上的切割光束的直径大小，进而控制工作件要加工的孔口直径大小；
72.同时，让ccd摄像头对工作件的切割过程进行实时拍摄，数据处理模块21对ccd摄像头拍摄到的图像数据进行处理；根据数据处理结果，如果工作件的加工孔径或形状符合设计要求，则判定所加工的加工件合格，如果工作件的加工孔径或形状在加过过程中不符合设计要求，则判定所加工的加工件不合格。
73.实施例2，光斑形状可调的精密激光加工装置，参见图2、图4所示，包括切割激光器1、激光隔离器2、可调放大率的扩束器3、45度角的反射镜4、非球面聚焦透镜5、保护玻璃6、激光切割嘴7、旋转工作台9、滤光片10、ccd摄像头11、控制单元12和数据处理模块21；
74.切割激光器1的出光端光路连接在激光隔离器2的进光端上，
75.激光隔离器2的出光端光路连接在扩束器3的进光端上，
76.反射镜4设置在扩束器3的出光端的正前方，并且反射镜4的反射面朝下布置，反射镜4的反射面与扩束器3输出的激光束的夹角为45度角布置；
77.非球面聚焦透镜设置在反射镜的反射光路上，保护玻璃连接在非球面聚焦透镜的下表面上，激光切割嘴连接在保护玻璃的下表面上；
78.旋转工作台设置在激光切割嘴的侧下方，并且激光切割嘴位于旋转工作台的工作件加工区的正上方；
79.ccd摄像头的摄像端朝向旋转工作台的工件加工区布置；
80.滤光片设置在ccd摄像头的摄像端正前方；
81.切割激光器1的控制端、扩束器3的控制端、激光切割嘴7的控制端、旋转工作台9的控制端和ccd摄像头11的控制端分别与控制单元相连接。
82.所述切割激光器为飞秒激光器。
83.精密激光加工装置还包括一号y形导光块24和焦点定位激光器22；所述的一号y形导光块包括两个进光端和一个出光端，并且从一号y形导光块的两个进光端输入的激光都只能从一号y形导光块的出光端输出；
84.一号y形导光块的一个进光端光路连接在扩束器的出光端上，一号y形导光块的另一个进光端光路连接在焦点定位激光器的出光端上；一号y形导光块的出光端正对着反射镜的反射面布置，并且从一号y形导光块的出光端输出的激光经过反射镜向下反射后又依次经过非球面聚焦透镜和保护玻璃，最后由激光切割嘴向外输出；
85.数据处理模块21和焦点定位激光器22的控制端分别与控制单元相连接。
86.光斑形状可调的精密激光加工装置的加工控制方法，
87.s1、让激光切割嘴的嘴孔中心线为竖直线；
88.s2、将要加工的工作件8固定在旋转工作台上，并让工作件位于旋转工作台9的工作件加工区；
89.s3、预先在控制单元中输入要加工工作件的各项加工数据；
90.s4、先启动焦点定位激光器22和激光切割嘴7，然后让ccd摄像头拍摄焦点定位激光器22在工作件上的照射点，该照射点就为后续切割激光在工作件上的焦点；
91.然后，在控制单元的控制下，旋转工作台将工作件要加工的孔口区域的中心与焦点重合，
92.s5、然后启动切割激光器1和扩束器3，让切割激光器发出的切割激光对工作件进行切割作业；扩束器3的作用是控制激光在工作件上的切割光束的直径大小，进而控制工作件要加工的孔口直径大小；
93.同时，让ccd摄像头对工作件的切割过程进行实时拍摄，数据处理模块21对ccd摄像头拍摄到的图像数据进行处理；根据数据处理结果，如果工作件的加工孔径或形状符合设计要求，则判定所加工的加工件合格，如果工作件的加工孔径或形状在加过过程中不符合设计要求，则判定所加工的加工件不合格。
94.焦点定位激光器是低功率的激光器，焦点定位激光器发出的激光在激光切割嘴的作用下也不会对工作件有损伤。焦点定位激光器发出的激光为可见光。
95.实施例3，光斑形状可调的精密激光加工装置，参见图3、图4所示，包括切割激光器1、激光隔离器2、可调放大率的扩束器3、45度角的反射镜4、非球面聚焦透镜5、保护玻璃6、激光切割嘴7、旋转工作台9、滤光片10、ccd摄像头1l、控制单元12和数据处理模块21；
96.切割激光器1的出光端光路连接在激光隔离器2的进光端上，
97.激光隔离器2的出光端光路连接在扩束器3的进光端上，
98.反射镜4设置在扩束器3的出光端的正前方，并且反射镜4的反射面朝下布置，反射镜4的反射面与扩束器3输出的激光束的夹角为45度角布置；
99.非球面聚焦透镜设置在反射镜的反射光路上，保护玻璃连接在非球面聚焦透镜的
下表面上，激光切割嘴连接在保护玻璃的下表面上；
100.旋转工作台设置在激光切割嘴的侧下方，并且激光切割嘴位于旋转工作台的工作件加工区的正上方；
101.ccd摄像头的摄像端朝向旋转工作台的工件加工区布置；
102.滤光片设置在ccd摄像头的摄像端正前方；
103.切割激光器1的控制端、扩束器3的控制端、激光切割嘴7的控制端、旋转工作台9的控制端和ccd摄像头11的控制端分别与控制单元相连接。
104.所述切割激光器为飞秒激光器。
105.精密激光加工装置还包括一号y形导光块24和焦点定位激光器22；所述的一号y形导光块包括两个进光端和一个出光端，并且从一号y形导光块的两个进光端输入的激光都只能从一号y形导光块的出光端输出；
106.一号y形导光块的一个进光端光路连接在扩束器的出光端上，一号y形导光块的另一个进光端光路连接在焦点定位激光器的出光端上；一号y形导光块的出光端正对着反射镜的反射面布置，并且从一号y形导光块的出光端输出的激光经过反射镜向下反射后又依次经过非球面聚焦透镜和保护玻璃，最后由激光切割嘴向外输出；
107.数据处理模块21和焦点定位激光器22的控制端分别与控制单元相连接。
108.精密激光加工装置还包括二号y形导光块25和光斑测量激光器23；所述的二号y形导光块包括两个进光端和一个出光端，并且从二号y形导光块的两个进光端输入的激光都只能从二号y形导光块的出光端输出；
109.二号y形导光块的一个进光端光路连接在切割激光器1的出光端上，二号y形导光块的另一个进光端光路连接在光斑测量激光器的出光端上；二号y形导光块的出光端光路连接在激光隔离器2的进光端上；
110.数据处理模块21和光斑测量激光器23的控制端分别与控制单元相连接。
111.光斑形状可调的精密激光加工装置的加工控制方法，
112.s1、让激光切割嘴的嘴孔中心线为竖直线；
113.s2、将要加工的工作件8固定在旋转工作台上，并让工作件位于旋转工作台9的工作件加工区；
114.s3、预先在控制单元中输入要加工工作件的各项加工数据；
115.s4、先启动焦点定位激光器22和激光切割嘴7，然后让ccd摄像头拍摄焦点定位激光器22在工作件上的照射点，该照射点就为后续切割激光在工作件上的焦点；
116.然后，启动光斑测量激光器23和扩束器3，在扩束器3的控制下，让光斑测量激光器23发出的激光在工作件上的光斑大小与工作件要加工的孔口的直径大小相等；并且此时工作件上的焦点位于光斑区域内；扩束器3的作用是控制激光在工作件上的切割光束的直径大小，进而控制工作件要加工的孔口直径大小；
117.然后，在控制单元的控制下，旋转工作台将工作件要加工的孔口区域的中心与焦点重合，并同时检查光斑大小是否与工作件要加工的孔口大小重合，如果要加工的孔口大小和光斑大小相重合，并且焦点位于光斑区域内的中心；
118.s5、然后启动切割激光器1，让切割激光器发出的切割激光对工作件进行切割作业；
119.同时，让ccd摄像头对工作件的切割过程进行实时拍摄，数据处理模块21对ccd摄像头拍摄到的图像数据进行处理；根据数据处理结果，如果工作件的加工孔径或形状符合设计要求，则判定所加工的加工件合格，如果工作件的加工孔径或形状在加过过程中不符合设计要求，则判定所加工的加工件不合格。
120.易于控制加工工作件的孔口位置和孔口直径的大小，准确性较好。
121.焦点定位激光器是低功率的激光器，焦点定位激光器发出的激光在激光切割嘴的作用下也不会对工作件有损伤。焦点定位激光器发出的激光为可见光。
122.光斑测量激光器是低功率的激光器，光斑测量激光器发出的激光在激光切割嘴的作用下也不会对工作件有损伤。光斑测量激光器发出的激光为可见光。
123.焦点定位激光器和光斑测量激光器均可发出红光、黄光、绿光、蓝光和紫光。

技术特征：
1.光斑形状可调的精密激光加工装置，其特征在于，包括切割激光器(1)、激光隔离器(2)、可调放大率的扩束器(3)、45度角的反射镜(4)、非球面聚焦透镜(5)、保护玻璃(6)、激光切割嘴(7)、旋转工作台(9)、滤光片(10)、ccd摄像头(11)、控制单元(12)和数据处理模块(21)；切割激光器(1)的出光端光路连接在激光隔离器(2)的进光端上，激光隔离器(2)的出光端光路连接在扩束器(3)的进光端上，反射镜(4)设置在扩束器(3)的出光端的正前方，并且反射镜(4)的反射面朝下布置，反射镜(4)的反射面与扩束器(3)输出的激光束的夹角为45度角布置；非球面聚焦透镜设置在反射镜的反射光路上，保护玻璃连接在非球面聚焦透镜的下表面上，激光切割嘴连接在保护玻璃的下表面上；旋转工作台设置在激光切割嘴的侧下方，并且激光切割嘴位于旋转工作台的工作件加工区的正上方；ccd摄像头的摄像端朝向旋转工作台的工件加工区布置；滤光片设置在ccd摄像头的摄像端正前方；切割激光器(1)的控制端、扩束器(3)的控制端、激光切割嘴(7)的控制端、旋转工作台(9)的控制端和ccd摄像头(11)的控制端分别与控制单元相连接。2.根据权利要求1所述的光斑形状可调的精密激光加工装置，其特征在于，所述切割激光器为飞秒激光器。3.根据权利要求1所述的光斑形状可调的精密激光加工装置，其特征在于，精密激光加工装置还包括一号y形导光块(24)和焦点定位激光器(22)；所述的一号y形导光块包括两个进光端和一个出光端，并且从一号y形导光块的两个进光端输入的激光都只能从一号y形导光块的出光端输出；一号y形导光块的一个进光端光路连接在扩束器的出光端上，一号y形导光块的另一个进光端光路连接在焦点定位激光器的出光端上；一号y形导光块的出光端正对着反射镜的反射面布置，并且从一号y形导光块的出光端输出的激光经过反射镜向下反射后又依次经过非球面聚焦透镜和保护玻璃，最后由激光切割嘴向外输出；数据处理模块(21)和焦点定位激光器(22)的控制端分别与控制单元相连接。4.根据权利要求3所述的光斑形状可调的精密激光加工装置，其特征在于，精密激光加工装置还包括二号y形导光块(25)和光斑测量激光器(23)；所述的二号y形导光块包括两个进光端和一个出光端，并且从二号y形导光块的两个进光端输入的激光都只能从二号y形导光块的出光端输出；二号y形导光块的一个进光端光路连接在切割激光器(1)的出光端上，二号y形导光块的另一个进光端光路连接在光斑测量激光器的出光端上；二号y形导光块的出光端光路连接在激光隔离器(2)的进光端上；数据处理模块(21)和光斑测量激光器(23)的控制端分别与控制单元相连接。5.一种根据权利要求1所述的光斑形状可调的精密激光加工装置的加工控制方法，其特征在于，s1、让激光切割嘴的嘴孔中心线为竖直线；s2、将要加工的工作件(8)固定在旋转工作台上，并让工作件位于旋转工作台(9)的工
作件加工区；s3、预先在控制单元中输入要加工工作件的各项加工数据；s4、在控制单元的控制下，旋转工作台，将工作件要加工的孔口区域中部正对布置在激光切割嘴的正下方；s5、启动激光切割嘴(7)、切割激光器(1)和扩束器(3)，让切割激光器发出的切割激光对工作件进行切割作业；扩束器(3)的作用是控制激光在工作件上的切割光束的直径大小，进而控制工作件要加工的孔口直径大小；同时，让ccd摄像头对工作件的切割过程进行实时拍摄，数据处理模块(21)对ccd摄像头拍摄到的图像数据进行处理；根据数据处理结果，如果工作件的加工孔径或形状符合设计要求，则判定所加工的加工件合格，如果工作件的加工孔径或形状在加过过程中不符合设计要求，则判定所加工的加工件不合格。6.一种根据权利要求2所述的光斑形状可调的精密激光加工装置的加工控制方法，其特征在于，s1、让激光切割嘴的嘴孔中心线为竖直线；s2、将要加工的工作件(8)固定在旋转工作台上，并让工作件位于旋转工作台(9)的工作件加工区；s3、预先在控制单元中输入要加工工作件的各项加工数据；s4、先启动焦点定位激光器(22)和激光切割嘴(7)，然后让ccd摄像头拍摄焦点定位激光器(22)在工作件上的照射点，该照射点就为后续切割激光在工作件上的焦点；然后，在控制单元的控制下，旋转工作台将工作件要加工的孔口区域的中心与焦点重合，s5、然后启动切割激光器(1)和扩束器(3)，让切割激光器发出的切割激光对工作件进行切割作业；扩束器(3)的作用是控制激光在工作件上的切割光束的直径大小，进而控制工作件要加工的孔口直径大小；同时，让ccd摄像头对工作件的切割过程进行实时拍摄，数据处理模块(21)对ccd摄像头拍摄到的图像数据进行处理；根据数据处理结果，如果工作件的加工孔径或形状符合设计要求，则判定所加工的加工件合格，如果工作件的加工孔径或形状在加过过程中不符合设计要求，则判定所加工的加工件不合格。7.一种根据权利要求3所述的光斑形状可调的精密激光加工装置的加工控制方法，其特征在于，s1、让激光切割嘴的嘴孔中心线为竖直线；s2、将要加工的工作件(8)固定在旋转工作台上，并让工作件位于旋转工作台(9)的工作件加工区；s3、预先在控制单元中输入要加工工作件的各项加工数据；s4、先启动焦点定位激光器(22)和激光切割嘴(7)，然后让ccd摄像头拍摄焦点定位激光器(22)在工作件上的照射点，该照射点就为后续切割激光在工作件上的焦点；然后，启动光斑测量激光器(23)和扩束器(3)，在扩束器(3)的控制下，让光斑测量激光器(23)发出的激光在工作件上的光斑大小与工作件要加工的孔口的直径大小相等；并且此时工作件上的焦点位于光斑区域内；扩束器(3)的作用是控制激光在工作件上的切割光束
的直径大小，进而控制工作件要加工的孔口直径大小；然后，在控制单元的控制下，旋转工作台将工作件要加工的孔口区域的中心与焦点重合，并同时检查光斑大小是否与工作件要加工的孔口大小重合，如果要加工的孔口大小和光斑大小相重合，并且焦点位于光斑区域内的中心；s5、然后启动切割激光器(1)，让切割激光器发出的切割激光对工作件进行切割作业；同时，让ccd摄像头对工作件的切割过程进行实时拍摄，数据处理模块(21)对ccd摄像头拍摄到的图像数据进行处理；根据数据处理结果，如果工作件的加工孔径或形状符合设计要求，则判定所加工的加工件合格，如果工作件的加工孔径或形状在加过过程中不符合设计要求，则判定所加工的加工件不合格。

技术总结
本发明涉及激光切割加工技术领域，尤其涉及一种光斑形状可调的精密激光加工装置及其加工控制方法。易于控制加工孔口位置和加工孔口直径，包括切割激光器、激光隔离器、可调放大率的扩束器、45度角的反射镜、非球面聚焦透镜、保护玻璃、激光切割嘴、旋转工作台、滤光片、CCD摄像头、控制单元和数据处理模块；切割激光器的出光端光路连接在激光隔离器的进光端上，激光隔离器的出光端光路连接在扩束器的进光端上，反射镜设置在扩束器的出光端的正前方，并且反射镜的反射面朝下布置，保护玻璃连接在非球面聚焦透镜的下表面上，激光切割嘴连接在保护玻璃的下表面上；激光切割嘴位于旋转工作台的工作件加工区的正上方。的工作件加工区的正上方。的工作件加工区的正上方。


技术研发人员：谢文杰 陈希章 潘光辉 陈正宇 徐弋达 谢凯 金雁
受保护的技术使用者：温州大学
技术研发日：2023.04.26
技术公布日：2023/10/7