金屬激光(guang)焊接機導光(guang)聚(ju)焦系統的設計

金屬激光焊接機的(de)(de)導光(guang)(guang)(guang)系統負責(ze)將(jiang)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器輸出(chu)的(de)(de)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)束(shu)(shu)(shu)傳(chuan)送到(dao)要(yao)進(jin)行(xing)焊接(jie)的(de)(de)工件表面，并(bing)盡可能地減少激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)束(shu)(shu)(shu)傳(chuan)輸過程(cheng)中的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)束(shu)(shu)(shu)質量(liang)的(de)(de)降低。此外(wai)，從激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器輸出(chu)的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)束(shu)(shu)(shu)，盡管具有高方向性(xing)、高功率(lv)密(mi)度(du)(du)，但(dan)還達不到(dao)金(jin)屬激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)焊接(jie)機(ji)深熔焊接(jie)所(suo)(suo)需要(yao)的(de)(de)功率(lv)密(mi)度(du)(du)，所(suo)(suo)以(yi)，必須通(tong)過聚(ju)焦系統將(jiang)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)束(shu)(shu)(shu)聚(ju)焦在(zai)焦平(ping)面或在(zai)焦平(ping)面附近進(jin)行(xing)焊接(jie)。

在(zai)設計(ji)金(jin)屬激光(guang)(guang)焊(han)(han)接(jie)機的(de)導光(guang)(guang)聚焦系統時(shi)，需(xu)要設計(ji)一種三(san)工(gong)位光(guang)(guang)路轉(zhuan)(zhuan)換(huan)器。由于在(zai)焊(han)(han)接(jie)過(guo)(guo)程中需(xu)要進(jin)(jin)行工(gong)件(jian)的(de)裝備(bei)和(he)(he)撤換(huan)，如果(guo)我(wo)們采用(yong)一個(ge)工(gong)位進(jin)(jin)行焊(han)(han)接(jie)，那(nei)么在(zai)工(gong)件(jian)裝配(pei)(pei)和(he)(he)撤換(huan)過(guo)(guo)程中需(xu)要切斷激光(guang)(guang)束，這樣(yang)使得激光(guang)(guang)器的(de)輸(shu)出能量利(li)用(yong)率(lv)(lv)大(da)大(da)降低，同(tong)時(shi)生(sheng)產效率(lv)(lv)也(ye)不高。為了充分利(li)用(yong)激光(guang)(guang)器連續輸(shu)出的(de)能力，同(tong)時(shi)提高金(jin)屬激光(guang)(guang)焊(han)(han)接(jie)機的(de)焊(han)(han)接(jie)效率(lv)(lv)，人們設計(ji)了三(san)工(gong)位光(guang)(guang)路轉(zhuan)(zhuan)換(huan)器，它可以通過(guo)(guo)光(guang)(guang)閘(zha)間的(de)配(pei)(pei)合(he)使用(yong)，可以實現三(san)個(ge)工(gong)位交(jiao)替(ti)焊(han)(han)接(jie)，提高焊(han)(han)接(jie)生(sheng)產效率(lv)(lv)。

在設計金(jin)屬(shu)激(ji)(ji)光(guang)焊接(jie)機的導光(guang)聚(ju)(ju)(ju)焦(jiao)(jiao)系(xi)統時(shi)，還需(xu)要確定聚(ju)(ju)(ju)焦(jiao)(jiao)方(fang)式。目前高功率激(ji)(ji)光(guang)加(jia)工中，激(ji)(ji)光(guang)束的聚(ju)(ju)(ju)焦(jiao)(jiao)一般有(you)透(tou)射(she)(she)(she)聚(ju)(ju)(ju)焦(jiao)(jiao)和(he)(he)反(fan)(fan)射(she)(she)(she)聚(ju)(ju)(ju)焦(jiao)(jiao)兩種形式，其中反(fan)(fan)射(she)(she)(she)聚(ju)(ju)(ju)焦(jiao)(jiao)又包含有(you)金(jin)屬(shu)球面鏡和(he)(he)離軸拋(pao)物(wu)面鏡反(fan)(fan)射(she)(she)(she)聚(ju)(ju)(ju)焦(jiao)(jiao)。分析、比(bi)較了(le)透(tou)射(she)(she)(she)、球面反(fan)(fan)射(she)(she)(she)和(he)(he)拋(pao)物(wu)面反(fan)(fan)射(she)(she)(she)三種聚(ju)(ju)(ju)焦(jiao)(jiao)方(fang)式，并通過ZEMAX光(guang)學軟件模擬了(le)三種聚(ju)(ju)(ju)焦(jiao)(jiao)方(fang)式的實際聚(ju)(ju)(ju)焦(jiao)(jiao)情(qing)況，人們發現拋(pao)物(wu)面反(fan)(fan)射(she)(she)(she)聚(ju)(ju)(ju)焦(jiao)(jiao)根(gen)據(ju)等光(guang)程原(yuan)理，可以消(xiao)除球差(cha)的影(ying)響，更適合用于金(jin)屬(shu)激(ji)(ji)光(guang)焊接(jie)機進行反(fan)(fan)射(she)(she)(she)聚(ju)(ju)(ju)焦(jiao)(jiao)。