激光加工设备基本情况介绍

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（1）激光加工设备概述

激光加工是以激光光子作为能量载体，通过激光束与材料的相互作用，引起受加工材料一系列物理、化学变化，从而实现对材料进行切割、钻孔、蚀刻等多种加工方式的技术。受益于激光良好的空间操控性，激光加工对加工材料的材质、形状、尺寸和加工环境等有着较大的自由度，在电子制造、机械加工、轻工产品、汽车生产、航空航天、医疗器械、服装家纺、工艺品制作等诸多领域有着较为广泛的应用，并成为工业自动化及现代制造业不可替代的技术。目前，激光加工技术的应用水平已成为衡量一个国家工业化进程和制造业水平高低的重要指标。

激光加工设备是用以实现激光加工的工具，主要由光学系统、机械系统、电控系统和软件系统组成，其中激光器属于光学系统。激光加工设备是激光器的最主要的应用方向之一。激光加工设备组成

①光学系统

光学系统由激光器、传导镜片、光路聚焦模组、摄像头等组成。其中，激光器是激光加工设备最核心的部件，用于产生激光束；传导镜片和光路聚焦模组用于引导激光聚焦，以控制激光束的空间聚焦定位；摄像头用于抓取加工产品的靶标等标记物，通过软件处理，以取得激光加工位置与理论位置一一对应关系。

②机械系统

机械系统由机身、工作平台、传动装置、冷却装置、集尘装置、输送料装置等组成。机身是整个激光加工设备的框架构成；工作平台用于承载被加工材料；传动装置用于完成激光加工过程的各种传动运动；冷却装置用于加工过程中的散热；集尘装置用于实现加工过程中的清洁化；输送料装置用于机械加工材料的输送。

③电控系统

电控系统由电源管理单元、工业控制计算机、运动控制单元、运动执行单元、信号检测处理单元等组成。电源管理单元是为整个系统提供稳定、安全的电力来源；工业控制计算机提供一个控制系统运行的平台；运动控制单元实现对直线电机、伺服电机及步进电机的运动控制；运动执行单元负责完成预设的运动路径；信号检测处理单元主要负责对设备运行状态的监测、各模块通信信号的处理、激光器的信号控制等。

④软件系统

软件系统由用户界面模块、运动控制模块、通信管理模块、视觉管理模块等组成组成，用于实现精密加工过程的控制、诊断、复位、管理等功能，是用户对激光加工设备进行操作与指令控制的接口。

（2）激光加工设备分类

激光加工设备可按照其所使用激光器的功率进行分类，通常将采用平均功率在100W以下激光器的激光加工设备称为低功率激光加工设备，采用平均功率在100W～1,000W之间激光器的激光加工设备称为中功率激光加工设备，采用平均功率在1,000W以上激光器的激光加工设备称为高功率激光加工设备。其中，中低功率激光加工设备主要应用于电子制造、陶瓷、玻璃、五金、纺织、汽车零部件、3D打印等轻工业为主的制造领域；大功率激光加工设备主要应用于钣金加工、大型机械制造、石油化工装备、海工设备、航空航天大型设备等重工业生产制造领域。精密激光加工设备主要应用于精密微加工领域，属于中低功率激光加工设备。

激光加工设备作为激光加工技术应用的载体，涉及到光、机、电等多门学科的综合应用，属于技术性较强的精密产品，是制造业产业升级的关键设备。随着全球工业化进程的进一步提升，新的加工应用及新的生产需求不断提出，对高精度精密微加工设备的要求也不断提高，激光加工设备的技术水平及应用范围将得到进一步的发展。

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