(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211129135.9 (22)申请日 2022.09.16 (71)申请人 广东宏石激光 技术股份有限公司 地址 528311 广东省佛山市顺德区北滘镇 顺江社区工业园安 业路4号 (72)发明人 黄宗力　常勇　 (74)专利代理 机构 广州粤高专利商标代理有限 公司 44102 专利代理师 黄志铖 (51)Int.Cl. B23K 26/064(2014.01) B23K 26/38(2014.01) B23K 26/70(2014.01) (54)发明名称 一种激光头及其故障点判断方法和系统 (57)摘要 本发明涉及一种激光头， 包括激光头本体， 激光头本体包括激光器和光路调节镜组， 激光器 发出的激光经过光路调节镜组后汇 集于一点， 激 光头本体上还安装热成像组件； 热成像组件包括 热成像采集件和与热成像采集件电连接的数据 处理模块， 热成像采集件采集光路调节镜组的入 射面的热成像尺寸数据并传输至数据处理模块。 还包括一种激光头故障点判断的方法及系统。 在 激光头的工作过程中， 通过安装在激光头上的热 成像组件对激光光束造成的镜面温差进行热成 像， 通过对比热成像尺寸数据和设定的尺寸阈 值， 判断激光光束的发散角是否增大， 从而快速 判断出光加工质量不良是激光器的问题还是激 光头的光路调节镜组的问题， 提高解决问题的效 率和降低维修成本 。 权利要求书1页 说明书5页 附图3页 CN 115464259 A 2022.12.13 CN 115464259 A 1.一种激光头， 包括激光头本体(1)， 所述激光头本体(1)包括激光器(2)和光路调节镜 组(3)， 所述激光器(2)发出的激光经过所述光路调节镜组(3)后汇 集于一点， 所述激光头本 体(1)上还安装 热成像组件(4)； 所述热成像组件(4)包括热成像采集件(401)和与所述热成 像采集件(401)电连接的数据处理模块(402)， 所述热成像采集件(401)采集光路调节镜组 (3)的入射 面的热成像尺寸数据并传输 至数据处 理模块(402)。 2.根据权利要求1所述的激光头， 其特征在于， 所述激光头本体(1)还包括检测镜(5)， 所述检测镜(5)位于所述激光器(2)和所述光路调节镜组(3)之间， 所述热成像采集件(401) 采集检测镜(5)的热量并传输 至数据处 理模块(402)。 3.根据权利要求2所述的激光头， 其特征在于， 所述激光器(2)和所述热成像采集件 (401)均安装于所述激光头本体(1)的顶端； 所述热成像采集件(401)与所述检测镜(5)的入 射面的夹角呈锐角。 4.根据权利要求3所述的激光头， 其特征在于， 所述热成像采集件(401)为红外热成像 采集器。 5.根据权利要求2所述的激光头， 其特征在于， 所述热成像采集件(401)的采集端与所 述检测镜(5)的距离为热成像采集件(401)的焦距。 6.根据权利要求2所述的激光头， 其特征在于， 所述数据处理模块(402)包括数据采集 单元、 存储单元、 处理器单元和报警单元； 所述处理器单元分别与所述数据采集单元、 所述 存储单元和所述报警单元电连接； 所述存储单元存储标准数据， 所述数据采集单元收集热 成像采集件(401)的数据后， 所述处理器对比所述存储单元存储标准数据和采集的数据并 将对比结果的电信号输出至报警单 元。 7.根据权利要求2所述的激光头， 其特 征在于， 所述检测镜(5)为平面镜 。 8.一种激光头故障点判断方法， 其特征在于， 在激光头设置热成像设备和在激光器的 出射端设置有检测镜； 通过热成像设备采集检测镜的入射镜面的热成像尺寸数据； 将采集 的热成像尺寸数据与设定的阈值进行对比， 若大于设定的阈值， 则说明激光器发生故障。 9.一种激光头故障点判断系统， 其特征在于， 用于实现权利要求8所述激光头故障点判 断方法； 包括激光头和控制器； 所述激光头包括热成像设备和依次设置的激光器、 检测镜和 光路调节镜； 所述控制 器的输入端与所述热成像设备 的输出端电连接， 所述控制器包括采 集单元、 判断单元和输出单元， 所述采集单元采集热成像尺寸数据后通过判断单元与设置 的阈值进行对比， 所述输出 单元将对比结果的电信号输出为报警信号。 10.根据权利要求9所述的激光头故障点判断系统， 其特征在于， 还包括报 警器， 所述报 警器的输入端与所述控制器的输出端电连接， 所述输出单元将对比结果的电信号输出至报 警器。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115464259 A 2一种激光头及其故障点判断方 法和系统 技术领域 [0001]本发明涉及激光头领域， 更 具体地， 涉及一种激光头及其故障点判断方法和系统。 背景技术 [0002]在目前激光切割领域， 激光头上装有光纤激光器和光路调节镜组， 光纤激光器的 光束以一定的发散角从光纤头射出， 再通过光路调节镜组将发散的光束汇聚作用于被加工 板材上， 熔融蒸发实现加工。 以万瓦级激光切割为例， 在实际应用中我们发现， 当激光M2因 子(10≤M2≤12)时， 激光加工的质量较好， 过大过小加工质量 都将变差。 所以目前的激光头 光路设计时会以适配激光器激光发散角最大值作为激光头通 光孔径的光路设计要求。 [0003]在激光头使用一段时间之后， 可能会发生光加工质量不良。 光加工质量不良的原 因有两个， 一是当激光器光束质量恶化后， 激光 发散角会变大， 导致汇聚后的光加工质量不 良； 二是激光头的光路调节镜组受到污染或镀膜损伤也会导致汇 聚后的光加工质量不良。 无论何种原因发生的光加工质量不良都会导致激光头内部温度高甚至烧毁的问题。 而当激 光切割设备发生光加工质量不良且导致激光头内部温度高的异常发生时， 无法快速判断是 激光器出现问题还是激光头出现问题， 导致问题处理周期和成本增加。 但是现有的发散角 检测方法都是在激光器使用之前确定 激光器的发散角， 缺乏使用过程中发散角检测手段。 发明内容 [0004]本发明为克服上述现有技术中激光头故障点难以判断的问题， 提供一种激光头及 其故障点判断方法和系统。 [0005]为解决上述技术问题， 本发明采用的技术方案是： 一种激光头， 包括激光头本体， 所述激光头本体包括激光器和光路调节镜组， 所述激光器发出的激光经过所述光路调节镜 组后汇集于一点， 所述激光头本体上还安装热成像组件； 所述热成像组件包括热成像采集 件和与所述热成像采集件电连接的数据处理模块， 所述热成像采集件采集光路调节镜组的 入射面的热成像尺寸数据并传输 至数据处 理模块。 [0006]在上述的方案中， 在激光加工设备运行的过程中， 激光器发出的激光光束会穿过 光路调节镜组并且在距离激光器最近的一个镜面上造成 明显的温差， 具体为在光束的发散 角的范围内的温度会更高， 热成像采集件实时采集该镜面上因为温差所形成的热成像尺寸 数据并输出至数据 处理模块， 数据 处理模块对比热成像尺寸数据和设定的阈值， 若大于设 定的阈值则能够快速判断激光器光束质量发生恶化， 激光发散角变大。 [0007]优选的， 所述激光头本体还包括检测镜， 所述检测镜位于所述激光器和所述光路 调节镜组之间， 所述热成像采集件采集检测镜的热量并传输至数据 处理模块。 激光器发出 的光束会穿过检测镜并且会造成检测镜上的温差， 具体为在光束的发散角的范围内的温度 会更高。 在激光器和光路调节镜组之间增加一个检测镜， 所述检测镜为平面镜片 。 光束最先 通过检测镜， 且检测镜不会对光路造成影响， 同时通过平面镜片的作用可以让光束的高温 先发生在检测镜上， 对光路调节镜组进行一定的保护。说　明　书 1/5 页 3 CN 115464259 A 3