激光焊接检测视觉传感器405 nm波长半导体激光线光源OA

在尖角焊缝焊接、高速焊接、高反射材料焊接的激光焊接检测过程中,针对视觉传感器检测光源窄宽度、高均匀性要求,本文分析了线激光宽度对于检测精度的影响,提出了一种基于衍射光学元件(Diffractive Optical Element,DOE)和鲍威尔棱镜的线激光整形设计方法。波长为405 nm的半导体激光器产生的光源通过扩束准直后使用DOE面整形为理想高斯光束,之后使用鲍威尔棱镜整形为线激光。在此基础上,搭建仿真模型模拟上述过程,并设计相应的实验验证线激光宽度与检测精度的关系。结果表明:经过该DOE面后得到高斯光束在x方向和y方向的M^(2)因子分别为1.040和1.038,瑞利长度分别为316.1 mm和321.1 mm。通过鲍威尔棱镜整形后在距离鲍威尔棱镜150 mm处光束宽度为19.433 mm,均匀性为96.93%,满足线激光视觉传感器光源窄宽度、高均匀性要求。