雙光束激光加工頭的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種雙光束激光加工頭，該加工頭包括激光器，聚焦鏡，分光鏡和調(diào)光機(jī)構(gòu)；激光器發(fā)出的激光平行光束經(jīng)聚焦鏡后成為會(huì)聚光束，會(huì)聚光束經(jīng)分光鏡分割為兩束會(huì)聚光，兩束會(huì)聚光最后經(jīng)調(diào)光機(jī)構(gòu)調(diào)整角度后同時(shí)聚焦到被加工零件上。本實(shí)用新型以兩束激光同時(shí)對(duì)零件進(jìn)行加工，加工效率高、成本低、重量輕、體積小、實(shí)用性強(qiáng)。
【專利說(shuō)明】雙光束激光加工頭【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于激光加工制造【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種激光加工頭。
【背景技術(shù)】
[0002]激光加工技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代工業(yè)的一項(xiàng)基本技術(shù)。激光加工頭是激光加工技術(shù)里的關(guān)鍵裝備。它將激光發(fā)生器產(chǎn)生的激光束，經(jīng)過(guò)一定的處理，投射到被加工的零件表面，實(shí)現(xiàn)激光加工的目的。比如激光切割、激光焊接、激光熱處理等。
[0003]目前應(yīng)用的激光加工頭通常是單光束激光加工頭。單光束激光加工頭可以滿足許多的激光加工的需求，比如變速器齒輪焊接、汽車(chē)車(chē)身焊接等。但是對(duì)一些特定形狀或材料的零件，單光束激光加工頭無(wú)論是在加工的性能上還是在加工效率上都無(wú)法滿足需求。比如對(duì)齒輪的激光熱處理，單光束激光加工頭只能夠?qū)Ω鱾€(gè)齒的齒面依次進(jìn)行處理，在齒根部位產(chǎn)生搭接區(qū)，搭接掃描回火帶的硬度值降低，影響淬火質(zhì)量。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種加工效率高，成本低，且重量輕、體積小的雙光束激光加工頭。
[0005]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的雙光束激光加工頭包括激光器，聚焦鏡，分光鏡和調(diào)光機(jī)構(gòu)；激光器發(fā)出的激光平行光束經(jīng)聚焦鏡后成為會(huì)聚光束，會(huì)聚光束經(jīng)分光鏡分割為兩束會(huì)聚光，兩束會(huì)聚光最后經(jīng)調(diào)光機(jī)構(gòu)調(diào)整角度后同時(shí)聚焦到被加工零件上。
[0006]本實(shí)用新型在聚焦鏡之后用分光鏡將一束激光分成兩束激光，然后利用調(diào)光機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)兩束激光光束的角度，使兩束激光分別投射到被加工零件表面的兩個(gè)焦點(diǎn)，以兩束激光同時(shí)對(duì)零件進(jìn)行加工，在同樣的激光加工效果前提下，與單激光束加工頭相比，不僅提高了加工效率，且成本低；先利用聚光鏡得到會(huì)聚光，再利用分光鏡分光，重量輕，體積小，實(shí)用性強(qiáng)，可以完成單激光束無(wú)法完成的特定形狀零件的激光加工需求。例如，可以用雙光束對(duì)一個(gè)齒槽的兩側(cè)齒面和槽底同時(shí)進(jìn)行激光熱處理，不但能夠提高加工效率，還能夠消除搭接區(qū)，提高質(zhì)量。再比如對(duì)于鍍鋅鋼板的焊接，采用雙激光光束焊接，用一束激光將鍍鋅層去掉，另一束激光完成焊接，可以減少鋅蒸氣對(duì)焊接過(guò)程的影響從而提高焊縫的質(zhì)量。
[0007]所述分光鏡米用分光棱鏡，調(diào)光機(jī)構(gòu)米用第一反射鏡和第二反射鏡，分光鏡分出的兩束光分別經(jīng)第一反射鏡和第二反射鏡反射后聚焦于被加工零件表面的第一焦點(diǎn)和第焦點(diǎn)。
[0008]所述分光鏡還可以采用半反半透的分束鏡，調(diào)光機(jī)構(gòu)采用一個(gè)反射鏡；經(jīng)分束鏡透射的光束直接聚焦于被加工零件表面第二焦點(diǎn)，經(jīng)分束鏡反射的光束經(jīng)反射鏡反射后聚焦于被加工零件表面的第一焦點(diǎn)。
[0009]所述分光鏡米用分光棱鏡，分光調(diào)整方便，器件壽命長(zhǎng)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】[0010]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0011]圖1是本實(shí)用新型的雙光束激光加工頭結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例1的分光鏡和調(diào)光機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例2的分光鏡和調(diào)光機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]如圖1所示，本實(shí)用新型的雙光束激光加工頭包括激光器1，聚焦鏡2，分光鏡和調(diào)光機(jī)構(gòu)；所述聚焦鏡2采用透射式聚焦鏡，但不限于此，聚焦鏡2還可以采用反射式聚焦鏡；分光鏡和調(diào)光機(jī)構(gòu)安裝于分光盒外殼3中；激光器I發(fā)出的激光平行光束經(jīng)聚焦鏡2后成為會(huì)聚光束，會(huì)聚光束經(jīng)分光鏡分割為兩束會(huì)聚光，兩束會(huì)聚光最后經(jīng)調(diào)光機(jī)構(gòu)調(diào)整角度后同時(shí)聚焦到被加工零件4上。圖中Θ為投射到被加工零件4的兩束會(huì)聚光的夾角。
[0015]實(shí)施例1:
[0016]本實(shí)用新型的雙光束激光加工頭包括激光器1，聚焦鏡2，分束鏡和調(diào)光機(jī)構(gòu)；如圖2所不,所述分光鏡米用分光棱鏡7 ;調(diào)光機(jī)構(gòu)包括第一反射鏡11和第二反射鏡12,第一反射鏡11和第二反射鏡12可以是平面反射鏡，也可以是球面或非球面反射鏡；分光棱鏡
7、第一反射鏡11和第二反射鏡12安裝于分光盒外殼3中；激光器I發(fā)出的激光平行光束經(jīng)聚焦鏡2后成為會(huì)聚光束5，會(huì)聚光束5再經(jīng)分光棱鏡7分割為兩束會(huì)聚光，兩束會(huì)聚光分別投射到第一反射鏡11和第二反射鏡12,第一反射鏡11反射的會(huì)聚光14和第二反射鏡12反射的會(huì)聚光13最后分別聚焦到被加工零件4的第一焦點(diǎn)15和第二焦點(diǎn)16。圖中D為第一焦點(diǎn)15和第二焦點(diǎn)16之間的距離。投射到被加工零件4上的雙激光束之間的夾角范圍為O—180°，被分光的激光功率為O —10000瓦。
`[0017]以某中型卡車(chē)齒圈雙光束激光加工頭和某金屬板材的雙光束激光加工頭
[0018]為例，中型卡車(chē)齒圈雙光束激光加工頭加工頭主要參數(shù)見(jiàn)表1:
[0019]表1
【權(quán)利要求】
1.一種雙光束激光加工頭，包括激光器(1)，聚焦鏡(2);其特征在于還包括分光鏡和調(diào)光機(jī)構(gòu)；激光器(I)發(fā)出的激光平行光束經(jīng)聚焦鏡(2 )后成為會(huì)聚光束，會(huì)聚光束經(jīng)分光鏡分割為兩束會(huì)聚光，兩束會(huì)聚光最后經(jīng)調(diào)光機(jī)構(gòu)調(diào)整角度后同時(shí)聚焦到被加工零件(4)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙光束激光加工頭，其特征在于所述分光鏡米用分光棱鏡(7),調(diào)光機(jī)構(gòu)米用第一反射鏡(11)和第二反射鏡(12),分光鏡分出的兩束光分別經(jīng)第一反射鏡(11)和第二反射鏡(12)反射后聚焦于被加工零件(4)表面的第一焦點(diǎn)(15)和第二焦點(diǎn)(16)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙光束激光加工頭，其特征在于所述分光鏡采用半反半透的分束鏡(8)，調(diào)光機(jī)構(gòu)采用一個(gè)反射鏡(9);經(jīng)分束鏡(8)透射的光束直接聚焦于被加工零件(4)表面第二焦點(diǎn)(16)，經(jīng)分束鏡(8)反射的光束經(jīng)反射鏡(9)反射后聚焦于被加工零件(4)表面的第一焦點(diǎn)(15)。
【文檔編號(hào)】B23K26/067GK203526795SQ201320581415
【公開(kāi)日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2013年9月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月20日
【發(fā)明者】姚遠(yuǎn), 鄭培和, 魏偉, 喻皓淳, 陳明, 李瀟一, 孔德舉, 秦芳, 張敏, 高建昊 申請(qǐng)人:中國(guó)第一汽車(chē)股份有限公司