[实用新型]矩形匀化光斑激光熔覆头

说明书

本实用新型公开了一种矩形匀化光斑激光熔覆头，所述激光熔覆头包括具有激光入射通道的导光座、沿所述激光入射通道自后向前依次设置的准直镜组、第一微透镜阵列、第二微透镜阵列、第一柱聚焦镜、第二柱聚焦镜及保护镜，以及设置在所述导光座远端的熔覆加工头，其中，所述第一微透镜阵列包括以第一方向阵列排布的多个第一微透镜，所述第二微透镜阵列包括以第二方向阵列排布的多个第二微透镜；所述第一柱聚焦镜与所述第二柱聚焦镜呈正交方向设置。该激光熔覆头，其结构简单，能够显著地提升熔覆的效率，同时熔覆平整度也大幅提高，能够广泛地用于各种产品部件外表面的激光熔覆加工。

技术领域

本实用新型涉及激光熔覆领域，具体涉及一种矩形匀化光斑激光熔覆头。

背景技术

现有技术中，成形矩形光斑通常是采用直线带式矩形光斑积分镜，这种积分镜的基本原理是将输入的光斑分段反射，在工作面上得到相同位置和大小的输出光斑进行叠加，从而达到匀化和整形的效果。对于这种分段直线带式矩形光斑积分镜，由于平面反射，输出光斑尺寸约等于输入光斑尺寸除以分隔段数，因此无法获得大尺寸光斑，另外，由于入射激光是高斯光斑，分隔段数少时，得到的矩形光斑并非矩形匀化光斑，在用于激光熔覆加工时会造成激光熔覆层的平整度较差。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种矩形匀化光斑激光熔覆头，以获得矩形匀化光斑而用于激光熔覆加工。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种矩形匀化光斑激光熔覆头，所述激光熔覆头包括具有激光入射通道的导光座、沿所述激光入射通道自后向前依次设置的准直镜组、第一微透镜阵列、第二微透镜阵列、第一柱聚焦镜、第二柱聚焦镜及保护镜，以及设置在所述导光座远端的熔覆加工头，其中，所述第一微透镜阵列包括以第一方向阵列排布的多个第一微透镜，所述第二微透镜阵列包括以第二方向阵列排布的多个第二微透镜，所述第一方向与所述第二方向相互垂直且均垂直于所述激光入射通道内激光的投射方向；所述第一柱聚焦镜与所述第二柱聚焦镜呈正交方向设置。

优选地，所述第一微透镜具有接收激光束的第一入射面，所述第二微透镜具有接收激光束的第二入射面，所述第一入射面、所述第二入射面均为迎着投射的激光束自前向后拱起的弧形面。

优选地，所述第一柱聚焦镜具有第一聚焦面，所述第二柱聚焦镜具有第二聚焦面，所述第一聚焦面、所述第二聚焦面均为顺着激光束投射的方向自后向前拱起的弧形面。

优选地，所述导光座旁还附设有附加座，所述附加座上设置有用于监控所述熔覆加工头下方加工状况的摄像机，所述附加座与所述导光座之间还设有用于将所述激光入射通道内的光束反射至所述摄像机的反射镜组。

进一步地，所述反射镜组包括设于所述激光入射通道内的反射透射镜、设于所述附加座上的反射镜，所述反射镜具有将自所述反射透射镜的出光面投射出的光束反射后投射至所述摄像机的反射面。

更进一步地，所述反射透射镜在所述激光入射通道内设置在所述准直镜组与所述第一微透镜阵列之间。

优选地，所述熔覆加工头包括附接在所述导光座远端且具有出光通道的出光嘴，以及设置在所述出光嘴外侧部上的送粉喷嘴。

进一步地，所述出光嘴具有沿周向相接的四个外侧面，每个所述外侧面均为自后向前逐渐向中间倾斜延伸的斜面，所述送粉喷嘴设置有两个，两个所述送粉喷嘴分设于其中相对的两个所述外侧面的外侧。

更进一步地，每个所述送粉喷嘴上均设有沿自身宽度方向间隔分布的多个送粉通道。

由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：本实用新型的矩形匀化光斑激光熔覆头，其结构简单，能够将圆形光斑转换为较大尺寸匀化的矩形光斑，相较传统的圆形光斑光学系统，单次熔覆形成的熔覆层宽很多，能够显著地提升熔覆的效率，同时熔覆平整度也大幅提高，能够广泛地用于各种产品部件外表面的激光熔覆加工。

附图说明