一种激光表面处理装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种激光表面处理装置及方法，涉及激光表面处理技术领域，所述装置包括：发射入射激光束的激光发生器；接收所述入射激光束并进行聚焦的聚焦组件，所述聚焦组件设置在所述入射激光束的光路上；接收聚焦后的所述入射激光束的分光组件，其中，所述分光组件包括：将所述入射激光束等分为第一激光束和第二激光束的第一分光棱镜；第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜、第四反射镜；第二分光棱镜、第三分光棱镜；第五反射镜、第六反射镜、第七反射镜、第八反射镜；中心通孔。达到了实现覆盖360°圆周激光聚焦，无须旋转机构即可实现圆柱工件的激光表面处理，提高自动化程度和加工效率的技术效果。

A laser surface treatment device and method

The invention discloses a laser surface treatment device and a method for laser surface processing. The device includes a laser generator for transmitting an incident laser beam, receiving the incident laser beam and focusing a focusing component, the focusing component is set on the light path of the incident laser beam, and the focus is received and focused. The light splitting component of the incident laser beam includes: dividing the incident laser beam into a first laser beam and a first light prism of the second laser beam, a first reflector, a second reflector, a third reflector, a fourth reflector, a second light prism, a third light prism, and a fifth reflection. Mirrors, sixth mirrors, seventh mirrors, eighth mirrors, and center through holes. The laser surface treatment of cylindrical workpiece can be realized without rotation mechanism, and the technical effect of improving the degree of automation and processing efficiency can be achieved without the need of rotating mechanism to achieve 360 degree of circular laser focusing.

【技术实现步骤摘要】
一种激光表面处理装置及方法
本专利技术属于激光表面处理
，尤其涉及一种激光表面处理装置及方法。
技术介绍
激光表面处理是采用聚焦后高能量的激光束，由激光加工系统在数控控制下，以非接触性的方式加热材料表面，使激光作用于材料表面，来实现对其表面改性的工艺方法。但本申请专利技术人在实现本申请实施例中技术方案的过程中，发现上述现有技术至少存在如下技术问题：现有技术中对圆柱结构的工件进行激光表面处理时，需要旋转运动或多台激光设备从不同方向进行激光工作，装置复杂、操作复杂，造成加工效率低。
技术实现思路
本申请实施例通过提供一种激光表面处理装置及方法，解决了现有技术中对圆柱工件进行激光表面处理时，需要旋转运动或多台激光设备从不同方向进行处理，装置复杂、操作复杂，造成加工效率低的技术问题，达到了便于实现圆柱工件的激光表面处理，装置简单，提高自动化程度和加工效率的技术效果。本专利技术实施例提供了一种激光表面处理装置，所述装置包括：发射入射激光束的激光发生器；接收所述入射激光束并进行聚焦的聚焦组件，所述聚焦组件设置在所述入射激光束的光路上；接收聚焦后的所述入射激光束的分光组件，所述分光组件设置在聚焦后的所述入射激光束的光路上，其中，所述分光组件包括：将所述入射激光束等分为第一激光束和第二激光束的第一分光棱镜；第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜、第四反射镜，所述第一反射镜、第三反射镜设置在所述第一激光束的光路上，所述第二反射镜、第四反射镜设置在所述第二激光束的光路上，其中，所述第一激光束经所述第一反射镜和所述第三反射镜依次进行折转，所述第二激光束经所述第二反射镜和所述第四反射镜依次进行折转；第二分光棱镜、第三分光棱镜，所述第二分光棱镜设置在折转后的所述第一激光束的光路上，所述第二分光棱镜将所述第一激光束等分为第三激光束和第四激光束，所述第三分光棱镜设置在折转后的所述第二激光束的光路上，所述第三分光棱镜将所述第二激光束等分为第五激光束和第六激光束；第五反射镜、第六反射镜、第七反射镜、第八反射镜，所述第五反射镜、第六反射镜、第七反射镜、第八反射镜分别设置在所述第三激光束、第四激光束、第五激光束、第六激光束的光路上，其中，所述第五反射镜、第六反射镜、第七反射镜、第八反射镜分别反射所述第三激光束、第四激光束、第五激光束、第六激光束；中心通孔，所述中心通孔设置在所述第三激光束、第四激光束、第五激光束、第六激光束的光路交汇处，且所述中心通孔具有至少四个激光出口，所述第三激光束、第四激光束、第五激光束、第六激光束通过所述四个激光出口出光，并作用于目标工件上。优选的，所述装置还包括：光隔离器，所述光隔离器设置在所述激光发生器内部；或，第一光吸收器、第二光吸收器，所述第一光吸收器设置在反射后的所述第六激光束的光路上，所述第二光吸收器设置在反射后的所述第四激光束的光路上，且所述第二分光棱镜、第三分光棱镜底部设置有光吸收涂层。优选的，所述聚焦组件包括：改变所述入射激光束光路方向并按照一预定角度对所述入射激光束进行扫描的扫描振镜，所述扫描振镜设置在所述入射激光束的光路上，且与所述入射激光束的入射光轴具有一夹角；接收扫描后的所述入射激光束的聚焦透镜组件，所述聚焦透镜组件设置在扫描后的所述入射激光束的光路上，所述聚焦透镜组件包括聚焦透镜组和一窗口，其中，所述聚焦透镜组将所述入射激光束聚焦后经过所述窗口出光；调焦组件，所述调焦组件与所述聚焦透镜组件配套设置，且所述聚焦透镜组件通过所述调焦组件实现调焦。优选的，所述装置还包括：所述窗口与聚焦后的所述入射激光束的入射光轴垂直设置；或，所述窗口的法线相对聚焦后的所述入射激光束的入射光轴倾斜安装，且倾斜角度为5°-15°。优选的，所述装置还包括：除尘器，所述除尘器设置在所述中心通孔的两侧。优选的，所述装置还包括：驱动单元，所述驱动单元驱动所述目标工件的轴向运动；控制器，所述控制器控制所述目标工件的输送速度；传送单元，所述传送单元分别与所述驱动单元和所述控制器连接，其中，所述传送单元在所述控制器的控制下输送所述目标工件。优选的，所述装置还包括：所述扫描振镜与所述入射激光束的入射光轴的夹角为30°-60°。优选的，所述装置还包括：所述第二分光棱镜、第三分光棱镜与所述第一分光棱镜不同。另一方面，本专利技术实施例还提供了一种激光表面处理方法，所述方法包括：激光发生器发射所述入射激光束；使所述激光发生器发射的所述入射激光束经过聚焦组件进行聚焦；聚焦后的所述入射激光束进入分光组件，并通过第一分光棱镜等分为第一激光束和第二激光束，所述第一激光束通过所述第一反射镜和所述第三反射镜依次进行折转，所述第二激光束通过所述第二反射镜和所述第四反射镜依次进行折转；折转后的所述第一激光束通过所述第二分光棱镜等分为第三激光束和第四激光束，折转后的所述第二激光束通过所述第三分光棱镜等分为第五激光束和第六激光束；使所述第三激光束、第四激光束、第五激光束、第六激光束分别通过所述第五反射镜、第六反射镜、第七反射镜、第八反射镜反射，并经过中心通孔的四个激光出口出光，在中心通孔形成一激光聚焦面，照射至目标工件上。优选的，所述方法还包括：所述激光聚焦面为覆盖360°圆周的聚焦面。本专利技术实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：1、在本专利技术实施例提供的一种激光表面处理装置，所述装置包括：发射入射激光束的激光发生器；接收所述入射激光束并进行聚焦的聚焦组件，所述聚焦组件设置在所述入射激光束的光路上；接收聚焦后的所述入射激光束的分光组件，所述分光组件设置在聚焦后的所述入射激光束的光路上，其中，所述分光组件包括：将所述入射激光束等分为第一激光束和第二激光束的第一分光棱镜；第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜、第四反射镜，所述第一反射镜、第三反射镜设置在所述第一激光束的光路上，所述第二反射镜、第四反射镜设置在所述第二激光束的光路上，其中，所述第一激光束经所述第一反射镜和所述第三反射镜依次进行折转，所述第二激光束经所述第二反射镜和所述第四反射镜依次进行折转；第二分光棱镜、第三分光棱镜，所述第二分光棱镜设置在折转后的所述第一激光束的光路上，所述第二分光棱镜将所述第一激光束等分为第三激光束和第四激光束，所述第三分光棱镜设置在折转后的所述第二激光束的光路上，所述第三分光棱镜将所述第二激光束等分为第五激光束和第六激光束；第五反射镜、第六反射镜、第七反射镜、第八反射镜，所述第五反射镜、第六反射镜、第七反射镜、第八反射镜分别设置在所述第三激光束、第四激光束、第五激光束、第六激光束的光路上，其中，所述第五反射镜、第六反射镜、第七反射镜、第八反射镜分别反射所述第三激光束、第四激光束、第五激光束、第六激光束；中心通孔，所述中心通孔设置在所述第三激光束、第四激光束、第五激光束、第六激光束的光路交汇处，且所述中心通孔具有至少四个激光出口，所述第三激光束、第四激光束、第五激光束、第六激光束通过所述四个激光出口出光，并作用于目标工件上。通过上述装置解决了现有技术中对圆柱工件进行激光表面处理时，需要旋转运动或多台激光设备从不同方向进行处理，装置复杂、操作复杂，造成加工效率低的技术问题，达到了实现覆盖360°圆周激光聚焦，无须旋转机构即可实现圆柱工件的激光表面处理，装置简单本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光表面处理装置，其特征在于，所述装置包括：发射入射激光束的激光发生器；接收所述入射激光束并进行聚焦的聚焦组件，所述聚焦组件设置在所述入射激光束的光路上；接收聚焦后的所述入射激光束的分光组件，所述分光组件设置在聚焦后的所述入射激光束的光路上，其中，所述分光组件包括：将所述入射激光束等分为第一激光束和第二激光束的第一分光棱镜；第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜、第四反射镜，所述第一反射镜、第三反射镜设置在所述第一激光束的光路上，所述第二反射镜、第四反射镜设置在所述第二激光束的光路上，其中，所述第一激光束经所述第一反射镜和所述第三反射镜依次进行折转，所述第二激光束经所述第二反射镜和所述第四反射镜依次进行折转；第二分光棱镜、第三分光棱镜，所述第二分光棱镜设置在折转后的所述第一激光束的光路上，所述第二分光棱镜将所述第一激光束等分为第三激光束和第四激光束，所述第三分光棱镜设置在折转后的所述第二激光束的光路上，所述第三分光棱镜将所述第二激光束等分为第五激光束和第六激光束；第五反射镜、第六反射镜、第七反射镜、第八反射镜，所述第五反射镜、第六反射镜、第七反射镜、第八反射镜分别设置在所述第三激光束、第四激光束、第五激光束、第六激光束的光路上，其中，所述第五反射镜、第六反射镜、第七反射镜、第八反射镜分别反射所述第三激光束、第四激光束、第五激光束、第六激光束；中心通孔，所述中心通孔设置在所述第三激光束、第四激光束、第五激光束、第六激光束的光路交汇处，且所述中心通孔具有至少四个激光出口，所述第三激光束、第四激光束、第五激光束、第六激光束通过所述四个激光出口出光，并作用于目标工件上。...

【技术特征摘要】
1.一种激光表面处理装置，其特征在于，所述装置包括：发射入射激光束的激光发生器；接收所述入射激光束并进行聚焦的聚焦组件，所述聚焦组件设置在所述入射激光束的光路上；接收聚焦后的所述入射激光束的分光组件，所述分光组件设置在聚焦后的所述入射激光束的光路上，其中，所述分光组件包括：将所述入射激光束等分为第一激光束和第二激光束的第一分光棱镜；第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜、第四反射镜，所述第一反射镜、第三反射镜设置在所述第一激光束的光路上，所述第二反射镜、第四反射镜设置在所述第二激光束的光路上，其中，所述第一激光束经所述第一反射镜和所述第三反射镜依次进行折转，所述第二激光束经所述第二反射镜和所述第四反射镜依次进行折转；第二分光棱镜、第三分光棱镜，所述第二分光棱镜设置在折转后的所述第一激光束的光路上，所述第二分光棱镜将所述第一激光束等分为第三激光束和第四激光束，所述第三分光棱镜设置在折转后的所述第二激光束的光路上，所述第三分光棱镜将所述第二激光束等分为第五激光束和第六激光束；第五反射镜、第六反射镜、第七反射镜、第八反射镜，所述第五反射镜、第六反射镜、第七反射镜、第八反射镜分别设置在所述第三激光束、第四激光束、第五激光束、第六激光束的光路上，其中，所述第五反射镜、第六反射镜、第七反射镜、第八反射镜分别反射所述第三激光束、第四激光束、第五激光束、第六激光束；中心通孔，所述中心通孔设置在所述第三激光束、第四激光束、第五激光束、第六激光束的光路交汇处，且所述中心通孔具有至少四个激光出口，所述第三激光束、第四激光束、第五激光束、第六激光束通过所述四个激光出口出光，并作用于目标工件上。2.如权利要求1所述的激光表面处理装置，其特征在于，所述装置还包括：光隔离器，所述光隔离器设置在所述激光发生器内部；或，第一光吸收器、第二光吸收器，所述第一光吸收器设置在反射后的所述第六激光束的光路上，所述第二光吸收器设置在反射后的所述第四激光束的光路上，且所述第二分光棱镜、第三分光棱镜底部设置有光吸收涂层。3.如权利要求1所述的激光表面处理装置，其特征在于，所述聚焦组件包括：改变所述入射激光束光路方向并按照一预定角度对所述入射激光束进行扫描的扫描振镜，所述扫描振镜设置在所述入射激光束的光路上，且与所述入射激光束的入射光轴具有一夹角；...

【专利技术属性】
技术研发人员：何崇文，刘娟娟，王才良，王斐，余海龙，李立坤，樊世华，王珂，陈泽民，秦捷，
申请(专利权)人：武汉光谷航天三江激光产业技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42