本实用新型专利技术提供了一种密集点状三维激光加工装置，包括X方向平移导轨、工作平台、设置在工作平台一侧的机床、设置在工作平台另一侧的固定板、以及设置在机床上的激光器，所述X方向平移导轨的一端安装在机床上，另一端安装在固定板上，所述的工作平台安装在X方向平移导轨上，且工作平台上设有激光密集点状激光加工头。本实用新型专利技术提供的密集点状三维激光加工装置，采用连续高功率激光器作为加工光源，加工头为多个，实现多头加工，激光功率得到充分利用，具有很快的加工速度。采用多棱镜和分光机构进行分光，将连续高功率的激光束分为多路脉冲激光输出，激光能量利用效率高，成本低，使用寿命长。寿命长。寿命长。
【技术实现步骤摘要】
一种密集点状三维激光加工装置
[0001]本技术涉及机床加工领域，尤其是涉及一种密集点状三维激光加工装置。
技术介绍
[0002]激光是一种受激辐射相干的光源，具有良好的相干性，高亮度，准直性等优点。利用激光对零件进行表面加工，物体表面的物理结构，化学特性和金相结构都会改变，从而改变物体表面的耐腐蚀性，抗磨损性和抗疲劳性等。基于此，研究人员研发了激光表面硬化，激光表面熔覆，激光表面合金化，、激光冲击硬化和激光非晶化等技术。这些技术在制造领域应用得到了非常广泛的应用。虽然激光表面处理技术具有很好的应用前景，但是由于在加工过程中需要确保激光光斑面积很小，从而保持很高的功率，这就限制了激光加工的效率。
[0003]针对加工效率低的问题，一些研究人员采用多套激光器同时加工提升加工效率，这种方案极大的提高了应用成本。另外一种提高加工效率的方法是增大激光光斑的面积，为了确保加工效果，需要提高激光器的整体功率，而激光器随着功率的上升，价格也逐渐升高，增加了成本。另外一种提高加工效率的方法是优化加工路线，减少不必要的时间，从而提高加工效率，但是这种方法对机床的定位精度要求很高，同时也对激光头运动的加速度也有很高的要求，而且提升空间有限。现在常用的方法是在激光头处设计振镜，利用振镜控制光束的移动，但是这种方法还是一个聚焦点进行加工，效率提升有限。
技术实现思路
[0004]本技术的目的在于提供一种密集点状三维激光加工装置，以解决现有技术中激光密集点状激光加工技术加工效率偏低的问题。
[0005]为了实现上述目的，本技术实施例提供如下技术方案：
[0006]根据本技术实施例的第一方面，提供一种密集点状三维激光加工装置，包括X方向平移导轨、工作平台、设置在工作平台一侧的机床、设置在工作平台另一侧的固定板、以及设置在机床上的激光器，所述X方向平移导轨的一端安装在机床上，另一端安装在固定板上，所述的工作平台安装在X方向平移导轨上，且工作平台上设有激光密集点状激光加工头。
[0007]进一步的，所述激光密集点状激光加工头在工作平台上沿Z方向移动，所述X方向与Z方向垂直。
[0008]进一步的，所述机床上设有Y方向平移导轨，所述X方向平移导轨的两端分别安装在Y方向平移导轨和固定板上，且所述X方向、Y方向、Z 方向相互垂直。
[0009]进一步的，所述工作平台的下方设有传送装置，该传送装置包括平行设置的多个转动辊，所述转动辊的一端安装在机床上，另一端安装在固定板上，且转动辊与X方向平移导轨平行设置。
[0010]进一步的，所述激光密集点状激光加工头包括多棱镜结构、设置在多棱镜结构右
侧的前分光镜、对称设置在前分光镜两侧的两个后分光镜、以及设置在多棱镜结构和前分光镜之间的准直镜，所述前分光镜的右侧还对称设有两个聚焦头，所述的两个聚焦头并排设置。
[0011]进一步的，所述前分光镜包括对称设置的两个反射镜，该前分光镜将准直镜准直的光均匀的分成两份，分光后的光分别通过对称设置在前分光镜两侧的后分光镜。
[0012]进一步的，所述多棱镜机构包括多棱镜和驱动多棱镜旋转的电机，当多棱镜顺时针旋转时，反射光在准直镜处由上到下依次扫描，准直镜将由多棱镜反射过来的光准直。
[0013]进一步的，所述后分光镜包括两个相同的反射镜，通过调整两个反射镜的夹角，使激光通过后分光镜后形成不平行存在一定角度的两束激光，实现再次分光，再次分光后的光束通过聚焦镜形成两个聚焦点。
[0014]进一步的，所述后分光镜的反射镜放置在角度位移器上，通过调整反射镜的倾斜角度，实现不同聚焦点阵列的输出；当反射镜的角度为0时，聚焦点呈现一条线排列。
[0015]进一步的，所述聚焦头包括聚焦镜和设置在聚焦镜前方的楔形棱镜，平行光通过楔形棱镜后再通过聚焦镜形成两个聚焦点，实现再次分光。
[0016]本技术实施例具有如下优点：
[0017]1、本技术实施例提供一种密集点状三维激光加工装置，采用连续高功率激光器作为加工光源，加工头为多个，实现多头加工，激光功率得到充分利用，具有很快的加工速度。
[0018]2、采用多棱镜和分光机构进行分光，将连续高功率的激光束分为多路脉冲激光输出，激光能量利用效率高，成本低，使用寿命长。
[0019]3、采用连续的高功率激光器(CO2激光器，YAG激光器，光纤激光器)。技术成熟。
[0020]4、双光头聚焦，两个聚焦头并排放置，同步调整焦距，可以使得每个聚焦头输出的光的性能几乎相同，加工效果一致。
[0021]5、每个聚焦头里输出的光束数量多于1个，聚焦成的聚焦点数量多于1个，与原来的一个聚焦头聚焦1个光束相比，提高了聚焦头利用率，降低了聚焦头的个数，降低了成本，简化了结构。
[0022]6、同一个聚焦头中的聚焦点之间的横向间距的精密调整方式。通过控制分光机构中的后端反射镜之间的夹角或者在聚焦头中添加特定角度的楔形透镜，精密控制聚焦点的横向间距，提高加工效率。
[0023]7、两个聚焦头的聚焦点之间横向间距的精密调整。调整两个聚焦头之间的聚焦点距离，实现不同加工精度的要求，可以扩大设备的应用场景。
[0024]8、多棱镜转速与零件传送速度之间的控制匹配。多棱镜的转速越快，零件传送速度越快，加工速度就越快，加工效率得到很大提高。
[0025]9、加工过程中，一次实现多个聚焦点输出，加工速度得到提高。
[0026]10、可以实现聚焦头和被加工零件的相对三维运动，实现三维加工。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述
中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1为本技术实施例1提供的密集点状三维激光加工装置的结构示意图之一；
[0029]图2为本技术实施例1提供的密集点状三维激光加工装置的结构示意图之二；
[0030]图3为本技术提供的密集点状三维激光加工装置中激光密集点状激光加工头的结构示意图；
[0031]图4为本技术提供的密集点状三维激光加工装置中前分光镜的结构示意图；
[0032]图5a和图5b为本技术提供的密集点状三维激光加工装置中后分光镜调节示意图之一；
[0033]图6a和图6b为本技术提供的密集点状三维激光加工装置中后分光镜调节示意图之一；
[0034]图7为本技术提供的密集点状三维激光加工装置中带有楔形透镜的聚焦头示意图；
[0035]图8为本技术提供的密集点状三维激光加工装置中不带有楔形透镜的聚焦头示意图；
[0036]附图标记说明：1
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激光器，2
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机床，201<本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种密集点状三维激光加工装置，其特征在于：包括X方向平移导轨、工作平台、设置在工作平台一侧的机床、设置在工作平台另一侧的固定板、以及设置在机床上的激光器，所述X方向平移导轨的一端安装在机床上，另一端安装在固定板上，所述的工作平台安装在X方向平移导轨上，且工作平台上设有激光密集点状激光加工头。2.根据权利要求1所述的密集点状三维激光加工装置，其特征在于：所述激光密集点状激光加工头在工作平台上沿Z方向移动，所述X方向与Z方向垂直。3.根据权利要求2所述的密集点状三维激光加工装置，其特征在于：所述机床上设有Y方向平移导轨，所述X方向平移导轨的两端分别安装在Y方向平移导轨和固定板上，且所述X方向、Y方向、Z方向相互垂直。4.根据权利要求1所述的密集点状三维激光加工装置，其特征在于：所述工作平台的下方设有传送装置，该传送装置包括平行设置的多个转动辊，所述转动辊的一端安装在机床上，另一端安装在固定板上，且转动辊与X方向平移导轨平行设置。5.根据权利要求1所述的密集点状三维激光加工装置，其特征在于：所述激光密集点状激光加工头包括多棱镜结构、设置在多棱镜结构右侧的前分光镜、对称设置在前分光镜两侧的两个后分光镜、以及设置在多棱镜结构和前分光镜之间的准直镜，所述前分光...
【专利技术属性】
技术研发人员：杜建伟，王阳阳，
申请(专利权)人：安阳睿恒数控机床股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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