本发明专利技术涉及一种激光旋转扫描同轴熔丝熔粉装置，包括壳体、旋转体以及激光准直。所述壳体底部设置有出光孔；所述旋转体转动设置在所述壳体内；所述激光准直设置在所述壳体上，且所述激光准直位于所述旋转体的旋转轴线上；所述旋转体包括第一平面反射镜和第二平面反射镜，所述第一平面反射镜和所述第二平面反射镜都设置在旋转体本体内，使所述旋转体本体内形成光路通道。通过旋转体的第一平面反射镜和第二平面反射镜使激光准直发射的激光光束发生偏转，当旋转体旋转时，激光光束从多个方向向旋转体的旋转轴线集中，并形成激光汇聚点，能有效提升聚焦精度，不会存在空间散焦，而且镜面结构简单，加工和镀膜容易，不易烧损，提升光路稳定性。路稳定性。路稳定性。
A laser rotating scanning coaxial fuse powder melting device and its deposition method
【技术实现步骤摘要】
一种激光旋转扫描同轴熔丝熔粉装置及沉积方法
[0001]本专利技术涉及激光熔丝增材加工
，特别是涉及一种激光旋转扫描同轴熔丝熔粉装置及沉积方法。
技术介绍
[0002]激光同轴熔丝熔粉技术是一种以激光为热源，以同步送进的丝材和/或粉末为原料，丝材和/或粉末从激光头中心送进，激光从四周照射实现材料的熔化沉积，且丝材和/或粉末与激光光束保持同轴的激光增材制造技术。
[0003]申请号为CN201911192819.1的专利技术专利公开的内容中，通过可快速旋转的平面反射镜和环形反射镜来产生交会于所述预设汇聚点处的旋转环形光束，同时通过调焦聚焦镜来调节预设汇聚点处的光斑直径。目前存在以下问题：一、圆锥镜和环形凹面镜的结构复杂，其加工和镀膜困难，制造成本高；二、相对于光学平面镜和透镜，圆锥镜和环形凹面镜的光束能量具有更大的损耗；三、激光功率大，容易导致圆锥镜损坏，锥顶熔化、镀膜脱落或者锥镜开裂，其最大可用激光功率受到限制；四、当环形光束激光同轴送丝(粉)装置的结构固定后，汇聚点处的光斑直径通常是恒定的，难以调整；五、环形反射镜由于是曲面的，无法对聚焦光斑实现完全汇聚，存在空间散焦缺陷。
技术实现思路
[0004]本专利技术实施例提供了一种激光旋转扫描同轴熔丝熔粉装置及沉积方法。
[0005]第一方面，本专利技术的实施例提出一种激光旋转扫描同轴熔丝熔粉装置，包括：壳体、旋转体以及激光准直。所述壳体底部设置有出光孔；所述旋转体转动设置在所述壳体内；所述激光准直设置在所述壳体上，且所述激光准直位于所述旋转体的旋转轴线上；其中，所述旋转体包括旋转体本体、第一平面反射镜和第二平面反射镜，所述第一平面反射镜和所述第二平面反射镜都设置在旋转体本体内，使所述旋转体本体内形成光路通道，通过所述第一平面反射镜和所述第二平面反射镜使所述激光准直发射的激光光束沿光路通道发生偏转，并向下射出。
[0006]进一步地，所述第一平面反射镜呈45
°
倾斜设置。
[0007]进一步地，所述第二平面反射镜的倾斜角度可以调节。
[0008]进一步地，还包括所述聚焦镜，所述聚焦镜设置在所述旋转体本体上。
[0009]进一步地，所述旋转体与所述壳体之间设置有旋转电机，所述旋转体通过所述旋转电机驱动。
[0010]进一步地，还包括送料管，所述送料管通过支柱连接所述壳体，且所述送料管的出料口位于所述旋转体的旋转轴线上。
[0011]进一步地，所述出光孔为环形开口，且所述环形开口上多处设置有连接部。
[0012]进一步地，所述送料管设置在所述连接部下方。
[0013]进一步地，还包括机械臂，所述机械臂与所述激光准直或壳体连接。
[0014]第二方面，提供了一种激光旋转扫描同轴熔丝熔粉沉积方法，包括步骤：
[0015]激光准直发射激光光束；
[0016]激光光束垂直入射到第一平面反射镜，通过第一平面反射镜使激光光束发生偏转，并沿水平方向传输到第二平面反射镜；
[0017]通过第二平面反射镜使激光光束向下汇聚传输到聚焦镜；
[0018]通过聚焦镜实现平行光的聚焦，并由出光孔射出；
[0019]旋转体旋转，激光光束从多个方向向旋转体的旋转轴线集中，并形成激光汇聚点；
[0020]通过送料管将丝材送入激光汇聚点，和/或通过送料管将粉末送入激光汇聚点，丝材和/或粉末通过激光汇聚点后熔化沉积。
[0021]综上，本专利技术通过旋转体的第一平面反射镜和第二平面反射镜使激光准直发射的激光光束发生偏转，并由出光孔射出，当旋转体旋转时，激光光束从多个方向向旋转体的旋转轴线集中，并形成激光汇聚点，通过送料管将物料送入激光汇聚点后熔化沉积，第一平面反射镜和第二平面反射镜由于采用平面反射镜，能有效提升聚焦精度，不会存在空间散焦，而且镜面结构简单，加工和镀膜容易，不易烧损，提升光路稳定性。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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。
[0023]图1是一种激光旋转扫描同轴熔丝熔粉装置的结构示意图。
[0024]图2是图1的壳体的仰视结构示意图。
[0025]图中：1、壳体；2、旋转体；3、激光准直；10、出光孔；20、第一平面反射镜；21、第二平面反射镜；22、聚焦镜；4、旋转电机；5、送料管；11、连接部；12、支柱；6、机械臂。
具体实施方式
[0026]下面结合附图和实施例对本专利技术的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本专利技术的原理，但不能用来限制本专利技术的范围，即本专利技术不限于所描述的实施例，在不脱离本专利技术的精神的前提下覆盖了零件、部件和连接方式的任何修改、替换和改进。
[0027]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参照附图并结合实施例来详细说明本申请。
[0028]本专利技术的实施例提出一种激光旋转扫描同轴熔丝熔粉装置，包括：壳体1、旋转体2以及激光准直3。所述壳体1底部设置有出光孔10；所述旋转体2转动设置在所述壳体1内；所述激光准直3设置在所述壳体1上，且所述激光准直3位于所述旋转体2的旋转轴线上；通过所述激光准直3发射激光光束，激光光束从所述壳体1顶部经由所述旋转体2本体内形成的光路通道向所述壳体1的所述出光孔10射出，当所述旋转体2转动时，激光光束从多个方向向所述旋转体2的旋转轴线集中，并形成激光汇聚点。
[0029]其中，所述旋转体2包括第一平面反射镜20和第二平面反射镜21，所述第一平面反
射镜20和所述第二平面反射镜21相对设置在旋转体2本体内，使所述旋转体2本体内形成光路通道，通过所述第一平面反射镜20和所述第二平面反射镜21使所述激光准直3发射的激光光束沿光路通道发生偏转，并向下射出。激光光束垂直入射到所述旋转体2上的所述第一平面反射镜20，通过所述第一平面反射镜20使激光光束发生偏转，并沿水平方向传输到第二平面反射镜21，通过第二平面反射镜21使激光光束向下汇聚，由于所述第一平面反射镜20和所述第二平面反射镜21均设置在所述旋转体2本体内，所以所述第一平面反射镜20和所述第二平面反射镜21由于采用平面反射镜，平面反射镜能有效提升聚焦精度，不会存在空间散焦，而且平面反射镜结构简单，加工和镀膜容易，不易烧损，提升了光路稳定性。
[0030]作为一种优选实施方式，所述第一平面反射镜20呈45
°
倾斜设置，能使垂直入射的激光光束偏转45
°
，沿水平方向传输，有利于确保光路通道通畅。
[0031]作为一种优选实施方式，所述第二平面反射镜21的倾斜角度可以调节，即所述第二平面反射镜21可以活动连接所述旋转体2，调节范围可以为0
...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种激光旋转扫描同轴熔丝熔粉装置，其特征在于，包括：壳体，所述壳体底部设置有出光孔；旋转体，所述旋转体转动设置在所述壳体内；激光准直，所述激光准直设置在所述壳体上，且所述激光准直位于所述旋转体的旋转轴线上；其中，所述旋转体包括旋转体本体、第一平面反射镜和第二平面反射镜，所述第一平面反射镜和所述第二平面反射镜都设置在旋转体本体内，使所述旋转体本体内形成光路通道，通过所述第一平面反射镜和所述第二平面反射镜使所述激光准直发射的激光光束沿光路通道发生偏转，并向下射出。2.根据权利要求1所述的一种激光旋转扫描同轴熔丝熔粉装置，其特征在于，所述第一平面反射镜呈45
°
倾斜设置。3.根据权利要求1所述的一种激光旋转扫描同轴熔丝熔粉装置，其特征在于，所述第二平面反射镜的倾斜角度可以调节。4.根据权利要求1所述的一种激光旋转扫描同轴熔丝熔粉装置，其特征在于，还包括所述聚焦镜，所述聚焦镜设置在所述旋转体本体上。5.根据权利要求1所述的一种激光旋转扫描同轴熔丝熔粉装置，其特征在于，所述旋转体与所述壳体之间设置有旋转电机，所述旋转体通过所述旋转电机驱动。6.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘琦，单飞虎，谢印开，胡全栋，张雪峰，
申请(专利权)人：中国航空制造技术研究院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。