專利名稱：一種激光寬帶掃描轉鏡的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種激光光束成形裝置，具體為一種激光掃描轉鏡，國際專利分類號擬為Int.Cl.7B23K26/00。
本實用新型解決所述技術問題的技術方案是設計一種激光寬帶掃描轉鏡，包括殼體、其上面開有入光孔，其下面開有出光孔，其特征在于所述殼體內的一側安裝有均布20-40面反射鏡面構成的轉鏡，其傳動軸通過殼體一側上的軸承座與殼體外的傳動機構相連接；殼體內的另一側安裝有鏡組調節(jié)裝置，且其與殼體內中上部安裝的聚焦鏡組相連接；聚焦鏡組內水平安裝有平面反射鏡和拋物聚焦鏡，平面反射鏡安裝在靠近轉鏡一側，且位置應使其工作面與聚焦鏡組的上光孔和所述入光孔垂直對應，而拋物聚焦鏡的安裝在靠近鏡組調節(jié)裝置一側，且位置應使其工作面與聚焦鏡組的下光孔和位于該孔正下方的平面反射鏡工作面垂直對應；平面反射鏡的工作面與所述轉鏡的工作面水平對應；所述出光孔位于所述反射鏡面工作面的正下方。
本實用新型由于采用了獨特的轉鏡掃描結構設計，與現(xiàn)有技術相比，激光加工耗用功率范圍適中，掃描寬度大，可達10-30mm，并連續(xù)可調，且激光光束穩(wěn)定，強度分布均勻。此外，本實用新型的可比價格僅是國外的1/10，具有良好的應用前景和市場競爭力。
本實用新型激光寬帶掃描轉鏡的結構與工作原理是入射激光束1，經(jīng)過轉鏡殼體10上面的入光孔11和聚焦鏡組2上面與入光孔11位置垂直對應的上光孔15，投射在聚焦鏡組2內與所述上光孔15位置垂直對應的平面反射鏡3上后，反射到聚焦鏡組2內與之對應水平安裝的拋物聚焦鏡4上；經(jīng)后者聚焦后，通過聚焦鏡組2下面與拋物聚焦鏡4位置對應的下光孔16，又投射給與之位置垂直對應的平面反射鏡5上；然后光束再投射在的轉鏡6的反射鏡面17上；轉鏡6由均布在其圓周上的20-40面反射鏡面17構成，在傳動軸13的驅動下，可以高速旋轉，且速度可調。作為光束展寬元件的轉鏡6，在連續(xù)高速旋轉時，反射鏡面17會把聚焦后由平面反射鏡5投射來的光束經(jīng)位于轉鏡6正下方的出光孔12，連續(xù)反射掃描到被加工機件的工作面8上，形成聚焦的線狀光斑；所得線狀光斑通過與工件(工作面8)的相對運動，即可實現(xiàn)大面積寬帶激光加工處理，實現(xiàn)本實用新型的技術目的。
本實用新型所述的反射鏡面17可以設計為多種形體，均布在轉鏡6上的數(shù)量為20-40面，但不受限定，以滿足光束的有效反射，轉鏡6的結構(如直徑、安裝、冷卻等)設計和激光功率要求為原則。本實用新型的進一步特征是所述的轉鏡6為4 5度斜棱臺多面體，其棱臺外側均布有20--40個反射鏡面(17)，內為水冷卻結構，實施例的數(shù)量為28片。
本實用新型激光寬帶掃描轉鏡設計有多處調節(jié)點所述的鏡組調節(jié)裝置9采用齒條齒輪結構與所述的聚焦鏡組2連接，可以整體調節(jié)后者的高低位置，即可以同時調節(jié)平面反射鏡3和拋物聚焦鏡4的高低位置；所述的平面反射鏡5也設計有彈簧調節(jié)裝置(


圖1中未畫出)，它可以使平面反射鏡5水平移動和水平轉動。調節(jié)點的設計可以保證光束反射或聚焦準確和高效。此外，通過調節(jié)激光寬帶掃描轉鏡與被加工工件之間的相對高度和焦點位置，可以實現(xiàn)線光斑尺寸(如線光斑的長度和粗細)的調節(jié)。
為了提高光傳輸效率和設備使用壽命，本實用新型激光寬帶掃描轉鏡的進一步特征在于所述的平面反射鏡3、拋物聚焦鏡4、平面反射鏡5和反射鏡面17均為金屬反射鏡，并且所述金屬反射鏡的工作鏡面均附有可擦拭的鍍金層。本實用新型激光寬帶掃描轉鏡的進一步特征還在于所述的平面反射鏡3、拋物聚焦鏡4、平面反射鏡5和反射鏡片面均為水冷卻結構設計，以滿足大范圍高功率激光寬帶掃描的要求，避免所述金屬反射鏡的變形以及防止炸鏡。
本實用新型實施例的激光寬帶掃描轉鏡性能是激光功率調節(jié)范圍為1-10KW；激光掃描寬度可達10-30mm，并連續(xù)可調，且激光掃描線狀光斑光束穩(wěn)定，強度分布均勻。
權利要求1.一種激光寬帶掃描轉鏡，包括殼體(10)、其上面板開有入光孔(11)，其下面板開有出光孔(12)，其特征在于所述殼體(10)內的一側安裝有均布20-40個反射鏡面(17)構成的轉鏡(6)，其傳動軸(13)通過殼體(10)一側上的軸承座(14)與殼體(10)外的傳動機構相連接；殼體(10)內的另一側安裝有鏡組調節(jié)裝置(9)，且其與殼體(10)內中上部安裝的聚焦鏡組(2)相連接；聚焦鏡組(2)內水平安裝有平面反射鏡(3)和拋物聚焦鏡(4)，平面反射鏡(3)安裝在靠近轉鏡(6)一側，且位置應使其工作面與聚焦鏡組(2)的上光孔(15)和所述入光孔(11)垂直對應，而拋物聚焦鏡(4)安裝在靠近鏡組調節(jié)裝置(9)一側，且位置應使其工作面與聚焦鏡組(2)的下光孔(16)和位于該孔正下方的平面反射鏡(5)工作面垂直對應；平面反射鏡(5)的工作面與所述轉鏡(6)的工作面水平對應；所述出光孔(12)位于所述反射鏡片(17)工作面的正下方。
2.根據(jù)權利要求1所述的激光寬帶掃描轉鏡，其特征在于所述的轉鏡(6)為45度斜棱臺多面體，其棱臺外側均布有20--40個反射鏡面(17)。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的激光寬帶掃描轉鏡，其特征在于所述的平面反射鏡(3)、拋物聚焦鏡(4)、平面反射鏡(5)和反射鏡面(17)均為金屬反射鏡。
4.根據(jù)權利要求3所述的激光寬帶掃描轉鏡，其特征在于所述金屬反射鏡的工作鏡面均附有可擦拭的鍍金層。
5.根據(jù)權利要求1.2或4所述的激光寬帶掃描轉鏡，其特征在于所述的平面反射鏡(3)、拋物聚焦鏡(4)、平面反射鏡(5)和反射鏡面(17)均為水冷卻結構。
6.根據(jù)權利要求3所述的激光寬帶掃描轉鏡，其特征在于所述的平面反射鏡(3)、拋物聚焦鏡(4)、平面反射鏡(5)和反射鏡面(17)均為水冷卻結構。
專利摘要本實用新型涉及一種激光寬帶掃描轉鏡，包括殼體、其上下面板分別開有入光孔和出光孔，其特征在于所述殼體內一側安裝有均布20－40個反射鏡面構成的轉鏡，其傳動軸通過殼體一側上軸承座與殼體外傳動機構連接；殼體內另一側安裝有鏡組調節(jié)裝置，且其與殼體內中上部安裝的聚焦鏡組相連接；聚焦鏡組內水平安裝有平面反射鏡和拋物聚焦鏡，前者安裝在靠近轉鏡一側，且位置應使其工作面與聚焦鏡組的上光孔和所述入光孔垂直對應，而后者安裝在靠近鏡組調節(jié)裝置一側，且位置應使其與聚焦鏡組的下光孔和位于該孔正下方的平面反射鏡工作面垂直對應；平面反射鏡工作面與所述轉鏡的工作面水平對應；所述出光孔位于所述反射鏡面工作面的正下方。
文檔編號B23K26/06GK2573142SQ0224566
公開日2003年9月17日 申請日期2002年8月12日 優(yōu)先權日2002年8月12日
發(fā)明者楊洗陳, 王寶琦, 王云山 申請人:天津工業(yè)大學