本實(shí)用新型涉及金屬激光加熱所使用的激光器，尤其是一種金屬熱處理使用的激光器及將激光束的焦點(diǎn)準(zhǔn)確定位的裝置。

背景技術(shù)：

在金屬熱加工行業(yè)，用激光對(duì)金屬表面進(jìn)行加熱，越來越普遍，激光加熱具有加熱速度快、生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質(zhì)量好等眾多優(yōu)點(diǎn)。激光加熱一般僅是對(duì)金屬表面進(jìn)行局部、快速加熱，一般情況下需要使激光束的焦點(diǎn)正好落在被加熱的金屬工件表面，此時(shí)能力最集中，加熱速度最快。在對(duì)成型后的鋼鐵工件表面進(jìn)行熱處理時(shí)，出于溫度高低需要、或者加熱面積需要，有時(shí)會(huì)將激光束焦點(diǎn)太高或降低，也就是說需要使激光束的焦點(diǎn)不落在被加熱工件表面。熱處理過程中激光發(fā)射器的焦距及距離被加熱工件表面的距離是激光加熱工作的重要參數(shù)，直接影響激光強(qiáng)化質(zhì)量。在加熱前，需要對(duì)激光發(fā)射器距離被加熱工件表面的距離進(jìn)行較為精確的測(cè)量。實(shí)際工作中，操作工人一般會(huì)用直尺測(cè)量激光發(fā)射器的激光頭到工件表面的距離，這樣測(cè)量不會(huì)準(zhǔn)確，精度低。

同時(shí)被加熱工件的表面和工件形狀往往不規(guī)則，不平整，如會(huì)有各種曲面、各種孔或凹凸的坑，由于各種各樣的外觀形狀、尺寸影響，用直尺確定激光束焦點(diǎn)的位置很難準(zhǔn)確。另外激光器在工作過程中還可能有不同的傾斜角度，激光束有時(shí)不能針對(duì)工件表面，或者說不能與工件表面垂直，這些因素也會(huì)影響激光束焦點(diǎn)到工件表面的距離。實(shí)際工作中很難確定激光發(fā)射器的激光束焦點(diǎn)距離工件表面的距離，無法達(dá)到最佳的或者設(shè)想的激光強(qiáng)化效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型需要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠準(zhǔn)確定位激光束焦點(diǎn)位置的激光器，通過單人操作即可精確確定激光發(fā)射器激光束的焦點(diǎn)位置，提高激光強(qiáng)化工作效率和激光強(qiáng)化效果。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：

一種能夠準(zhǔn)確定位激光束焦點(diǎn)位置的激光器，包括激光發(fā)射器，在激光發(fā)射器上安裝一定距桿，所述定距桿套裝在激光發(fā)射器的發(fā)射頭部。

本實(shí)用新型技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于： 所述定距桿與激光發(fā)射器的發(fā)射頭相對(duì)應(yīng)，定距桿與激光發(fā)射器為可拆分結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：定距桿包括頂桿和固定座，固定座套裝在激光發(fā)射器發(fā)射頭部，固定座的中心設(shè)置有螺紋孔，頂桿通過螺紋連接在固定座的中心螺紋孔內(nèi)，頂桿的軸心與激光發(fā)射器發(fā)射頭的中心相對(duì)應(yīng)。

本實(shí)用新型技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：固定座上部包括套接在激光發(fā)射器發(fā)射頭外部的凸緣和配合插入激光發(fā)射器發(fā)射頭內(nèi)孔的凸臺(tái)，在固定座的凸緣上均布有將固定座和激光發(fā)射器發(fā)射頭緊固連接的頂絲。

頂桿和固定座由玻璃鋼材料制成。

本實(shí)用新型技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：頂桿上標(biāo)示有刻度。頂桿下端為圓錐尖型。

本實(shí)用新型技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：刻度是激光發(fā)射器的激光束焦距附近的數(shù)值或者是激光束焦點(diǎn)與被加熱工件表面的距離。

由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型取得的技術(shù)進(jìn)步是：

本實(shí)用新型能夠準(zhǔn)確地將激光器定位在距離工件合適的位置。在應(yīng)用于淬火、焊接等熱加工工藝時(shí)，單人操作即可精確確定激光發(fā)射器激光束的焦點(diǎn)位置，提高激光強(qiáng)化工作效率和激光強(qiáng)化效果，提高生產(chǎn)精度。本實(shí)用新型克服了被加熱工件的外觀形狀、尺寸、激光器傾斜角度對(duì)測(cè)量精度的影響，能夠精確定位激光器，使激光束到達(dá)被加熱工件的距離能夠被精確控制，因此能夠準(zhǔn)確控制加熱工件的溫度和加熱范圍，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

本實(shí)用新型的定距桿與激光發(fā)射器為可拆分結(jié)構(gòu)，在定距完成后將定距桿拆下，然后就可以開始加熱工作。

定距桿包括頂桿和固定座兩部分，方便拆卸。頂桿和固定座通過螺紋連接，通過調(diào)整頂桿的伸出長(zhǎng)度，能夠調(diào)整激光束的焦點(diǎn)到被加熱工件表面的距離，實(shí)現(xiàn)聚焦和離焦加熱。頂桿的軸心與激光發(fā)射器發(fā)射頭的中心相對(duì)應(yīng)，激光束的路線就是頂桿的直線，距離控制更加精確。

固定座的凸緣和凸臺(tái)能從激光發(fā)射器發(fā)射頭外部和內(nèi)孔和激光發(fā)射器發(fā)射頭配合，連接更加穩(wěn)固，頂絲也方便了固定座和激光發(fā)射器發(fā)射頭的連接和拆卸。

頂桿下端設(shè)置成為圓錐尖，能夠滿足小孔內(nèi)或小面積加熱時(shí)的精確定位需要。頂桿上的刻度可以控制聚焦的準(zhǔn)確度，也能夠準(zhǔn)確控制離焦的距離、加熱面積、加熱溫度?？潭葮?biāo)示的是激光發(fā)射器的激光束焦距附近的數(shù)值，有正有負(fù)，能夠精確控制離焦距離。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型固定座的機(jī)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型的頂桿的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實(shí)用新型應(yīng)用于帶孔表面工件的使用狀態(tài)示意圖；

圖5是本實(shí)用新型應(yīng)用于帶球冠面工件時(shí)的使用狀態(tài)示意圖。

其中：1、激光發(fā)射器，2、固定座，3、頂桿，4、刻度，5、頂絲，6、工件。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明。

本實(shí)用新型所述的能夠準(zhǔn)確定位激光束焦點(diǎn)位置的激光器，如圖1所示，包括激光發(fā)射器1，在激光發(fā)射器1上套裝一定距桿，定距桿是安裝在激光發(fā)射器1的發(fā)射頭部。定距桿安裝在激光發(fā)射器1上，并可以拆分下來，定距桿與激光發(fā)射器1的發(fā)射頭相對(duì)應(yīng)。

定距桿包括頂桿3和固定座2，如圖2、圖3所示。固定座2為圓盤狀，其上部包括位于圓盤邊緣的凸緣和位于圓盤中心的凸臺(tái)，凸緣和凸臺(tái)之間為環(huán)形溝槽，固定座2套在激光發(fā)射器1發(fā)射頭下面時(shí)，外部的凸緣包住發(fā)射頭外圓，中心的凸臺(tái)插入激光發(fā)射器1發(fā)射頭內(nèi)孔，使固定座內(nèi)外都配合在發(fā)射頭上，在固定座2的凸緣上還設(shè)置有橫向的頂絲5，頂絲5一般采用兩三個(gè)均布的方式，使固定座2和激光發(fā)射器1發(fā)射頭緊固連接，并可以拆卸。

頂桿3的軸心與激光發(fā)射器1發(fā)射頭的中心相對(duì)應(yīng)。固定座2的中心設(shè)置有螺紋孔，頂桿3上端設(shè)置螺紋，頂桿3通過螺紋連接在固定座2的中心螺紋孔內(nèi)，方便調(diào)節(jié)聚焦或離焦的準(zhǔn)確程度。頂桿3下端為圓錐尖型，頂桿3上標(biāo)示有刻度4?？潭?可以是激光發(fā)射器1的激光束焦距附近的數(shù)值，也可以標(biāo)示成焦點(diǎn)與被加熱工件表面的距離，刻度可以分正負(fù)數(shù)值。當(dāng)需要激光束離焦、使激光束的焦點(diǎn)不聚焦在被加熱工件表面時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)頂桿，可以從頂桿上的刻度得知焦點(diǎn)距離工件表面的距離。

本實(shí)用新型的頂桿和固定座采用玻璃鋼制作，一是可以保證他們的剛性，并減少激光發(fā)射器承重，也不會(huì)對(duì)于工件表面造成劃傷。

將調(diào)整好的定距桿安裝激光發(fā)射器上，調(diào)整好焦點(diǎn)與工件被加熱部位表面的距離，向工件表面方向移動(dòng)激光發(fā)射器，直到頂桿尖頂?shù)焦ぜ砻妫Ｖ挂苿?dòng)激光發(fā)射器，激光發(fā)射器定焦完成。

圖4是本實(shí)用新型應(yīng)用在帶孔表面工件時(shí)的使用狀態(tài)示意圖。將調(diào)整好的定距桿安裝激光發(fā)射器上，調(diào)整好焦點(diǎn)與工件被加熱部位表面的距離，移動(dòng)激光發(fā)射器，使頂桿尖頂?shù)娇變?nèi)底面，停止移動(dòng)激光發(fā)射器，松開頂絲5，卸下固定座和頂桿即可開始激光加熱工作。

圖5是本實(shí)用新型應(yīng)用于帶球冠面工件時(shí)的使用狀態(tài)示意圖。將調(diào)整好的定距桿安裝激光發(fā)射器上，調(diào)整好焦點(diǎn)與工件被加熱部位表面的距離，移動(dòng)激光發(fā)射器，使頂桿尖頂?shù)角蚬诘捻敳?，停止移?dòng)激光發(fā)射器。然后松開頂絲5，卸下固定座2和頂桿3即可開始激光加熱工作。