[发明专利]一种光纤激光高效加工头

权利要求书

1.一种光纤激光高效加工头，其特征在于：该加工头包括主壳体(62)、光学组件、支撑组件、连接组件和气嘴组件，其中光学组件通过支撑组件安装在主壳体(62)上，气嘴组件设置在主壳体(62)下方，两者之间通过连接组件连接；激光束由主壳体(62)顶部两侧进入主壳体(62)内腔，由光学组件聚焦反射后穿过连接组件进入气嘴组件，从气嘴组件底部穿出后作用在待加工材料上；

所述光学组件包括观察窗口镜片(11)、第一入口镜片(12)、第二入口镜片(30)、第一反射聚焦镜(14)、第二反射聚焦镜(32)、第一椭圆反射镜(17)和第二椭圆反射镜(35)；其中观察窗口镜片(11)设置在主壳体(62)顶部上端面，第一入口镜片(12)和第二入口镜片(30)对称设置在主壳体(62)顶部侧面；第一反射聚焦镜(14)和第二反射聚焦镜(32)对称设置在主壳体(62)中部；第一椭圆反射镜(17)和第二椭圆反射镜(35)对称设置在主壳体(62)下部，两者其中的一个焦点位置重合，另一个焦点位于同一水平面上。

2.根据权利要求1所述的光纤激光高效加工头，其特征在于：所述主壳体(62)的底端敞开，顶部为梯形结构，梯形结构的上端面中心加工有的安装孔，用于安装观察窗口镜片(11)；两侧面上分别加工有安装孔，用于安装第一入口镜片(12)和第二入口镜片(30)；主壳体的中部和下部也都对称加工有安装孔，在中部和下部安装孔下方还分别加工有通孔，作为反射聚焦镜微调孔位和椭圆反射镜微调孔位。

3.根据权利要求2所述的光纤激光高效加工头，其特征在于：支撑组件包括第一反射聚焦镜固定架(15)、第二反射聚焦镜固定架(33)、第一椭圆反射镜固定架(18)和第二椭圆反射镜固定架(36)；

第一反射聚焦镜(14)和第二反射聚焦镜(32)分别通过第一反射聚焦镜固定架(15)和第二反射聚焦镜固定架(33)对称设置在主壳体(62)中部的安装孔内，第一椭圆反射镜(17)和第二椭圆反射镜(35)对称设置在主壳体(62)下部的安装孔内。

4.根据权利要求3所述的光纤激光高效加工头，其特征在于：所述连接组件包括第一透明窗口镜片(20)、连接板(21)和连接板滑轨(22)，连接板(21)中心加工有通孔，并在通孔内设置有第一透明窗口镜片(20)，连接板(21)下端面设置有连接板滑轨(22)；连接板(21)设置在主壳体(62)底部开口处，第一透明窗口镜片(20)与主壳体(62)内腔位置相对应。

5.根据权利要求4所述的光纤激光高效加工头，其特征在于：所述气嘴组件包括气嘴壳体(63)和第二透明窗口镜片(24)，第二透明窗口镜片(24)设置在气嘴壳体(63)内腔，气嘴壳体(63)的顶端敞口，下部为锥形结构且底部开口作为第二气嘴(26)，外表面加工有气嘴固定孔(23)；两个气嘴组件通过气嘴固定孔(23)安装在连接板滑轨(22)上，并能够沿其滑动调节两者之间的距离。

6.根据权利要求5所述的光纤激光高效加工头，其特征在于：所述两个气嘴组件中的第二气嘴(26)分别位于第一椭圆反射镜(17)和第二椭圆反射镜(35)两者其中的另一个焦点上。

7.根据权利要求5或6所述的光纤激光高效加工头，其特征在于：所述气嘴壳体(63)的侧面向外延伸形成辅助气体入口(25)，辅助气体入口(25)位于第二透明窗口镜片(24)下方。

8.根据权利要求1所述的光纤激光高效加工头，其特征在于：所述第一反射聚焦镜(14)和第二反射聚焦镜(32)采用第一透射聚焦镜(60)和第二透射聚焦镜(61)来代替。

9.一种如权利要求1-8任何一项所述光纤激光高效加工头的加工方法，其特征在于：该加工方法具体步骤如下：

步骤一：由外部进来的第一光纤激光束(40)和第二光纤激光束(44)分别穿过第一入口镜片(12)和第二入口镜片(30)后，入射到第一反射聚焦镜(14)和第二反射聚焦镜(32)；

步骤二：第一反射聚焦镜(14)和第二反射聚焦镜(32)分别将接收到的激光束反射形成第一聚焦激光束(41)和第二聚焦激光束(45)；

步骤三：调节第一椭圆反射镜(17)和第二椭圆反射镜(35)，使两者的一个焦点重合，另一个焦点位于同一水平面上；

步骤四：第一聚焦激光束(41)和第二聚焦激光束(45)经过第一椭圆反射镜(17)和第二椭圆反射镜(35)重合的焦点后，发散形成第一发散激光束(42)和第二发散激光束(46)；

步骤五：第一发散激光束(42)和第二发散激光束(46)分别入射至第一椭圆反射镜(17)和第二椭圆反射镜(35)，反射形成第一椭圆反射镜聚焦激光束(43)和第二椭圆反射镜聚焦激光束(47)；

步骤六：第一椭圆反射镜聚焦激光束(43)和第二椭圆反射镜聚焦激光束(47)分别穿过两个第二喷嘴(26)后，作用在待加工材料上同时进行加工。