[发明专利]一种光斑旋转式激光加工头

说明书

本发明涉及一种光斑旋转式激光加工头，其包括壳体，壳体中依次设有激光输送装置、整偏装置、激光旋转装置和主激光摆动装置，激光旋转装置包括中空电机，中空电机中设有第一楔形镜、第二楔形镜和聚焦镜，主激光摆动装置包括摆动壳罩，摆动壳罩内部设有主反射镜和主振镜，摆动壳罩外侧连接有带动主振镜摆动的主摆动驱动器，摆动壳罩上设有用于提高主摆动驱动器稳定性的夹紧组件。激光旋转装置使激光束形成圆形运动轨迹，主激光摆动装置使激光束在圆形运动轨迹的基础上形成线型运动轨迹，使激光束在工件表面形成一段宽度较宽的线段，在操作人员使用激光加工头时，激光光斑的面积大，工件上的污垢不易遗漏。本发明具有工件清洗质量高的效果。

技术领域

本发明涉及激光加工的技术领域，尤其是涉及一种光斑旋转式激光加工头。

背景技术

激光被誉为二十世纪四大发明之一，在工件清洗方面有着传统方法所不能及的优势。在传统方法中，利用化学药剂和机械方法进行工件清洗较为普遍，但使用化学药剂易污染环境，机械方法又难以对工件的角落进行处理。因此激光清洗技术渐渐崛起，即环保、又高效，且实现无研磨和非接触，是当前被认为最可靠和有效的清洗方法。

现有授权公告号为CN107185916B的发明专利，公开了一种用于管道内壁清洗的激光清洗系统，包括一激光清洗机，激光清洗机上连接有传能光纤，传能光纤的另一端连接有激光清洗头，激光清洗头的下端连接有带动激光清洗头移动的移动平台，激光清洗头的前端连接有空心马达，马达上连接有跟随马达转动的镜筒连接筒，镜筒连接筒的一端连接有角度可调的谐镜筒，镜筒连接筒和谐镜筒之间设有反射镜，谐镜筒的出光端连接一聚焦镜。激光清洗机向传能光纤中传输一激光光路，激光光路依次经过空心马达、镜筒连接筒、反射镜、谐镜筒和聚焦镜，其中谐镜筒的角度可调，从而使激光清洗系统能够完成更大角度的清洗工作。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：激光光路的半径较小，通常只有几十微米到几百微米之间，但工件上的铁锈、氧化物或油污的面积通常较大，在使用激光进行清洗时，易出现清洗不充分的情况，即操作人员在操控激光清洗机时，激光光路形成的光斑在工件上往复移动时不易良好重叠，导致清洗后的工件表面有很明显的线性条纹，降低了工件的清洗质量。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的之一是提供一种光斑面积较大，从而提高工件清洗质量的光斑旋转式激光加工头。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：一种光斑旋转式激光加工头，包括壳体，所述壳体内部设为中空结构，所述壳体的一端连接有用于向壳体内部传输激光束的激光输送装置，所述壳体内部设有与激光输送装置连接的整偏装置，所述整偏装置远离激光输送装置的一端连接有激光旋转装置，所述激光旋转装置远离整偏装置的一端连接有主激光摆动装置，所述主激光摆动装置包括用于改变激光旋转装置出光侧的激光束传输方向的主反射镜，所述主反射镜反射后的激光束输送至一主振镜上，所述主振镜的一侧连接有位于壳体内部且与壳体连接的主摆动驱动器。

通过采用上述技术方案，激光输送装置用于提供激光束，激光束经过整偏装置后变成平行光束，保证激光束的能量密度，避免激光束传输距离过长后，发散效果明显，降低清洗质量。激光旋转装置和主激光摆动装置相互配合，激光旋转装置进光侧激光束的轴心线与激光旋转装置出光侧激光束的轴心线之间构成一锐角，且激光旋转装置出光侧的激光束的运动轨迹呈圆形，再经过主反射镜的反射后，激光旋转装置出光侧的激光束被反射到主振镜上，主振镜跟随主摆动驱动器不断摆动，将反射后的激光束从壳体的端口中射出。在主振镜摆动的过程中，由于主振镜的反射端面与激光束之间的夹角角度不断改变，使从壳体端口中射出的激光束的发射方向也不断改变，同时激光旋转装置的转动使壳体端口射出的激光束做圆和直线的复合运动，激光束在往复移动的过程中，同时又在画圆，从而使操作人员观察到照射在工件表面的激光光斑呈一条较宽的矩形线段。