[发明专利]单光束双光斑复合能场激光熔覆头及其光学组件

权利要求书

1.一种单光束双光斑复合能场激光熔覆头，其特征在于，包括：

支撑架，构造成具有第一部分和第二部分，其中第一部分位于第二部分的上部，并定义了供激光光束射入的通道；

设置在支撑架的第二部分的中央位置的正棱台半透反射镜，具有允许激光光束透过的底面以及反射激光光束的侧面；

围绕所述正棱台半透反射镜的外侧设置的环形反光镜，其中环形反光镜的反光面与正棱台半透反射镜的侧面平行；

位于支撑架的第二部分、并支撑所述环形反光镜的第一垫板；

位于支撑架的第二部分、并支撑所述正棱台半透反射镜的固定板，卡在所述第一垫板形成的空腔内；

设置在固定板的下方的套筒托架，所述套筒托架的底面中央位置设置有与所述正棱台半透反射镜相对的锥形反射镜；以及

设置在所述套筒托架的侧面、并可受驱动而旋转的反光镜，所述反光镜的反射面朝向锥形反射镜的侧面。

2.根据权利要求1所述的单光束双光斑复合能场激光熔覆头，其特征在于，通过支撑架第一部分的通道所射入的激光光束形成的光斑的内光斑透过正棱台半透反射镜的底面垂直向下照射到锥形反射镜，经过锥形反射镜反射到旋转的反光镜,投射到工件表面形成激光搅拌光斑；

外光斑通过正棱台半透反射镜的侧面反射到环形反光镜上，通过环形反光镜再反射到工件表面，形成用于激光熔覆的环形光斑。

3.根据权利要求2所述的单光束双光斑复合能场激光熔覆头，其特征在于，所述正棱台半透反射镜内圆透光直径为D，锥形反光镜的外圆最大直径为d，其中D=d。

4.根据权利要求1所述的单光束双光斑复合能场激光熔覆头，其特征在于，所述支撑架的第二部分形成一空腔，用于容纳所述的正棱台半透反射镜、环形反光镜以及第一垫板。

5.根据权利要求4所述的单光束双光斑复合能场激光熔覆头，其特征在于，所述空腔的直径大于所述通道的直径。

6.根据权利要求4所述的单光束双光斑复合能场激光熔覆头，其特征在于，所述空腔的顶部还设置有一圆环形垫片，所述环形反光镜压紧在圆环形垫片与第一垫片之间。

7.根据权利要求6所述的单光束双光斑复合能场激光熔覆头，其特征在于，所述圆环形垫片为缓冲垫片。

8.根据权利要求6所述的单光束双光斑复合能场激光熔覆头，其特征在于，所述圆环形垫片的内圆直径与支撑架的第一部分的通道的直径相同。

9.根据权利要求1所述的单光束双光斑复合能场激光熔覆头，其特征在于，所述支撑架的第二部分底部边缘还设置有环形挡块，压紧第一垫板。

10.一种用于单光束双光斑复合能场激光熔覆头的光学组件，其特征在于，包括：

位于入射通路的正棱台半透反射镜，其具有允许激光光束透过的底面以及反射激光光束的侧面；

围绕正棱台半透反射镜的外侧设置的环形反光镜，其中环形反光镜的反光面与正棱台半透反射镜的侧面平行；

位于正棱台半透反射镜的下方的锥形反射镜，接收透过正棱台半透反射镜的底面的光束，并进行反射；

位于锥形反射镜的反射光路上，并且反射面与所述锥形反射镜的侧面相对的可旋转的反射镜；

其中，所述入射的激光光束的形成的光斑的内光斑透过正棱台半透反射镜的底面，垂直向下照射到锥形反射镜，经过锥形反射镜反射到旋转的反光镜,投射到工件表面形成激光搅拌光斑，构成激光搅拌光路；

所述入射的激光光束的形成的光斑的外光斑经由正棱台半透反射镜的侧面反射到环形反光镜上，通过环形反光镜再反射到工件表面，形成用于激光熔覆的环形光斑，构成激光熔覆光路。

11.根据权利要求10所述的用于单光束双光斑复合能场激光熔覆头的光学组件，其特征在于，所述正棱台半透反射镜内圆透光直径为D，锥形反光镜的外圆最大直径为d，其中D=d。