[实用新型]一种光内同轴送粉的矩形光斑熔覆装置

权利要求书

1.一种光内同轴送粉的矩形光斑熔覆装置，其特征在于：包括光纤激光器(1)、准直镜组(2)、分光单元、第一积分镜(4)、第二积分镜(5)、矩形送粉头(6)；

所述光纤激光器(1)用于输出带有发散角的激光束(11)；

所述准直镜组(2)位于光纤激光器(1)的出射光路中，用于将光纤激光器(1)输出带有发散角的激光束(11)准直成平行的圆形光束(12)，并透射至分光单元；

所述分光单元用于将平行的圆形光束(12)分为两路光束，两路光束分别反射至第一积分镜(4)和第二积分镜(5)；

所述第一积分镜(4)用于将其中一路光束反射形成第一子光束(13)，第一子光束(13)在熔池(7)处的光斑为矩形光斑；

所述第二积分镜(5)用于将另一路光束反射形成第二子光束(14)，第二子光束(14)在熔池(7)处的光斑为矩形光斑；

所述矩形送粉头(6)设置在第一子光束(13)和第二子光束(14)之间；

所述矩形送粉头(6)上设有喷嘴(61)；

所述第一子光束(13)和第二子光束(14)相交，且相交位置处于喷嘴(61)的出粉方向上。

2.根据权利要求1所述光内同轴送粉的矩形光斑熔覆装置，其特征在于：所述分光单元为直角棱镜反射镜(3)或者分光棱镜(8)。

3.根据权利要求1所述光内同轴送粉的矩形光斑熔覆装置，其特征在于：所述分光单元包括一个半透半反镜(9)和一个平面反射镜(10)；

所述半透半反镜(9)位于准直镜组(2)的出射光路中，准直镜组(2)输出的圆形光束(12)经半透半反镜(9)后，反射光入射至第一积分镜(4)，透射光入射至所述平面反射镜(10)，并经平面反射镜(10)反射后入射至第二积分镜(5)。

4.根据权利要求3所述光内同轴送粉的矩形光斑熔覆装置，其特征在于：所述半透半反镜(9)与准直镜组(2)出射光路之间的夹角为45°；

所述平面反射镜(10)与半透半反镜(9)之间的夹角为90°。

5.根据权利要求1至4任一所述光内同轴送粉的矩形光斑熔覆装置，其特征在于：所述第一子光束(13)中心线和第二子光束(14)中心线所形成夹角的角平分线与矩形送粉头(6)的中心线共线；

所述喷嘴(61)设置在矩形送粉头(6)远离分光单元的一端。

6.根据权利要求5所述光内同轴送粉的矩形光斑熔覆装置，其特征在于：光束相交位置与喷嘴(61)之间的距离为8-20mm。

7.根据权利要求6所述光内同轴送粉的矩形光斑熔覆装置，其特征在于：所述准直镜组(2)包括一个或者多个透镜。

8.一种光内同轴送粉的矩形光斑熔覆装置，其特征在于：包括光纤输出半导体激光器、准直镜组(2)、分光单元、第一积分镜(4)、第二积分镜(5)、矩形送粉头(6)；

所述光纤输出半导体激光器用于输出带有发散角的激光束(11)；

所述准直镜组(2)位于光纤输出半导体激光器的出射光路中，用于将光纤输出半导体激光器输出带有发散角的激光束(11)准直成平行的圆形光束(12)，并透射至分光单元；

所述分光单元用于将平行的圆形光束(12)分为两路光束，两路光束分别反射至第一积分镜(4)和第二积分镜(5)；

所述第一积分镜(4)用于将其中一路光束反射形成第一子光束(13)，第一子光束(13)在熔池(7)处的光斑为矩形光斑；

所述第二积分镜(5)用于将另一路光束反射形成第二子光束(14)，第二子光束(14)在熔池(7)处的光斑为矩形光斑；

所述矩形送粉头(6)设置在第一子光束(13)和第二子光束(14)之间；

所述矩形送粉头(6)上设有喷嘴(61)；

所述第一子光束(13)和第二子光束(14)相交，且相交位置处于喷嘴(61)的出粉方向上。

9.根据权利要求8所述光内同轴送粉的矩形光斑熔覆装置，其特征在于：所述分光单元为直角棱镜反射镜(3)或者分光棱镜(8)。

10.根据权利要求8所述光内同轴送粉的矩形光斑熔覆装置，其特征在于：所述分光单元包括一个半透半反镜(9)和一个平面反射镜(10)；

所述半透半反镜(9)位于准直镜组(2)的出射光路中，准直镜组(2)输出的圆形光束(12)经半透半反镜(9)后，反射光入射至第一积分镜(4)，透射光入射至所述平面反射镜(10)，并经平面反射镜(10)反射后入射至第二积分镜(5)。