[发明专利]一种宽光斑激光能量回收装置和激光熔覆头装置

权利要求书

1.一种宽光斑激光能量回收装置，其特征在于，包括：积分镜（5）和反光罩（6），所述反光罩（6）设置于所述积分镜（5）的反射光路上，所述积分镜（5）向所述反光罩（6）反射输出宽光斑激光束（1），所述反光罩（6）上形成有通光孔，所述通光孔的外形与所述宽光斑激光束（1）相匹配，所述宽光斑激光束（1）全部穿过所述通光孔，所述反光罩（6）的下表面形成反光区和清洁区，所述反光区上形成有反光面（10），所述反光面（10）能够按原光路反射来自宽光斑激光束（1）焦点的光束，所述反光罩内形成有气腔（7），所述清洁区上形成有吹扫气路（9），所述吹扫气路（9）将所述气腔（7）和所述反光面（10）连通。

2.根据权利要求1所述的宽光斑激光能量回收装置，其特征在于，所述宽光斑激光束（1）具有矩形光斑焦点，所述通光孔为沿反光罩厚度从上至下从大到小渐变的椭圆锥孔，所述椭圆锥孔的形状相似于所述宽光斑激光束（1）的外形，在同一截面同一方向上所述椭圆锥孔的尺寸大于所述宽光斑激光束（1）的尺寸。

3.根据权利要求2所述的宽光斑激光能量回收装置，其特征在于，所述反光面（10）为以所述宽光斑激光束（1）的矩形光斑焦点长度方向的中心线为轴心的圆柱面或积分面，来自宽光斑激光束（1）矩形光斑焦点的光束入射到所述反光面（10）后，被所述反光面（10）按原光路反射至宽光斑激光束（1）的矩形光斑焦点处。

4.根据权利要求3所述的宽光斑激光能量回收装置，其特征在于，所述通光孔穿过反光面（10）的中央，且所述通光孔的椭圆锥孔的长轴方向平行于所述宽光斑激光束（1）的矩形光斑焦点长度方向的中心线，位于所述通光孔两侧的反光面（10）关于通光孔的椭圆锥孔的长轴对称。

5.根据权利要求1-4任一项所述的宽光斑激光能量回收装置，其特征在于，还包括有盖板（8），所述盖板（8）安装于所述反光罩下表面的清洁区上，所述气腔（7）的底面延伸至反光罩下表面的清洁区，并在清洁区形成气腔开口，所述盖板（8）将气腔开口封闭。

6.根据权利要求5所述的宽光斑激光能量回收装置，其特征在于，所述清洁区上形成有连通所述反光面和气腔的气路槽，所述盖板（8）覆盖所述气路槽，由所述盖板和气路槽共同形成所述吹扫气路（9）。

7.根据权利要求1-6任一项所述的宽光斑激光能量回收装置，其特征在于，所述吹扫气路（9）在厚度方向形成为狭窄气路缝隙，所述吹扫气路在宽度方向的尺寸大于所述通光孔在反光面处的宽度，进入气腔内的吹扫气体从所述吹扫气路（9）吹出至所述反光面。

8.根据权利要求7所述的宽光斑激光能量回收装置，其特征在于，所述反光罩上形成有连通所述气腔（7）的进气口，所述进气口上安装有进气接口（4），所述进气接口外接气源，来自气源的吹扫气体由进气接口（4）进入气腔（7）使气腔内的气体升压，升压后的气体从吹扫气路（9）迅速吹出，形成一道宽薄气带并吹出至反光面。

9.根据权利要求1-9任一项所述的宽光斑激光能量回收装置，其特征在于，所述反光罩（6）的内部围绕通光孔形成循环水冷却通道，所述反光罩上形成连通循环水冷却通道的进水口和出水口，所述进水口上安装有进水接口（2），所述出水口上安装有出水接口（3），所述进水接口（2）和出水接口（3）分别外接冷水机的进出水口。

10.一种激光熔覆头装置，其特征在于，包括激光器、准直系统和权利要求1-9任一项所述的宽光斑激光能量回收装置，所述激光器输出激光束，并经所述准直系统整形为圆柱形激光束，所述积分镜（5）将圆柱形激光束反射至反光罩（6），并将所述圆柱形激光束通过反射形成为具有矩形光斑焦点的所述宽光斑激光束（1）。