[发明专利]一种手持式双路监控激光热处理设备

权利要求书

1.一种手持式双路监控激光热处理设备，包括激光热处理加工头，其特征在于，所述激光热处理加工头包括壳体、高温计装置(6)、CCD成像装置(29)、高度调节装置(21)、温控成像一体显示装置(10)、手柄(11)以及设置于壳体内部的中空的腔体，所述腔体内由上至下依次设置有准直镜装置(2)、高温计分束镜装置(4)、成像分束镜装置(13)、整形透镜装置(15)、保护镜装置(17)和保护气装置(20)；

所述高度调节装置(21)用于实现激光热处理加工头的高度调节，从而改变热处理过程中输出激光束的激光光斑大小；

所述成像分束镜装置(13)要求能够透射加工激光束波长和入射至其下表面的材料热处理区域的温度场热辐射红外光，但完全反射可见光波段成像光束；所述高温计分束镜装置(4)要求能够透射加工激光束波长，并且能够反射加工激光束波长以外的入射至其下表面的材料热处理区域的温度场热辐射红外光；所述高温计装置(6)要求能够透射材料热辐射光束，过滤其他光束；

在激光热处理加工过程中，材料热辐射光束和成像光束这两束光均进入到激光热处理加工头的腔体中，成像光束和材料热辐射光束完全透射通过保护镜装置(17)和整形透镜装置(15)后入射至成像分束镜装置(13)中；

成像分束镜装置(13)的下表面将成像光束反射至CCD成像装置(29)；材料热辐射光束完全透射过成像分束镜装置(13)后，入射至高温计分束镜装置(4)；

高温计分束镜装置(4)的下表面将材料热辐射光束反射至高温计装置(6)中；透射过高温计装置(6)后的光束入射至光敏传感元件，光敏传感元件将光学信号转换成电信号反馈给温控成像一体显示装置(10)来显示当前加工材料的温度；所述CCD成像装置(29)与温控成像一体显示装置(10)相连，通过温控成像一体显示装置(10)来显示材料当前加工区域的画面。

2.根据权利要求1所述的手持式双路监控激光热处理设备，其特征在于，所述准直镜装置(2)用于将加工激光束转变为平行光束；所述高温计分束镜装置(4)包括高温计分束镜(31)、镜片固定组件和冷却装置；高温计分束镜(31)通过镜片固定组件倾斜安装于激光热处理加工头内部中空的腔体内；高温计分束镜(31)表面有光学镀膜，使得其可以透射加工激光束波长，并且能够反射加工激光束波长以外的入射至其下表面的材料热处理区域的温度场热辐射红外光；

所述成像分束镜装置(13)包括成像分束镜(14)、镜片固定组件和冷却装置；成像分束镜(14)通过镜片固定组件倾斜安装于激光热处理加工头内部中空的腔体内；成像分束镜(14)表面有光学镀膜，使得其可以透射加工激光束波长和入射至其下表面的材料热处理区域的温度场热辐射红外光，但完全反射可见光波段成像光束；

所述整形透镜装置(15)包括平凸柱面透镜(16)、透镜固定组件(27)和冷却装置，平凸柱面透镜(16)通过透镜固定组件(27)安装固定，平凸柱面透镜(16)用于将平行光束的圆形光斑整形成矩形光斑；

所述保护镜装置(17)通过保护镜片来防止光学镜片的污染；所述保护气装置(20)通过喷出惰性气体(25)来防止设备工作中形成的烟雾气体对光学镜片的污染。

3.根据权利要求1所述的手持式双路监控激光热处理设备，其特征在于，所述手柄(11)用于进行手持操作，启动开关(8)、温控成像一体显示装置(10)和速度显示装置(9)设置在所述手柄(11)的外表面上，电源装置(12)和高温计装置(6)设置在所述手柄(11)的内部腔体内；所述速度显示装置(9)用于检测并显示当前激光热处理加工头的移动速度。

4.根据权利要求1所述的手持式双路监控激光热处理设备，其特征在于，所述高温计装置(6)包括高温镜组(7)、光敏传感元件和高温计连接套筒(5)，所述光敏传感元件的输出端与温控成像一体显示装置(10)连接，所述高温镜组(7)通过高温计连接套筒(5)与激光热处理加工头的壳体相连，并与高温计分束镜(31)的位置相对，使得入射至高温计分束镜(31)下表面的材料热辐射光束经反射后水平入射至高温镜组(7)。