[发明专利]一种同轴送丝熔敷激光头的光路分光单元

摘要

本发明公开了一种同轴送丝熔敷激光头的光路分光单元，该分光单元主要包括准直镜，前四分光透镜，后四分光透镜，聚焦透镜和金属斜平面反射镜。该单元目的是将准直后的激光束通过两面相对位置固定的四分光透镜按照激光能量，平均分为水平面上中心对称的四束光路，分离后的光束通过聚焦透镜聚焦，经过金属斜平面反射镜聚焦至焦点，光路中空部分嵌入送丝机构，使光路焦点最终聚焦在焊丝上，实现高精度、高质量、全方向的同轴送丝。

主权项

一种同轴送丝熔敷激光头的光路分光单元，包括依光路顺序布放的准直镜、前四分光透镜、后四分光透镜、聚焦透镜和金属斜平面反射镜，其特征在于：所述准直镜为空气间隔组合镜，所述准直镜用于对激光器发出的光束准直；所述前四分光透镜和后四分光透镜结构相同、两者反向相对同光轴设置；前四分光透镜用于将准直光均匀分成四束输出，四束光在光轴交汇后，分别入射至后四分光透镜；后四分光透镜将入射光准直为以光轴为对称中心的四束对称平行光束，每束光的光斑形状一般呈四分之一圆的形状，能量靠光斑外沿最高、且对称地向光轴中心方向递减；所述聚焦透镜设置在后四分光透镜之后，与准直镜、前四分光透镜、后四分光透镜共光轴设置，用于将四束中心对称的平行光束全部聚焦投射到金属斜平面反射镜面上；所述金属斜平面反射镜设置在聚焦透镜输出光路上，其镜面中心光轴与聚焦透镜光轴垂直相交，其镜面中部在反射镜光轴线方向开设有通孔，用于送丝机构通过；其反射面用于将入射的四束平行光束反射到送丝机构主轴上并聚焦，从而实现熔敷激光头和送丝机构同轴设置。所述前四分光透镜、后四分光透镜均为整体结构，该结构看作由两块几何形状全等、底面为正方形的屋脊透镜和一块正方形透镜组成，两屋脊透镜结构底面相对，两底面之间设有与底面尺寸相同的正方形透镜结构；所述两块屋脊透镜和一块正方形透镜厚度相同，两块屋脊透镜结构的屋脊互相垂直，以保证分光效果与稳定。