CN110340531A - 一种激光表面处理设备 - Google Patents

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    • B23K26/352—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring for surface treatment

Abstract

本发明提供的一种激光表面处理设备，通过设置激光组件、反射组件和多边形转镜，所述激光组件包括由下至上依次设置的第一激光发射源和第二激光发射源，所述第一激光发射源和第二激光发射源发射激光的功率不同；所述反射组件将所述第一激光发射源发射的激光和第二激光发射源发射的激光分别反射至所述多边形转镜的不同侧面，所述多边形转镜转动的同时分别反射接收到的激光对待处理零件进行表面处理，通过同时设置功率不同的第一激光发射源和第二激光发射源，可在清除金属表面氧化物与污染物的同时进行预处理，为后续防锈工序做准备，从而提高了表面处理效率和降低成本，而且通过上下设置两个激光发射源利于减少占地面积。

Description

一种激光表面处理设备
技术领域
本发明涉及激光技术及其应用，特别涉及一种激光表面处理设备。
背景技术
激光表面处理的主要原理是通过激光照射零件表面，零件表面层与污染物吸收激光能量，产生振动、烧融、气化等现象，从而清除零件表面锈蚀，烧融或气化零件表面污染物，从而消除零件表面缺陷，强化零件表层的强度。
现有的激光表面处理设备，通常采用单路低功率激光反复扫描零件表面，达到表面处理的目的，主要采用以下几种方法：
(1)被处理对象静止不动，改变激光束的照射位置；
(2)激光束位置与指向保持不变，被处理对象按照规定的轨迹运动；
(3)激光束与被处理对象同时运动。
对于大中型零件而言，零件保持静止或低速运动，通过改变激光束指向的方式实现扫描，成本比较低，激光束照射零件表面位置的精度比较高，而现有的调整激光束指向主要采用以下几种方法：
(1)整体移动或转动激光器；
(2)仅改变光纤激光器的光头位置与指向；
(3)在光路上设置振镜或多面体转镜，反射激光，利用振镜或转镜的角度变化，改变反射激光束的指向。
其中，利用振镜或转镜改变反射激光束指向的控制精度高，成本低，应用范围广，利用振镜反射激光束，镜面反射激光的工作区域小，但不适用于大功率激光领域，转镜通常为多面体柱形结构，其转轴通过多面体中心且垂直于多面体平面，即柱体中轴线。在工作过程中，转镜转动，将照射至转镜表面的激光束反射向指定方位，利用转镜反射激光束，并改变光束指向，激光照射转镜的区域比较大，并且在每个旋转周期中，各个工作区域轮流反射激光，能够承受较大功率的激光束。
现有的激光表面处理设备，通常应用单个激光束，多次扫描零件表面，实时调节每次扫描的激光输出功率、频率等参数，达到最终目的，处理效率比较低。或者使用多台激光设备，在多个工位分别进行除油污、除锈、表面预处理等工序，但是成本高且占地范围大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种激光表面处理设备，能够提高表面处理效率并降低成本。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种激光表面处理设备，包括激光组件、反射组件和多边形转镜；
所述激光组件包括由下至上依次设置的第一激光发射源和第二激光发射源，所述第一激光发射源和第二激光发射源发射激光的功率不同；
所述反射组件将所述第一激光发射源发射的激光和第二激光发射源发射的激光分别反射至所述多边形转镜的不同侧面，所述多边形转镜转动的同时分别反射接收到的激光对待处理零件进行表面处理。
本发明的有益效果在于：通过设置激光组件、反射组件和多边形转镜，所述激光组件包括由下至上依次设置的第一激光发射源和第二激光发射源，所述第一激光发射源和第二激光发射源发射激光的功率不同；所述反射组件将所述第一激光发射源发射的激光和第二激光发射源发射的激光分别反射至所述多边形转镜的不同侧面，所述多边形转镜转动的同时分别反射接收到的激光对待处理零件进行表面处理，通过同时设置功率不同的第一激光发射源和第二激光发射源，可在清除金属表面氧化物与污染物的同时进行预处理，为后续防锈工序做准备，从而提高了表面处理效率和降低成本，而且通过上下设置两个激光发射源利于减少占地面积。
附图说明
图1为本发明激光表面处理设备的整体结构示意图；
标号说明：
1、激光组件；2、多边形转镜；3、第一激光发射源；4、第二激光发射源；5、第一反射镜；6、第二反射镜；7、第三反射镜；8、待处理零件。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
本发明最关键的构思在于:通过同时设置功率不同的第一激光发射源和第二激光发射源，可在清除金属表面氧化物与污染物的同时进行预处理，为后续防锈工序做准备，从而提高了表面处理效率和降低成本。
请参照图1，一种激光表面处理设备，包括激光组件、反射组件和多边形转镜；
所述激光组件包括由下至上依次设置的第一激光发射源和第二激光发射源，所述第一激光发射源和第二激光发射源发射激光的功率不同；
所述反射组件将所述第一激光发射源发射的激光和第二激光发射源发射的激光分别反射至所述多边形转镜的不同侧面，所述多边形转镜转动的同时分别反射接收到的激光对待处理零件进行表面处理。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：通过设置激光组件、反射组件和多边形转镜，所述激光组件包括由下至上依次设置的第一激光发射源和第二激光发射源，所述第一激光发射源和第二激光发射源发射激光的功率不同；所述反射组件将所述第一激光发射源发射的激光和第二激光发射源发射的激光分别反射至所述多边形转镜的不同侧面，所述多边形转镜转动的同时分别反射接收到的激光对待处理零件进行表面处理，通过同时设置功率不同的第一激光发射源和第二激光发射源，可在清除金属表面氧化物与污染物的同时进行预处理，为后续防锈工序做准备，从而提高了表面处理效率和降低成本，而且通过上下设置两个激光发射源利于减少占地面积。
进一步的，所述反射组件由左至右依次包括第一反射镜、第二反射镜和第三反射镜；
所述第一反射镜将所述第一激光发射源发射的激光反射至所述多边形转镜的一侧面，所述第二反射镜将所述第二激光发射源发射的激光反射至第三反射镜，所述第三反射镜将接收到的激光反射至所述多边形转镜的另一侧面，所述多边形转镜转动的同时分别反射接收到的激光对待处理零件进行表面处理。
由上述描述可知，通过由左至右依次设置包括第一反射镜、第二反射镜和第三反射镜的反射组件，并通过所述第一反射镜将所述第一激光发射源发射的激光反射至所述多边形转镜的一侧面，所述第二反射镜将所述第二激光发射源发射的激光反射至第三反射镜，所述第三反射镜将接收到的激光反射至所述多边形转镜的另一侧面，所述多边形转镜转动的同时分别反射接收到的激光对待处理零件进行表面处理，有效的提高了表面处理的效率。
进一步的，所述激光组件设置于所述第一反射镜的左侧，所述多边形转镜设置于所述第一反射镜和第二反射镜之间。
由上述描述可知，通过将激光组件设置于所述第一反射镜的左侧，所述多边形转镜设置于所述第一反射镜和第二反射镜之间，利于提高进行表面处理的效率。
进一步的，所述第三反射镜竖直的设置于所述第二反射镜和所述多边形转镜之间。
进一步的，所述第三反射镜的反射面朝向左侧。
由上述描述可知，通过将第三反射镜竖直的设置于所述第二反射镜和所述多边形转镜之间，并设置第三反射镜的反射面朝向左侧，便于减少设备体积。
进一步的，所述多边形转镜为12边形转镜。
进一步的，所述多边形转镜的转动速度可调节。
由上述描述可知，通过设置多边形转镜为12边形转镜，并设置所述多边形转镜的转动速度可调节，不仅有效的增加了设备进行表面处理的范围，还可根据不同的需求调整表面处理的精度。
进一步的，所述第一激光发射源和第二激光发射源的功率均可调节。
进一步的，所述第一激光发射源和第二激光发射源分别为200W以上功率和200W以下功率的脉冲激光器。
由上述描述可知，通过设置第一激光发射源和第二激光发射源的功率均可调节，并设置所述第一激光发射源和第二激光发射源的功率范围，有利于提高设备的适用范围。
实施例一
请参照图1，一种激光表面处理设备，包括激光组件1、反射组件和多边形转镜2；
所述激光组件1包括由下至上依次设置的第一激光发射源3和第二激光发射源4，所述第一激光发射源3和第二激光发射源4发射激光的功率不同，功率高的激光照射零件表面，可有效清除金属表面氧化物与污染物，而功率较低的激光照射零件表面，进行预处理，可为后续防锈工序做准备，另外通过设置多边形转镜2，在多边形转镜2转动时会不断改进激光照射在待处理零件8表面的位置，从而共同保证了提高表面处理效率；
所述反射组件将所述第一激光发射源3发射的激光和第二激光发射源4发射的激光分别反射至所述多边形转镜2的不同侧面，所述多边形转镜2转动的同时分别反射接收到的激光对待处理零件8进行表面处理，优选的，第一激光发射源3和第二激光发射源4均水平设置；
所述反射组件由左至右依次包括第一反射镜5、第二反射镜6和第三反射镜7；
所述第一反射镜5将所述第一激光发射源3发射的激光反射至所述多边形转镜2的一侧面，所述第二反射镜6将所述第二激光发射源4发射的激光反射至第三反射镜7，所述第三反射镜7将接收到的激光反射至所述多边形转镜2的另一侧面，所述多边形转镜2转动的同时分别反射接收到的激光对待处理零件8进行表面处理，激光在第一反射镜5和第二反射镜6的入射角均为锐角，激光在第三反射镜7的入射角为锐角；
所述激光组件1设置于所述第一反射镜5的左侧，所述多边形转镜2设置于所述第一反射镜5和第二反射镜6之间；
所述第三反射镜7竖直的设置于所述第二反射镜6和所述多边形转镜2之间；
所述第三反射镜7的反射面朝向左侧；
所述多边形转镜2为12边形转镜；
所述多边形转镜2的转动速度可调节；
所述第一激光发射源3和第二激光发射源4的功率均可调节；
所述第一激光发射源和第二激光发射源分别为200W以上功率和200W以下功率的脉冲激光器。
综上所述，本发明提供的一种激光表面处理设备，通过设置激光组件、反射组件和多边形转镜，所述激光组件包括由下至上依次设置的第一激光发射源和第二激光发射源，所述第一激光发射源和第二激光发射源发射激光的功率不同；所述反射组件将所述第一激光发射源发射的激光和第二激光发射源发射的激光分别反射至所述多边形转镜的不同侧面，所述多边形转镜转动的同时分别反射接收到的激光对待处理零件进行表面处理，通过同时设置功率不同的第一激光发射源和第二激光发射源，可在清除金属表面氧化物与污染物的同时进行预处理，为后续防锈工序做准备，从而提高了表面处理效率和降低成本，而且通过上下设置两个激光发射源利于减少占地面积，通过由左至右依次设置包括第一反射镜、第二反射镜和第三反射镜的反射组件，并通过所述第一反射镜将所述第一激光发射源发射的激光反射至所述多边形转镜的一侧面，所述第二反射镜将所述第二激光发射源发射的激光反射至第三反射镜，所述第三反射镜将接收到的激光反射至所述多边形转镜的另一侧面，所述多边形转镜转动的同时分别反射接收到的激光对待处理零件进行表面处理，有效的提高了表面处理的效率，通过设置多边形转镜为12边形转镜，并设置所述多边形转镜的转动速度可调节，不仅有效的增加了设备进行表面处理的范围，还可根据不同的需求调整表面处理的精度。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种激光表面处理设备，其特征在于，包括激光组件、反射组件和多边形转镜；
所述激光组件包括由下至上依次设置的第一激光发射源和第二激光发射源，所述第一激光发射源和第二激光发射源发射激光的功率不同；
所述反射组件将所述第一激光发射源发射的激光和第二激光发射源发射的激光分别反射至所述多边形转镜的不同侧面，所述多边形转镜转动的同时分别反射接收到的激光对待处理零件进行表面处理。
2.根据权利要求1所述的激光表面处理设备，其特征在于，所述反射组件由左至右依次包括第一反射镜、第二反射镜和第三反射镜；
所述第一反射镜将所述第一激光发射源发射的激光反射至所述多边形转镜的一侧面，所述第二反射镜将所述第二激光发射源发射的激光反射至第三反射镜，所述第三反射镜将接收到的激光反射至所述多边形转镜的另一侧面，所述多边形转镜转动的同时分别反射接收到的激光对待处理零件进行表面处理。
3.根据权利要求2所述的激光表面处理设备，其特征在于，所述激光组件设置于所述第一反射镜的左侧，所述多边形转镜设置于所述第一反射镜和第二反射镜之间。
4.根据权利要求2所述的激光表面处理设备，其特征在于，所述第三反射镜竖直的设置于所述第二反射镜和所述多边形转镜之间。
5.根据权利要求2所述的激光表面处理设备，其特征在于，所述第三反射镜的反射面朝向左侧。
6.根据权利要求1所述的激光表面处理设备，其特征在于，所述多边形转镜为12边形转镜。
7.根据权利要求1所述的激光表面处理设备，其特征在于，所述多边形转镜的转动速度可调节。
8.根据权利要求1所述的激光表面处理设备，其特征在于，所述第一激光发射源和第二激光发射源的功率均可调节。
9.根据权利要求1所述的激光表面处理设备，其特征在于，所述第一激光发射源和第二激光发射源分别为200W以上功率和200W以下功率的脉冲激光器。
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