[实用新型]一种激光加工头

说明书

技术领域

本实用新型涉及激光加工设备技术领域，具体而言，涉及一种激光加工头。

背景技术

由于激光技术及其应用的不断发展，激光加工技术越来越受到人们的重视，经过40多年的发展，至今已经成为先进制造技术的重要组成部分，目前被广泛应用于汽车、电子、电器、航空、冶金、机械制造等领域，有着巨大的经济效益和社会效益，应用前景十分的广阔。激光加工为无接触加工，加工速度快，无噪声，可以实现各种复杂面型的高精度的加工目的。且加工过程中无“道具”磨损，对工件无“切削力”。具体的应用主要有：激光焊接，激光打孔，激光切割，激光表面热处理等。

对于复杂工件的加工，通常情况下是结合机械设计等，利用激光束易于导向、聚焦和发散的特点，根据加工要求，设计得到不同的光斑尺寸和密度。并通过外光路系统来改变光束的方向，构成各种加工系统，用于加工各种复杂工件。对于有特殊结构的工件，往往需要改变外光路系统进而避开不需要加工的部分。外光路系统的稳定性对于激光的加工影响很大，而加工特殊结构的工件则需要频繁改变外光路系统，这在一定程度上限制了加工的效率。

另外，对于工件的打孔，传统的激光加工器由于其聚焦后具有较大的发散角，准直度有所降低，因此打出的孔壁会具有一定的倾斜角度，旋转打孔虽然一定程度上解决了垂直度的问题，但是其加工效率低，稳定性不高。

所以，传统的激光加工器具有对复杂元件的加工效率低、稳定性差的缺点。

实用新型内容

针对上述现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种加工效率高、稳定性好的激光加工头。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种激光加工头，包括激光器，还包括聚焦透镜和双轴晶体，依次排列为：激光器、聚焦透镜和双轴晶体，所述聚焦透镜和聚焦透镜的焦点分别位于所述双轴晶体的两侧，所述激光器输出的激光与所述双轴晶体的光轴平行。

进一步，所述激光加工头还包括变焦系统，所述变焦系统设置在所述双轴晶体的一侧，所述聚焦透镜的焦点位于双轴晶体和变焦系统之间。

进一步，所述变焦系统由共光轴设置的第一凸透镜和第二凸透镜组成。

进一步，所述激光器为固体激光器或气体激光器。

进一步，所述聚焦透镜上镀有对激光高透过率的膜。

进一步，所述双轴晶体的激光入射面和出射面上均镀有对激光高透过率的膜。

进一步，所述第一凸透镜和第二凸透镜上均镀有对激光高透过率的膜。

本实用新型的有益效果如下：

1、利用双轴晶体的圆锥折射作用，将经过聚焦透镜后的高斯光束转变成为圆锥折射光束，相比于传统的高斯光束，在光束传播方向上先后形成两个焦点，且两焦点之间光束先发散成环形后再次汇聚，根据这样的特性，可以利用空心环形部分绕过小尺寸的障碍物，后焦点直接作用于工件加工面进行加工，加工效率提高；

2、利用双轴晶体的圆锥折射作用，将经过聚焦透镜后的高斯光束转变成为圆锥折射光束，在焦像平面处，环形光束的发散角几乎为0，即波矢方向发散角很小，用于激光切割得到的孔垂直度较好，稳定性高；

3、利用变焦系统将瓶状光束成像，根据需要调节第一凸透镜和第二凸透镜之间的距离，即可得到不同光场半径的环形光束，适用于各种工件的加工，无需改变外光路系统，加工效率高。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图中：1—激光器，2—聚焦透镜，3—双轴晶体，4—第一凸透镜，5—第二凸透镜，6—瓶状光束，61—前焦点，62—焦像平面，63—后焦点，7—像面。

具体实施方式

为了使本领域的人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合本实用新型的附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它类同实施例，都应当属于本申请保护的范围。

实施例一：

一种激光加工头，主要包括：激光器1、聚焦透镜2、双轴晶体3和变焦系统。变焦系统由共光轴设置的第一凸透镜4和第二凸透镜5组成，按照激光传输的方向依次排列为：激光器1、聚焦透镜2、双轴晶体3、第一凸透镜4和第二凸透镜5。所述聚焦透镜2的焦点位于双轴晶体3和变焦系统之间，所述激光器1输出的激光与所述双轴晶体3的光轴平行，所述聚焦透镜2上镀有对激光高透过率的膜，所述双轴晶体3的激光入射面和出射面上均镀有对激光高透过率的膜，所述第一凸透镜4和第二凸透镜5上均镀有对激光高透过率的膜。双轴晶体3可旋转，以保证入射时会聚光束与双轴晶体3光轴平行。