[发明专利]一种大型长筒内壁的高功率半导体激光表面处理装置

权利要求书

1.一种大型长筒内壁的高功率半导体激光表面处理装置，其特征在于，包括激光产生组件、激光扩束器(5)和激光加工梁式中心转轴(13)，其中，

所述激光加工梁式中心转轴(13)使用时置于待加工管件(12)内，该激光加工梁式中心转轴(13)能够绕其中心轴线旋转，其中心轴线与所述待加工管件(12)的中心轴线两者重合；所述激光加工梁式中心转轴(13)具有轴中导光通道，该轴中导光通道与所述激光加工梁式中心转轴(13)的中心轴线相重合；所述激光产生组件用于产生激光，该激光经过所述激光扩束器(5)整形后由所述轴中导光通道传输；在所述激光加工梁式中心转轴(13)内还设置有平移机架(14)，该平移机架(14)能够随着所述激光加工梁式中心转轴(13)的转动而转动，该平移机架(14)上设置有聚焦组件，该聚焦组件包括聚焦透镜和激光转折镜，所述聚焦透镜与所述激光转折镜配合作用，用于使所述轴中导光通道内传输的激光束聚焦并投射到所述待加工管件(12)的内壁上；该平移机架(14)用于带动所述聚焦组件在所述激光加工梁式中心转轴(13)内进行平移；

所述待加工管件(12)的长度为10米以上。

2.如权利要求1所述大型长筒内壁的高功率半导体激光表面处理装置，其特征在于，所述激光扩束器(5)包括两个前后排列设置的不同焦距的透镜，其中，位于光路前部的焦距较短，为短焦距透镜；位于光路后部的焦距较短，为长焦距透镜；所述激光产生组件产生的激光先经过该短焦距透镜聚焦，并且聚焦后形成的光斑落在所述长焦距透镜的前焦面上；

优选的，所述短焦距透镜的焦距不超过入射高斯光束其瑞利长度的十分之一。

3.如权利要求1所述大型长筒内壁的高功率半导体激光表面处理装置，其特征在于，所述平移机架(14)包括一根传动丝杆、以及端面按正多边形多个顶点分布的多根并列固定支杆，该平移机架(14)还包括同时套设在这多根固定支杆上的左滑动支撑板和右滑动支撑板，所述左滑动支撑板和所述右滑动支撑板用于在所述传动丝杆的传动下沿着所述固定支杆滑动，所述聚焦组件至少与所述左滑动支撑板和所述右滑动支撑板中的一者相连；

此外，这些传动丝杆及固定支杆的两端分别固定于所述激光加工梁式中心转轴(13)两端的轴板上，能够随着所述激光加工梁式中心转轴(13)的转动而转动；此外，所述激光加工梁式中心转轴(13)两端的轴板还分别通过支撑架支撑。

4.如权利要求3所述大型长筒内壁的高功率半导体激光表面处理装置，其特征在于，所述聚焦组件中的所述聚焦透镜和所述激光转折镜按先后顺序设置在光路上，所述轴中导光通道内传输的激光束是依次经由所述聚焦透镜和所述激光转折镜，最终投射到所述待加工管件(12)内壁上的；所述聚焦透镜和所述激光转折镜均位于所述激光加工梁式中心转轴(13)的中心轴线上，所述激光转折镜设置在所述左滑动支撑板和所述右滑动支撑板之间；

在所述左滑动支撑板和所述右滑动支撑板中的一个上设置有调焦手轮(27)，另一个上设置有调焦丝杆座(26)，所述左滑动支撑板和所述右滑动支撑板之间还连接有调焦丝杆，利用所述调焦手轮(27)能够通过调焦丝杆调节所述聚焦透镜的位置，进而进行调焦。

5.如权利要求3所述大型长筒内壁的高功率半导体激光表面处理装置，其特征在于，所述聚焦组件中的所述激光转折镜和所述聚焦透镜按先后顺序设置在光路上，所述轴中导光通道内传输的激光束是依次经由所述激光转折镜和所述聚焦透镜，最终投射到所述待加工管件(12)内壁上的；所述激光转折镜位于所述激光加工梁式中心转轴(13)的中心轴线上、且设置在所述左滑动支撑板和所述右滑动支撑板之间，所述聚焦透镜设置在所述激光加工梁式中心转轴(13)的中心轴线之外；

所述聚焦透镜与调焦丝杆相连，利用调焦手轮(27)能够通过调焦丝杆调节所述聚焦透镜的位置，进而进行调焦。

6.如权利要求3所述大型长筒内壁的高功率半导体激光表面处理装置，其特征在于，所述多根并列固定支杆具体为三根并列固定支杆，这三根并列固定支杆其端面按等边三角形三个顶点分布的。