一种基于激光淬火的温度控制及激光功率补偿装置的制作方法

1.本实用新型涉及激光淬火技术领域，具体为一种基于激光淬火的温度控制及激光功率补偿装置。


背景技术：

2.在激光淬火的工艺中，会通过带有高温的激光束照射在加工工件表面，使其快速升温后再进行快速冷却，以达到淬火的目的，为了确保激光淬火的均匀和稳定，现有技术中会采用温控装置对单独的激光器功率进行控制，实现补偿效果，但是在进行补偿的过程中，底部工件的运行则不会停止，进而导致补偿进行的时间内激光束照射的位置温度会降低，该照射的区域淬火质量受到影响，最终导致工件表面的淬火状态不均匀，另一方面，若该激光器温度达到最高后由于外部因素导致温度降低，则难以直接通过继续增加功率实现补偿效果，因此常规的温度控制及激光功率补偿装置难以满足多种类型的补偿需求。


技术实现要素：

3.针对现有技术存在的不足，本实用新型目的是提供一种基于激光淬火的温度控制及激光功率补偿装置，以解决上述背景技术中提出的问题,本实用新型增设额外的补偿用激光器，避免产生淬火差异，稳定性高，适用范围广。
4.为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：一种基于激光淬火的温度控制及激光功率补偿装置，包括补偿装置本体，所述补偿装置本体包括第一激光器、第二激光器和散热机构，所述第一激光器的前端安装有固定光路外壳，且第一激光器和第二激光器相对齐，所述第一激光器和第二激光器均安装在基板的前端，所述基板的表面设置有散热机构，所述第二激光器的前端设置有可调光路外壳，所述基板的表面底部安装有温控组件，所述第一激光器和第二激光器的末端均安装有激光头。
5.进一步的，所述第一激光器与前端的固定光路外壳固定连接，所述固定光路外壳的顶部通过固定板与基板的表面连接为整体，所述第一激光器和第二激光器的表面均和散热机构相贴合连接。
6.进一步的，所述温控组件的两端均安装有感温探头，所述第一激光器底部的激光头保持垂直向下照射，且温控组件两端的感温探头分别与两个激光头的底部对齐。
7.进一步的，所述散热机构包括水冷管和导热铜管，所述水冷管的中间设置有第一延伸管，所述第一延伸管的中间设置有第二延伸管，所述第二延伸管的表面固定安装有挡板，所述第二延伸管设置在可调光路外壳一侧的底部。
8.进一步的，所述导热铜管套设在第一激光器和第二激光器的壳体表面，所述导热铜管的后端连接有导热板，所述导热板的顶端安装有托块。
9.进一步的，所述托块的顶部与水冷管的底部相贴合，所述水冷管的前端与外部的循环泵相连通，所述水冷管和导热板的一侧固定安装在基板的表面。
10.进一步的，所述可调光路外壳的一侧开设有转动槽，所述可调光路外壳的内部安
装有聚焦镜，所述聚焦镜的后端通过转轴与微型电机相连。
11.进一步的，所述第二激光器末端的激光头与聚焦镜固定连接，且该激光头通过微型电机的运转下在转动槽处进行旋转。
12.本实用新型的有益效果：本实用新型的一种基于激光淬火的温度控制及激光功率补偿装置，包括补偿装置本体，所述补偿装置本体包括基板、第一激光器、第二激光器、温控组件、感温探头、固定光路外壳、激光头、固定板、散热机构、可调光路外壳、导热铜管、导热板、托块、水冷管、第一延伸管、第二延伸管、挡板、转动槽、聚焦镜、微型电机、转轴。
13.1.该基于激光淬火的温度控制及激光功率补偿装置通过安装额外的激光器用于在第一激光器发生故障导致淬火温度降低时触发，因此可以在第一激光器达到最高功率后由于外部因素导致淬火温度降低的情况下进行补偿使用，适用范围更广。
14.2.该基于激光淬火的温度控制及激光功率补偿装置将两个激光器设置有一定的间距，因此第一激光器淬火温度降低后，能通过及时启动第二激光器对底部移动的工件进行淬火，进而使接收到降低功率后的激光束淬火区域仍旧能够在后续移动到第二激光器下后再次接收到足够温度的淬火效果，避免由于补偿时间延迟导致的工件表面淬火不均匀的情况。
15.3.该基于激光淬火的温度控制及激光功率补偿装置通过微型电机控制激光头转动对准散热机构，即可在第二激光器启动后短时间内产生的温度进行及时导出的情况，确保第二激光器照射到工件表面的瞬间可以立刻达到所需要的淬火温度。
附图说明
16.图1为本实用新型一种基于激光淬火的温度控制及激光功率补偿装置的外形的结构示意图；
17.图2为本实用新型一种基于激光淬火的温度控制及激光功率补偿装置散热机构部分的示意图；
18.图3为本实用新型一种基于激光淬火的温度控制及激光功率补偿装置可调光路外壳部分的示意图；
19.图4为本实用新型一种基于激光淬火的温度控制及激光功率补偿装置可调光路外壳部分的内部示意图；
20.图中：1、基板；2、第一激光器；3、第二激光器；4、温控组件；5、感温探头；6、固定光路外壳；7、激光头；8、固定板；9、散热机构；10、可调光路外壳；11、导热铜管；12、导热板；13、托块；14、水冷管；15、第一延伸管；16、第二延伸管；17、挡板；18、转动槽；19、聚焦镜；20、微型电机；21、转轴。
具体实施方式
21.为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。
22.请参阅图1至图4，本实用新型提供一种技术方案：一种基于激光淬火的温度控制及激光功率补偿装置，包括补偿装置本体，所述补偿装置本体包括第一激光器2、第二激光器3和散热机构9，所述第一激光器2的前端安装有固定光路外壳6，且第一激光器2和第二激
光器3相对齐，所述第一激光器2和第二激光器3均安装在基板1的前端，所述基板1的表面设置有散热机构9，所述第二激光器3的前端设置有可调光路外壳10，所述基板1的表面底部安装有温控组件4，所述第一激光器2和第二激光器3的末端均安装有激光头7，该补偿装置设置有两个激光器，第一激光器2和第二激光器3均安装在基板1表面的同一直线上，运行时将所需要激光淬火的工件从两个激光器的底部移动，利用第一激光器2末端激光头7处射出的激光束对工件的表面进行淬火处理，通过底部的温控组件4对第一激光器2发射的激光束进行温度探测，当感应到第一激光器2的温度降低后，通过外部的控制系统启动第二激光器3对第一激光器2照射的位置进行温度补偿。
23.本实施例，所述第一激光器2与前端的固定光路外壳6固定连接，所述固定光路外壳6的顶部通过固定板8与基板1的表面连接为整体，所述第一激光器2和第二激光器3的表面均和散热机构9相贴合连接，所述温控组件4的两端均安装有感温探头5，所述第一激光器2底部的激光头7保持垂直向下照射，且温控组件4两端的感温探头5分别与两个激光头7的底部对齐，正常运行时，第一激光器2前端的固定光路外壳6通过顶部的固定板8固定安装在基板1上，因此固定光路外壳6内部的聚焦镜19以及底部的激光头7同样保持垂直向下固定发射，发射的激光束对底部的工件进行淬火，运行过程中通过温控组件4一端的感温探头5实时对第一激光器2发射的激光束温度进行检测，并将该信号传递到现有的控制系统中，其中激光头7和聚焦镜19均为现有的成熟技术。
24.本实施例，所述散热机构9包括水冷管14和导热铜管11，所述水冷管14的中间设置有第一延伸管15，所述第一延伸管15的中间设置有第二延伸管16，所述第二延伸管16的表面固定安装有挡板17，所述第二延伸管16设置在可调光路外壳10一侧的底部，所述导热铜管11套设在第一激光器2和第二激光器3的壳体表面，所述导热铜管11的后端连接有导热板12，所述导热板12的顶端安装有托块13，该散热机构9为水冷系统，通外部的循环泵将水冷液注入到水冷管14内，而每个激光器使用时导致外壳产生的高温依次通过导热铜管11、导热板12和托块13将热量传递到水冷管14处，并通过内部流动的水冷液将热量及时排出，确保两个激光器的壳体上的温度能够快速排出，提供良好的运行环境，降低故障率。
25.本实施例，所述托块13的顶部与水冷管14的底部相贴合，所述水冷管14的前端与外部的循环泵相连通，所述水冷管14和导热板12的一侧固定安装在基板1的表面，由于第二激光器3末端的可调光路外壳10能够通过微型电机20带动底部的激光头7进行转动，因此通过两个延伸管将挡板17置于第二激光器3末端激光头7的附近，当第一激光器2温度降低后，即可启动第二激光器3，并在激光太射出的激光束进行升温时利用挡板17对未达到预设温度的激光束进行阻挡，而吸收了热量的挡板17同样通过水冷管14将热量进行即使的排出。
26.本实施例，所述可调光路外壳10的一侧开设有转动槽18，所述可调光路外壳10的内部安装有聚焦镜19，所述聚焦镜19的后端通过转轴21与微型电机20相连，所述第二激光器3末端的激光头7与聚焦镜19固定连接，且该激光头7通过微型电机20的运转下在转动槽18处进行旋转，启动第二激光器3进行功率补偿时，由于第一激光器2产生的温度不足，导致底部工件无法达到预设的淬火效果，而在工件移动到第二激光器3底部的时间内，第二激光器3末端的激光头7进行升温，并在达到预设的补偿温度后，通过电机驱动内部可转动的聚焦镜19以及激光头7进行旋转，直至激光束从挡板17处移动到下方的工件表面，且通过将微型电机20的控制状态与底部工件的移动状态进行配合后，即可实现在达到足够温度的时间
后该激光束立刻与底部需要进行再次淬火的区域对齐，实现第二激光器3对第一激光器2补偿效果的无缝衔接，确保工件上的淬火效果均匀。
27.以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点,对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
28.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。