去毛刺激光头和应用其的激光去毛刺装置的制作方法

本发明涉及激光去毛刺领域，具体涉及一种去毛刺激光头和应用其的激光去毛刺装置。

背景技术：

目前激光去毛刺装置中采用的去毛刺激光头的去毛刺原理通常是利用中间激光聚焦能量切除大毛刺，圆环光斑能量将切割后的剩余部分融成圆角，但去毛刺激光头在结构上面尚未有较为成熟的设计。现有的去毛刺激光头的结构如申请号为201711402760.5、名称为《一种提高激光去毛刺效率的光头装置及激光去毛刺方法》中记载，它包括聚焦镜、圆台反射镜、抛物反射镜，从而激光光束中的一部分经过聚焦镜聚集呈第一激光束，激光光束的其余部分则先后经圆台反射镜和抛物反射镜反射而形成投射在第一激光束周向外侧的环形的第二激光束。据此可以看出，现有的这种去毛刺激光头存在明显的缺陷，首先是中间反射过程中能量损耗严重，其次是整体尺寸相对较大。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种能够减小激光能量损耗、缩减整体尺寸的去毛刺激光头以及采用了该去毛刺激光头的激光去毛刺装置。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种去毛刺激光头，与激光光源相连接而用于去除待加工面上的毛刺，所述去毛刺激光头包括用于折射所述激光光源所发出激光的中心凸透镜，所述中心凸透镜的光轴与所述激光光源所发出激光的传输方向相平行，所述去毛刺激光头还包括用于折射所述激光光源所发出激光的环状凸透镜，所述环状凸透镜环绕所述中心凸透镜设置，且所述环状凸透镜的光轴方向与所述中心凸透镜的光轴方向相平行，所述待加工面经过所述中心凸透镜的焦点并垂直于所述中心凸透镜的光轴方向，所述环状凸透镜的焦距大于或小于所述中心凸透镜的焦距。

所述中心凸透镜和所述环状凸透镜同轴设置。

所述去毛刺激光头包括前端开设有出光孔以供折射后的激光射出的罩壳，所述中心凸透镜、所述环状凸透镜均通过固定组件设置在所述罩壳内，所述罩壳的后端与所述激光光源相连接。

所述罩壳包括后端与所述激光光源相螺纹连接且空心的外壳、通过螺纹连接于所述外壳前端的底座，所述出光孔开设于所述底座上。

所述固定组件包括设置于所述外壳中部且空心的圆柱件，所述圆柱件通过若干连接条与所述外壳相连接；所述中心凸透镜固定设置在所述圆柱件的后端，所述环状凸透镜套设于所述圆柱件的外周并固定设置在所述连接条的后端。

所述固定组件还包括由后端将所述中心凸透镜和所述环状凸透镜分别压紧于所述圆柱件和所述连接条上的凸透镜压件。

所述去毛刺激光头包括位于所述中心凸透镜、所述环状凸透镜与所述待加工面之间的保护镜，所述保护镜固定设置于所述外壳和所述底座之间。

一种激光去毛刺装置，用于去除待加工面上的毛刺，其包括用于发射激光的激光光源和用于传导激光并在所述待加工面上形成光斑的激光头，所述激光头前述的去毛刺激光头。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明将切割融化优势有机结合，利用环状凸透镜而折射形成环形光斑，无需多次反射，从而可以降低激光能量损失，且可以减少组成部件数量，实现缩减整体尺寸的目的。

附图说明

附图1为本发明的去毛刺激光头的剖视示意图。

附图2为本发明的去毛刺激光头的装配体立体示意图。

附图3为本发明的去毛刺激光头的装配体主视示意图。

附图4为本发明的去毛刺激光头的装配体仰视示意图。

以上附图中：1、外壳；2、底座；3、凸透镜压件；4、中心凸透镜；5、环状凸透镜；6、保护镜；7、圆柱件；8、连接条。

具体实施方式

下面结合附图所示的实施例对本发明作进一步描述。

实施例一：一种用于去除待加工面上的毛刺的激光去毛刺装置，包括用于发射激光的激光光源和用于传导激光并在待加工面上形成光斑的去毛刺激光头，去毛刺激光头与激光光源相连接。

如附图1至附图4所示，去毛刺激光头中用于形成光路而传导激光的部分包括中心凸透镜4和环状凸透镜5。中心凸透镜4为圆形透镜，其与激光光源所发出激光形成的激光束的中央部分相对应，中心凸透镜4的光轴与激光光源所发出激光的传输方向相平行，从而用于折射激光光源所发出的部分激光并在待加工面上形成圆形的第一光斑。环状凸透镜5外廓为圆形且中心开设有圆孔的环形，其与激光光源所发出激光形成的激光光束的外周部分向对应。环状凸透镜5环绕中心凸透镜4设置，且环状凸透镜5的光轴方向与中心凸透镜4的光轴方向相平行，通常环状凸透镜5和中心凸透镜4同轴设置，从而环状凸透镜5用于折射激光光源所发出的部分激光并在待加工面上形成环形的第二光斑。环状凸透镜5的焦距大于或小于中心凸透镜4的焦距。而待加工面则经过中心凸透镜4的焦点并垂直于中心凸透镜4的光轴方向。

基于此，该激光光束经过该去毛刺激光头后，可以在待加工面上的激光可加工区域形成带有圆心的圆环状的光斑，中间的圆心焦点用以切割大毛刺，圆环则用以融化小毛刺形成圆角。即，激光照射到中心凸透镜4和环状凸透镜5上，中心凸透镜4聚焦，其焦点为f1，环状凸透镜5聚焦焦点为f2，待加工面为过f1的平面，使得环状凸透镜5在待加工面上形成换装光斑。

为了实现上述中心凸透镜4和环状凸透镜5的安装，去毛刺激光头包括以下结构：

首先定义方向“前”“后”：按照激光光源所发出激光的传播方向，激光传播到的方向称之为“前”，而激光的来源方向则称之为“后”，对应在附图1中，则图下方为“前”，图上方为“后”。以下所涉及“前”“后”均以此为标准。

去毛刺激光头包括罩壳，罩壳具有空腔，罩壳的后端与激光光源相连接，而其前端开设有出光孔，中心凸透镜4、环状凸透镜5均通过固定组件设置在罩壳内，使得经中心凸透镜4和环状凸透镜5折射后的激光由出光孔射出至罩壳外部。

具体的，罩壳包括外壳1和底座2。外壳1呈具有台阶结构的圆筒状，其轴线沿激光的传输方向设置，外壳1的后端与激光光源相螺纹连接，底座2的通过螺纹连接于外壳1前端，出光孔开设于底座2上。

固定组件包括圆柱件7和若干连接条8。圆柱件7空心，其同轴设置在外壳1的中部，且圆柱件7通过若干连接条8实现与外壳1的连接。本实施例中，采用三条连接条8，他们环绕圆柱件7的周边均匀分布，一端连接在圆柱件7的外表面，另一端连接在外壳1的内表面。圆柱件7和连接条8可以一体成型，也可以圆柱件7、连接条8与外壳1共同一体成型。中心凸透镜4固定设置在圆柱件7的后端，环状凸透镜5套设于圆柱件7的外周并固定设置在连接条8的后端。中心凸透镜4的直径与圆柱件7的外径相当，环状凸透镜5上圆孔的孔径与圆柱件7的外径相当。中心凸透镜4与环状凸透镜5设置在不同的垂直于激光传输方向的平面上。固定组件还包括凸透镜压件3，通过凸透镜压件3可以由后端将中心凸透镜4和环状凸透镜5分别压紧于圆柱件7和连接条8上。本实施例中，凸透镜压件3套设在圆柱件7的后端，其具有底部和侧壁，底部开设有与中心凸透镜4对应以透光的通孔，侧壁则压紧在环状凸透镜5的圆孔边缘。

此外，该去毛刺激光头包括保护镜6，其为平面镜，位于中心凸透镜4、环状凸透镜5与待加工面之间，例如可以将其固定设置于外壳1和底座2之间，从而通过保护镜6防止激光加工时零件产生的颗粒物飞溅到凸透镜上。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。