能够准确定位激光束焦点位置的激光器的制作方法

本实用新型涉及金属激光加热所使用的激光器，尤其是一种金属热处理使用的激光器及将激光束的焦点准确定位的装置。

背景技术：

在金属热加工行业，用激光对金属表面进行加热，越来越普遍，激光加热具有加热速度快、生产效率高、产品质量好等众多优点。激光加热一般仅是对金属表面进行局部、快速加热，一般情况下需要使激光束的焦点正好落在被加热的金属工件表面，此时能力最集中，加热速度最快。在对成型后的钢铁工件表面进行热处理时，出于温度高低需要、或者加热面积需要，有时会将激光束焦点太高或降低，也就是说需要使激光束的焦点不落在被加热工件表面。热处理过程中激光发射器的焦距及距离被加热工件表面的距离是激光加热工作的重要参数，直接影响激光强化质量。在加热前，需要对激光发射器距离被加热工件表面的距离进行较为精确的测量。实际工作中，操作工人一般会用直尺测量激光发射器的激光头到工件表面的距离，这样测量不会准确，精度低。

同时被加热工件的表面和工件形状往往不规则，不平整，如会有各种曲面、各种孔或凹凸的坑，由于各种各样的外观形状、尺寸影响，用直尺确定激光束焦点的位置很难准确。另外激光器在工作过程中还可能有不同的倾斜角度，激光束有时不能针对工件表面，或者说不能与工件表面垂直，这些因素也会影响激光束焦点到工件表面的距离。实际工作中很难确定激光发射器的激光束焦点距离工件表面的距离，无法达到最佳的或者设想的激光强化效果。

技术实现要素：

本实用新型需要解决的技术问题是提供一种能够准确定位激光束焦点位置的激光器，通过单人操作即可精确确定激光发射器激光束的焦点位置，提高激光强化工作效率和激光强化效果。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种能够准确定位激光束焦点位置的激光器，包括激光发射器，在激光发射器上安装一定距杆，所述定距杆套装在激光发射器的发射头部。

本实用新型技术方案的进一步改进在于： 所述定距杆与激光发射器的发射头相对应，定距杆与激光发射器为可拆分结构。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：定距杆包括顶杆和固定座，固定座套装在激光发射器发射头部，固定座的中心设置有螺纹孔，顶杆通过螺纹连接在固定座的中心螺纹孔内，顶杆的轴心与激光发射器发射头的中心相对应。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：固定座上部包括套接在激光发射器发射头外部的凸缘和配合插入激光发射器发射头内孔的凸台，在固定座的凸缘上均布有将固定座和激光发射器发射头紧固连接的顶丝。

顶杆和固定座由玻璃钢材料制成。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：顶杆上标示有刻度。顶杆下端为圆锥尖型。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：刻度是激光发射器的激光束焦距附近的数值或者是激光束焦点与被加热工件表面的距离。

由于采用了上述技术方案，本实用新型取得的技术进步是：

本实用新型能够准确地将激光器定位在距离工件合适的位置。在应用于淬火、焊接等热加工工艺时，单人操作即可精确确定激光发射器激光束的焦点位置，提高激光强化工作效率和激光强化效果，提高生产精度。本实用新型克服了被加热工件的外观形状、尺寸、激光器倾斜角度对测量精度的影响，能够精确定位激光器，使激光束到达被加热工件的距离能够被精确控制，因此能够准确控制加热工件的温度和加热范围，提高产品质量。

本实用新型的定距杆与激光发射器为可拆分结构，在定距完成后将定距杆拆下，然后就可以开始加热工作。

定距杆包括顶杆和固定座两部分，方便拆卸。顶杆和固定座通过螺纹连接，通过调整顶杆的伸出长度，能够调整激光束的焦点到被加热工件表面的距离，实现聚焦和离焦加热。顶杆的轴心与激光发射器发射头的中心相对应，激光束的路线就是顶杆的直线，距离控制更加精确。

固定座的凸缘和凸台能从激光发射器发射头外部和内孔和激光发射器发射头配合，连接更加稳固，顶丝也方便了固定座和激光发射器发射头的连接和拆卸。

顶杆下端设置成为圆锥尖，能够满足小孔内或小面积加热时的精确定位需要。顶杆上的刻度可以控制聚焦的准确度，也能够准确控制离焦的距离、加热面积、加热温度。刻度标示的是激光发射器的激光束焦距附近的数值，有正有负，能够精确控制离焦距离。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型固定座的机构示意图；

图3是本实用新型的顶杆的结构示意图；

图4是本实用新型应用于带孔表面工件的使用状态示意图；

图5是本实用新型应用于带球冠面工件时的使用状态示意图。

其中：1、激光发射器，2、固定座，3、顶杆，4、刻度，5、顶丝，6、工件。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步详细说明。

本实用新型所述的能够准确定位激光束焦点位置的激光器，如图1所示，包括激光发射器1，在激光发射器1上套装一定距杆，定距杆是安装在激光发射器1的发射头部。定距杆安装在激光发射器1上，并可以拆分下来，定距杆与激光发射器1的发射头相对应。

定距杆包括顶杆3和固定座2，如图2、图3所示。固定座2为圆盘状，其上部包括位于圆盘边缘的凸缘和位于圆盘中心的凸台，凸缘和凸台之间为环形沟槽，固定座2套在激光发射器1发射头下面时，外部的凸缘包住发射头外圆，中心的凸台插入激光发射器1发射头内孔，使固定座内外都配合在发射头上，在固定座2的凸缘上还设置有横向的顶丝5，顶丝5一般采用两三个均布的方式，使固定座2和激光发射器1发射头紧固连接，并可以拆卸。

顶杆3的轴心与激光发射器1发射头的中心相对应。固定座2的中心设置有螺纹孔，顶杆3上端设置螺纹，顶杆3通过螺纹连接在固定座2的中心螺纹孔内，方便调节聚焦或离焦的准确程度。顶杆3下端为圆锥尖型，顶杆3上标示有刻度4。刻度4可以是激光发射器1的激光束焦距附近的数值，也可以标示成焦点与被加热工件表面的距离，刻度可以分正负数值。当需要激光束离焦、使激光束的焦点不聚焦在被加热工件表面时，转动顶杆，可以从顶杆上的刻度得知焦点距离工件表面的距离。

本实用新型的顶杆和固定座采用玻璃钢制作，一是可以保证他们的刚性，并减少激光发射器承重，也不会对于工件表面造成划伤。

将调整好的定距杆安装激光发射器上，调整好焦点与工件被加热部位表面的距离，向工件表面方向移动激光发射器，直到顶杆尖顶到工件表面，停止移动激光发射器，激光发射器定焦完成。

图4是本实用新型应用在带孔表面工件时的使用状态示意图。将调整好的定距杆安装激光发射器上，调整好焦点与工件被加热部位表面的距离，移动激光发射器，使顶杆尖顶到孔内底面，停止移动激光发射器，松开顶丝5，卸下固定座和顶杆即可开始激光加热工作。

图5是本实用新型应用于带球冠面工件时的使用状态示意图。将调整好的定距杆安装激光发射器上，调整好焦点与工件被加热部位表面的距离，移动激光发射器，使顶杆尖顶到球冠的顶部，停止移动激光发射器。然后松开顶丝5，卸下固定座2和顶杆3即可开始激光加热工作。