一种多光源、多功能、多轴激光加工头及装备

摘要

本发明公开了一种激光加工头及其包括该加工头的多光源、多功能、多轴激光加工装备。所述激光加工头包括壳体、光路系统、定位锥盘状连接机构、激光测距仪、电机驱动机构和吸尘保护罩，具有多种加工模式、可灵活选择激光器、容易更换特点。所述多光源、多功能、多轴激光加工装备包括装备控制操作系统平台、多轴联动数控机床和前述激光加工头，激光加工头通过刀柄式定位锥装置固定于高精度多轴联动机床上，进行大幅面、跨尺度的激光精细加工只需通过激光光源、激光光路和激光加工头的切换，即可实现至少三种以上大型复杂构件精细表面加工应用，特别适用于航空航天领域。本发明具有制造成本低，应用范围广，便于批量生产等优点。

主权项

一种激光加工头，其特征在于，包括壳体(51)、光路系统、定位锥盘状连接机构、激光测距仪(20)、电机驱动机构(18)和吸尘保护罩(22)；其中：所述壳体(51)开设有外部激光进光孔、光纤激光进光孔、出光孔和测距孔；出光孔和测距孔位于激光加工头壳体底面，进光孔、出光孔和测距孔分别用于外部激光入射、光纤激光入射、聚焦后激光和激光测距仪检测光通过；所述光路系统用于对激光整形并使其投射到加工焦平面上，根据不同波长激光选用匹配的光学器件，集成在不同激光加工头内；光路系统可灵活拆装更换，以适用于不同波长激光；所述定位锥盘状连接机构(17)安装于壳体(51)侧壁外部，用于与数控机床固定连接，不同激光加工头可通过定位锥盘状连接机构(17)灵活拆装更换；定位锥盘状连接机构(17)中部开有通光孔，该孔与壳体外部激光进光孔正对，用于外部激光馈入加工头；所述激光测距仪(20)安装在壳体(51)内，工作时其出射的检测激光束和反射激光束均通过壳体底面测距孔，激光测距仪出射的检测激光束在激光加工焦平面上的光斑与激光加工光斑重合，用于测量激光加工焦平面高度偏差；所述电机驱动机构(18)安装在壳体(51)内部，用于驱动光路系统和激光测距仪在工件表面的法线方向移动；所述吸尘保护罩(22)位于激光加工头底部，围绕壳体(51)出光口安装，通过与外部吸尘管连接以吸走加工过程中产生的烟尘并防止激光外泄，保护工作环境卫生和防止人员损伤。