激光加热装置的制作方法

本发明涉及加热的技术领域，具体的说，涉及一种激光加热装置。

背景技术：

针对某些特殊的工业应用场合，对被加工工件的上表面特定区域进行同时加温处理，要求工件加温区表面温升基本一致，同时温度可控。

目前，对被加工工件的局部位置的温度调节是通过电加热的方式，该方式是通过热传导的方式实现加热，加热响应慢，很难保证加热区表面温升的一致性，影响被加热件的质量。

因此，如何提供一种激光加热装置，以保证被加热工件的质量，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种激光加热装置，以保证被加热工件的质量。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种激光加热装置，用于对被加热工件加热，其包括：

用于输出激光的激光器；

调焦镜，所述调焦镜将所述激光器输出的激光光斑的尺寸调节至能够覆盖被加热工件所需加热部分的尺寸。

优选的，上述的激光加热装置中，还包括：

用于测试被加热工件所需加热部分的温度的温度传感器；

与所述温度传感器信号连接，并控制所述激光器启停以及激光的功率变化的显控装置，所述显控装置根据被加热工件所需达到的预设温度调节所述激光器的输出功率。

优选的，上述的激光加热装置中，还包括支架，所述调焦镜安装在所述支架上。

优选的，上述的激光加热装置中，所述激光器输出的激光通过光纤导入所述调焦镜。

优选的，上述的激光加热装置中，所述激光器还可发出用于指示激光光斑位置的指示光。

优选的，上述的激光加热装置中，还包括用于夹紧所述被加热工件的夹具。

优选的，上述的激光加热装置中，所述夹具包括：

用于放置所述被加热工件的底座；

用于夹紧所述被加热工件相对面的两个导轨，且两个所述导轨之间的距离可调。

经由上述的技术方案可知，本发明公开了一种激光加热装置，用于对被加热工件加热，包括激光器和调焦镜，激光器用于输出激光，而调焦镜则用于将激光器输出的激光光斑的尺寸调节至能够覆盖被加热工件所需加热部分的尺寸。本申请中通过激光器发出的激光对被加热工件进行加热，为了保证加热的面积，需要调节激光幅宽，以保证激光光斑的尺寸能够覆盖被加热工件所需加热部分。由于激光加热的原理是在被加热工件表面产生一定的感应电流，从而可迅速加热零件表面，可保证被加热工件表面的温度的均匀，保证被加热工件的质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的激光加热装置的信号连接的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的激光加热装置的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的激光加热装置的俯视图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种激光加热装置，以保证被加热工件的质量。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-图3所示，本发明公开了一种激光加热装置，用于对被加热工件加热，包括激光器1和调焦镜5，激光器1用于输出激光，而调焦镜5则用于将激光器1输出的激光光斑的尺寸调节至能够覆盖被加热工件所需加热部分的尺寸。本申请中通过激光器1发出的激光对被加热工件进行加热，为了保证加热的面积，需要调节激光幅宽，以保证激光光斑的尺寸能够覆盖被加热工件所需加热部分。由于激光加热的原理是在被加热工件表面产生一定的感应电流，从而可迅速加热零件表面，可保证被加热工件表面的温度的均匀，保证被加热工件的质量。

目前，现有技术中对于工业激光的应用，主要集中在将激光束聚焦成点，汇聚能量，完成激光切割、激光打孔以及熔融等操作。而本申请的应用方式比较特殊，是将激光束扩大成面，同时能够对激光照射面的温度进行自动控制，完成工业加工的特殊需求。

本申请中公开的激光加热装置还包括温度传感器3和显控装置2，其中，温度传感器3用于测试被加热工件所需加热部分的温度，以实现实时监测被加热工件的温度，保证温控的准确。而显控装置2包括液晶触摸屏以及控制系统，其中，液晶触摸屏用于显示目标区域实际温度和理想设定温度以及激光器的工作状态。此外，该液晶触摸屏可实现人工触摸操作，例如设定温度值等。此外，还可通过液晶触摸屏上的按钮控制激光器的工作情况，例如：控制激光器1发射和停止输出激光，可控制激光功率的增加和降低。

本申请中的显控装置2的控制系统根据被加热工件所需达到的预设温度调节激光器1的输出功率。具体的，当预设温度较高时，可增大激光器1的输出功率，而当预设温度较小时，可减小激光器1的输出功率。当被加热工件所需加热部分达到预设温度时，控制系统控制激光器1的输出功率不变，保证被加热工件的温度稳定在此温度。

进一步的实施例中，该激光加热装置还包括支架4，上述的调焦镜5安装在支架4上。调焦镜5安装在支架4上可根据被加热工件的所需加热部分的面积调节调焦镜5的位置，以改变激光器1的光斑尺寸。因此，调焦镜5可移动的安装在支架4上。

优选的，激光器1位于支架4的下端，调焦镜5位于支架4的上端，为了实现将激光从激光器导入调焦镜5，本申请中将激光器1和调焦镜5通过光纤6连接，光纤6作为激光传输媒介。通过光纤6的连接，可任意改变激光器1和调焦镜5的位置，方便调节了。

更进一步的实施例中，该激光加热装置还包括用于夹紧被加热工件的夹具，以防止被加热工件在工作过程中，位置发生移动。对于夹具的具体形状和结构可根据不同的需要进行设定，且均在保护范围内。

本申请中公开了一种具体的夹具，其包括底座和导轨7。工作时，将被加热工件放置在底座上，并通过两侧的导轨7将被加热工件夹在导轨7之间，实现限位。为了增大应用范围，两个导轨7之间的距离可调。

本申请中的激光器1为半导体激光器，功率为50w，光束质量：光斑尺寸为5.6mm×5.8mm，发散角为6.4mard×6.8mrad；

光纤6：直径600um，长度500mm。

调焦镜5为手动旋转调焦镜组，以改变激光光斑宽度。调焦范围12mm～16mm，600mm处光斑宽度15mm～30mm，口径25mm。

支架4：底面尺寸500mm×500mm，立柱600mm。材料为不锈钢。

温度传感器3：感知激光照射区域的温度，并将信号反馈给显控设备，可测温度范围：0～200℃，分辨率1℃。

本申请中的激光加热装置的工作原理：将被加热工件放置在支架4底面的夹具上，将需要加热的面朝上放置。通过显控装置2控制激光器1发出指示光(红光)，标识出激光光斑的位置，此时调整被加热工件的位置、调整支架4的高度、调节调焦镜5的焦距，控制激光光斑的尺寸和覆盖面积，使之覆盖被加热工件表面需要加热的部分，然后在显控界面上设置需要加温达到温度，并将温度传感器3对准被加热工件表面指示光标识出的区域，开启激光器1。显控装置2自动控制激光器1功率的输出，使被加热工件表面达到设定温度，并稳定在此温度。待被加热工件加温过程完成后，通过显控装置2关闭激光器，全过程结束。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。