激光加工装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明是有关于一种加工装置，且特别是有关于一种可应用于激光设备的激光加工装置。
【背景技术】
[0002]激光加工技术主要有切割、焊接、热处理及焊覆等应用。然而，目前国外的激光熔覆(激光熔覆)(Laser Cladding)加工设备通常包含激光批覆镜头模块(激光加工模块)以及送粉装置。整套设备费用非常高昂。换言之，国外的激光加工设备公司并不会提供一机多用途的激光加工设备给客户。例如，当客户已有一台激光设备(例如:激光焊接设备)及镜头模块，若想要额外扩充有激光熔覆的功能，则必须考虑购买另一台具有送粉装置的激光批覆加工设备。由此可知，在目前激光加工设备大多仅有一机一功能的情况下，其对于激光加工业者来说，并不便利；而且也浪费设备的成本。
[0003]此外，如美国专利号US 7605346与US 8117985所揭露的可用于激光熔覆设备的喷嘴(nozzle)，其送粉装置并无法被调整，使得加工粉末未具有配合激光的聚焦点的位置调整功能(亦即，加工粉末的输出位置无法配合激光聚焦光点而被调整至相关的指定位置)，因此对于工业者而言，并无法完全符合特定的激光熔覆的加工需求。
【实用新型内容】
[0004]有鉴于此，本发明提供一种将喷嘴模块及粉末导入模块整合在一起，且粉末导入模块的位置可被调整的激光加工装置。
[0005]依据上述的目的，本发明提供一种激光加工装置包含第一管件、第二管件、喷嘴模块以及粉末导入模块，第一管件具有第一端部以及位置相对第一端部的第二端部，第一管件包含第一激光信道；第二管件具有用以连接于第二端部的位置调整部，第二管件包含连通第一激光信道的第二激光信道；喷嘴模块其之一端配置于第二管件内，喷嘴模块包含组接部以及组装于组接部的喷嘴件，喷嘴件具有加工开口连通第二激光信道；粉末导入模块配置于喷嘴模块的侧边，粉末导入模块包含至少一粉末导管，粉末导管具有粉末输出通道位于加工开口的周围位置。
[0006]依照本发明的实施例所述激光加工装置，上述第一激光信道配置有保护镜片，且保护镜片位于第一端部的位置。
[0007]依照本发明的实施例所述激光加工装置，上述第一管件更设有连通第一激光信道的气体导入口。
[0008]依照本发明的实施例所述激光加工装置，上述第二端部包含第一螺纹，位置调整部包含对应第一螺纹的第二螺纹，利用第二螺纹与第一螺纹的螺合，使第二管件的位置得以被调整；其中当第二管件被调整而朝背离或接近第一管件的方向前进时，喷嘴模块亦同时被驱动而朝背离或接近第一管件的方向前进。
[0009]依照本发明的实施例所述激光加工装置，上述第二管件的表面更设有位置刻度盘。
[0010]依照本发明的实施例所述激光加工装置，上述第一管件与第二管件之间更配置有弹性元件，其中喷嘴模块的一端设有凸缘，第二管件设有扣沟部，凸缘藉由弹性元件的弹力而顶压在扣沟部上，使得喷嘴模块与第二管件可相互结合。
[0011]依照本发明的实施例所述激光加工装置，上述喷嘴模块更包含冷却流体通道位于喷嘴件的周围。
[0012]依照本发明的实施例所述激光加工装置，上述至少一粉末导管包含第一粉末导管与第二粉末导管，第一粉末导管具有第一粉末输出通道，第二粉末导管具有第二粉末输出通道，第一粉末输出通道与第二粉末输出通道位于加工开口的周围位置且为相互对应。
[0013]依照本发明的实施例所述激光加工装置，上述组接部包含卡槽，喷嘴件包含对应卡槽的卡块。
[0014]依照本发明的实施例所述激光加工装置，上述加工开口的周围更设有防护挡板。
[0015]本发明的激光加工装置可将喷嘴模块及粉末导入模块直接整合在一起，因此激光设备的激光光经过聚焦镜头而从加工开口射出后，此激光光除了可对待加工的基材进行激光加工(例如，激光焊接)外，藉由粉末导入模块的搭配更可具有额外的激光熔覆加工的功能；且粉末导入模块的位置可藉由第二管件而被调整，以符合激光熔覆加工的特定加工需求。
【附图说明】
[0016]图1为本发明一实施例的激光加工装置的组装剖面示意图。
[0017]图2为图1的激光加工装置的分解剖面示意图。
[0018]图3为图1的激光加工装置运用于激光设备的作动原理的剖面示意图(一)。
[0019]图4为图1的激光加工装置运用于激光设备的作动原理的剖面示意图(二)。
[0020]图5为图1的激光加工装置运用于激光设备的作动原理的剖面示意图(三)。
[0021]图6为本发明另一实施例激光加工装置配置的组装剖面示意图，其显示防护挡板。
[0022]其中附图标记:
[0023]I 激光加工装置
[0024]11 第一管件
[0025]110第一激光信道
[0026]111 第一端部
[0027]112 第二端部
[0028]112a 第一螺纹
[0029]113气体导入口
[0030]114保护镜片
[0031]12 第二管件
[0032]120第二激光信道
[0033]121位置调整部
[0034]121a 第二螺纹
[0035]122扣沟部
[0036]13 喷嘴模块
[0037]130组接部
[0038]130a 卡槽
[0039]131 喷嘴件
[0040]131a 卡块
[0041]132冷却流体通道
[0042]132a冷却循环水入口
[0043]132b冷却循环水出口
[0044]133 第一 O 型环
[0045]134 第二 O 型环
[0046]135 凸缘
[0047]14 粉末导入模块
[0048]141第一粉末导管
[0049]141a第一粉末输出通道
[0050]142第二粉末导管
[0051]142a第二粉末输出通道
[0052]15 防护挡板
[0053]2 激光设备
[0054]20 聚焦镜头
[0055]3 基材
[0056]30 熔池
[0057]F 聚焦点位置
[0058]Fl 正离焦位置
[0059]F2 负离焦位置
[0060]G 保护气体
[0061]H 加工开口
[0062]L 激光
[0063]M 金属加工粉末
[0064]P 位置刻度盘
[0065]S 弹性元件
【具体实施方式】
[0066]为让本发明的上述目的、特征和特点能更明显易懂，兹配合附图将本发明相关实施例详细说明如下。
[0067]图1为本发明一实施例的激光加工装置的组装剖面示意图；图2为图1的激光加工装置的分解剖面示意图。请同时参阅图1与图2，激光加工装置I包含第一管件11、第二管件12、喷嘴模块13以及粉末导入模块14。
[0068]第一管件11具有第一端部111以及位置相对第一端部111的第二端部112。第一管件11的内部包含第一激光信道110。第二管件12具有用以连接于第二端部112的位置调整部121。于此实施例，第二端部112包含第一螺纹112a ;位置调整部121包含对应第一螺纹112a的第二螺纹121a。第一螺纹112a可为外螺纹(公螺纹);第二螺纹121a可为内螺纹(母螺纹)。藉此，利用第二螺纹121a与第一螺纹112a的螺合，可使第二管件12于第一管件11的相对位置得以被调整，例如第二管件12可被调整而相对第一管件11前进或后退。较佳地，第一管件11与第二管件12之间更配置有弹性元件S，使第一管件11与第二管件12之间具有缓冲保护的机制。此外，第二管件12的表面更设有位置刻度盘P(包含第二管件12的位置的相关数据或刻度)，以供使用者可藉此知悉并调整第二管件12于第一管件11的相对位置；且第二管件12的内部包含连通第一激光信道110的第二激光信道120。
[0069]喷嘴模块13的一端配置于第二管件12内。例如，喷嘴模块13的一端的凸缘135可藉由弹性元件S的弹力而顶压在第二管件12的扣沟部122上，使得喷嘴模块13与第二管件12可相互结合。当第二管件12被调整而相对第一管件11前进或后退时，喷嘴模块13亦同时被驱动前进或后退。其中，如图1所示，相互组装后的第一管件11、第二管件12与喷嘴模块13朝一轴向方向延伸。
[0070]喷嘴模块13包含组接部130以及可被组装于组接部130的喷嘴件131。于此实施例中，组接部130包含卡槽130a ;喷嘴件131包含对应卡槽130a的卡块131a。所述卡块131a可被安装于卡槽130a内。由此可知，喷嘴件131是可从喷嘴模块13被拆卸下来；或者喷嘴件131是可被组装至喷嘴模块13。亦即，喷嘴件131具有可被更换的特点。
[0071]此外，喷嘴件131具有加工开口 H。加工开口 H连通第二激光信道120，使得聚焦后的一激光束可依序经由第一激光信道110、第二激光信道120而从加工开口 H被射出，以对待加工的基材进行激光加工作业。较佳地，喷嘴模块13更包含冷却流体通道132。冷却流体通道132包含冷却循环水入口 132a与连通此冷却循环水入口 132a的冷却循环水出口132b。冷却流体通道132可被设于喷嘴模块13而位于被组装至喷嘴模块13的喷嘴件131的周围，以供由外部供应的冷却水通过，而具有防止喷嘴模块13(或喷嘴件131)于进行激光加工时的过热损坏的问题；且组接部130内的壁面的周围或附近可设有至少一 O型环，例如，第一 O型环133与第二 O型环134，但O型环的数量不限定于此，如此可确保于冷却流体通道132内被加入的冷却水不会外漏。
[0072]粉末导入模块14可直接配置于喷嘴模块13的侧边。例如，喷嘴模块13的侧边具有导槽，粉末导入模块14可被直接安装于导槽内。详言之，粉末导入模块14包含可安装于导槽的至少一粉末导管(亦即粉末导管的数量可为一个以上)。且粉末导管具有对应的粉末输出通道位于加工开口 H的周围位置。
[0073]于此实施例，以第一粉末导管141与第二粉末导管142作说明。第一粉末导管141具有对应的第一粉末输出通道141a ;第二粉末导管142具有对应的第二粉末输出通道142a。第一粉末输出通道141a与