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原文传递一种应用高反材料的激光加热系统及其加热方法

专利名称：	一种应用高反材料的激光加热系统及其加热方法
摘要：	本发明公开了一种应用高反材料的激光加热系统及其加热方法，该激光加热系统包括金属箱、激光发射器和连接并控制两者的工控电脑；激光发射器的激光照射头设在金属箱上，金属箱内设有球型内胆，球型内胆的内壁附有带高反材料的涂层，激光光线全部输入球型内胆中。球型内胆中装有放置小型被加热物体的移动平台和可以抓取大型被加热物体的机械臂。操作工控电脑使激光光线经过带有高反材料涂层的球型反射面后，从多个角度对放在移动平台上或被机械臂抓取的被加热物体进行热处理。这样解决了大型物体难以放置在现有的激光加热装置中且受热不均匀的问题，利用结构和材料的改进提高激光能量的利用率，控制成本且提升了热处理效果。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	山西;14
申请人：	中北大学
发明人：	张猛;马亚云;邢志刚;王雪伟;韩建宁;张宵;周克微
专利状态：	有效
申请日期：	2021-11-18T00:00:00+0800
发布日期：	2022-03-18T00:00:00+0800
申请号：	CN202111368645.7
公开号：	CN114199930A
代理机构：	太原华弈知识产权代理事务所
代理人：	李毅
分类号：	G01N25/20;G;G01;G01N;G01N25;G01N25/20
申请人地址：	030051 山西省太原市学院路3号
主权项：	1.一种应用高反材料的激光加热系统，其特征在于：包括金属箱和激光发射器，所述激光发射器通过激光管连接有激光照射头，所述激光照射头安装在金属箱上；所述金属箱内部设置有球型内胆，所述激光照射头发出的光线全部进入球型内胆；所述球型内胆的内壁设有用高反材料制成的高反涂层，所述球型内胆上设有单开门，所述球型内胆的内部安装有用于放置被加热物体的移动平台。 2.根据权利要求1所述的应用高反材料的激光加热系统，其特征在于：所述激光照射头横向设置在球型内胆外部，通过安装在球型内胆外侧的不透明导管连接，不透明导管中沿着激光照射头的照射方向依次设有聚光凸透镜和散光凹透镜。 3.根据权利要求1所述的应用高反材料的激光加热系统，其特征在于：所述高反涂层的材料包括金、银、铜或铝，所述高反涂层的表面进行镜面处理。 4.根据权利要求1所述的应用高反材料的激光加热系统，其特征在于：所述单开门开设在球型内胆的上半部分，占整个球型内胆的四分之一；所述球型内胆的顶部设有圆形固定部，所述单开门的门把手一端与圆形固定部的顶部活动连接，另一端安装在单开门边缘。 5.根据权利要求4所述的应用高反材料的激光加热系统，其特征在于：所述球型内胆的下半部分球壳的上方设置有圆形的滑动轨道，所述单开门的底部与滑动轨道配合。 6.根据权利要求1所述的应用高反材料的激光加热系统，其特征在于：所述金属箱的顶部设置有密封门，所述密封门的大小与金属箱顶部的大小相同，密封门的内侧及金属箱内壁固定有隔热层。 7.根据权利要求1所述的应用高反材料的激光加热系统，其特征在于：所述金属箱外侧设有总开关，以及与总开关相连的移动平台控制按钮，所述移动平台控制按钮与移动平台连接；以及包括有工控电脑，所述工控电脑连接并控制激光发射器和金属箱；所述移动平台控制按钮包括托盘旋转旋钮、上升按钮和下降按钮。 8.根据权利要求1所述的应用高反材料的激光加热系统，其特征在于：所述金属箱内的底部设有两根互相平行的固定杆件，所述固定杆件之间的间距为球型内胆半径的1~1.5倍，所述两根固定杆件之间固定连接有可以抓取被加热物体的机械臂，所述机械臂的手臂部分位于移动平台后方，抓取部分置于移动平台上方；所述金属箱外侧还设有机械臂旋转按钮，所述机械臂旋转按钮和机械臂连接。 9.根据权利要求1所述的应用高反材料的激光加热系统，其特征在于：所述移动平台上设有用于盛放物体的托盘，所述托盘的中部厚度大于边缘厚度，环状的托盘边缘向中心倾斜，所述托盘中部设有温度传感器。 10.一种激光加热方法，其特征在于：设置一个用于激光加热的金属箱，在金属箱内部放置一个球型的加热内胆，加热内胆的内壁附有用高反材料制成的涂层，并在加热内胆中设置盛放被加热物体的平台和可以抓取被加热物体的机械臂；在金属箱上固定激光照射头，让激光光线全部进入加热内胆中；将加热内胆与气泵连通，使加热过程中的加热内胆中的氧气排空；另设工控电脑，连接金属箱、机械臂和激光发射器，实现对加热过程的智能化控制：根据放在平台上的或是机械臂持有的被加热物体调节激光发射器的输出功率，让激光照射头发出的一束激光经过高反材料涂层反射后形成分散的N束激光光线对被加热物体进行加热，调整平台或者控制机械臂移动使被加热物体的整个表面受到均匀照射。
所属类别：	发明专利