偏转布置多激光搅拌熔池的增材设备及方法

技术领域

本发明涉及金属丝材增材制造技术领域，具体涉及一种偏转布置多激光引导电阻热预热、熔融金属丝材并搅拌熔池的增材设备及方法。

背景技术

增材制造技术是一种利用逐层堆焊熔覆的原理，采用电弧、激光、电子束、等离子体等为热源，通过金属丝材的连续添加，在程序的控制下，根据三维数字模型由线-面-体逐渐成形出金属零件的先进数字化制造技术。该技术已应用于航空航天、船舶制造、军工、能源和原位修复等领域。

激光金属增材制造工艺采用直接能量沉积(DED)过程，该过程利用分布式激光光源将多个激光束聚焦到工作表面上，在该工作表面上，激光焦点与金属材料（丝材或粉材）相交，以在计算机控制下在母材上形成金属分层构造。

现有的激光金属增材制造技术将激光器与多轴计算机数字控制(CNC)机器集成，其使用激光器通过直接能量沉积(DED)喷嘴将光束聚焦在金属材料上，以加工三维部件。计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)软件与DED工艺集成以驱动喷嘴来加工精确的三维部件渲染。现有的激光金属增材方法多为：激光束通过喷嘴的中心进入，金属材料经由同轴或侧向馈送机构通过喷嘴引入。

专利号CN201980097374.0，专利名称：用于金属制造应用的多模激光器装置，该技术包括集成丝线牵拉系统、多个离轴激光器光源、屏蔽气体递送系统和冷却系统，该多个离轴激光器用于将激光束递送到工作表面处的焦点，其中多个离轴激光光源包括多个可插入的激光器组件，该多个可插入的激光器组件包括具有反射保护件的内部固态二级管激光器，背反射保护件通过光传感器检测背反射并允许相应的激光器组件的快速瞬时去激活。所述所述集成丝线牵拉系统具有自动馈送压力控制，所述集成丝线牵拉系统能够将金属丝线从中心轴线丝线馈送导管通过并沉积外壳中的中心沉积喷嘴递送到丝线、粉末和激光的焦点；所述屏蔽气体递送系统能够将屏蔽气体递送到丝线、粉末和激光的焦点。

专利号201880050023.x，专利名称：同轴激光热丝头，该技术包含连接到电源的第一接触点；连接到所述电源的第二接触点，所述电源配置为产生电流以流过所述第一接触点和所述第二接触点之间的电极丝以加热所述电极丝；激光源，所述激光源配置为产生具有足以至少部分地熔化所述电极丝的激光功率的一个或多个激光束；以及同轴激光头，所述同轴激光头配置为将所述一个或多个激光束聚焦在工件上的一个或多个焦点处，以至少部分地熔化所述电极丝。

专利号CN201820545818.5，专利名称：同轴复合多束激光+电热丝材沉积装备，该技术由多台激光器或1台激光器经分光后输出的多束激光分别经工作头上呈圆周均匀分布的多个准直-聚焦透镜组先后准直、聚焦后，汇聚于工作头前方；送丝机构送进的丝材沿工作头的中心线进入工作头并延伸到工件或基板表面，加热电源与丝材、工件和基板组成电流回路，通电时丝材中产生电阻热，与汇聚的多束聚焦激光形成同轴复合能场，在计算机控制下复合能场加热熔化、沉积不断送进的丝材，进行沉积成形。工作头中每个准直镜与一个聚焦透镜组成一个共中心轴的平行镜组，多个镜组的中心轴线均匀分布在同一个以丝材中心线为轴的旋转圆锥面上，多束聚焦激光汇聚后在工件或基板表面的光斑形状随该旋转圆锥面与其中心轴之间的夹角变化而变化。

现有技术存在的技术问题。

（1）单纯电阻热送丝增材难以解决金属丝材各焊道之间熔接差的问题，使得增材过程中各焊道之间产生缝隙，没有熔接，材料显各向异性，如图15所示。

（2）激光增材的主要问题：激光增材产生的熔池比较稳定，因此有着熔覆精度高的优点。但单一激光器产生的激光功率以及材料对激光的吸收效率是有限的，若只采用激光为单一热源会大大提高熔丝需要的功率，其次会大大增加设备的制作成本。因此可采用其他形式的热输入作为复合热源提高热输入效率（这里其他形式的热输入有着加热电热效率高的特点），这样既可以发挥激光精度高的特点又能提高熔覆沉积效率。比如：半导体激光器电光效率约为50%，钢材吸收976nm波长激光效率在20%~50%之间，电阻加热的热效率高达90%左右，因此采用电极电阻与激光复合热源热丝既发挥激光精度高的特点又能提高熔覆沉积效率。

（3）多激光束与金属丝材处于同一平面内且同轴，存在的技术问题。

激光束与金属丝材处于同一平面时，在较高的激光功率情况下，激光束照射到母材产生的反射激光会将金属丝材直接融化，从而形成球形金属熔滴，从而影响熔覆轨迹的连续性；金属熔滴因张力的作用不会滴落，且熔滴拥有一定的体积会遮挡光束进而使激光束无法直接照射到母材上，母材因此不会产生较好的熔池；而金属熔滴被激光直射热输入不断增加，随着金属丝材的进给，熔滴会越来越大，从而对焊枪枪嘴造成损害，如图16和17所示。

发明内容

针对上述存在的技术问题，本发明提出通过偏转布置多激光引导电阻热预热、熔融金属丝材并搅拌熔池的多激光增材设备及方法，即偏转布置激光镜，使其轴线与送丝枪管轴线异面，激光镜引导激光光路以偏离送丝枪管和金属丝材轴线的一定角度入射到母材上，避免球形金属熔滴的出现。同时，通过激光光压和激光周期性功率变化实现熔池搅拌，熔池搅拌可以避免金属组织的各向异性。同时，在金属丝材与母材之间连接加热电源，在金属丝材与母材之间形成电流回路，产生电阻热；偏转激光引导电阻热预热、熔融金属丝材并搅拌熔池，可细化晶粒，提高增材零件的各项性能。

偏转布置多激光搅拌熔池的增材设备，包含

a送丝系统，所述送丝系统由驱动机构驱动，能够传递金属丝材通过送丝枪管和送丝导电嘴，送至激光光斑和母材的焦点；

b偏转布置于送丝枪管周边的激光镜，所述激光镜用于调整激光光路，将激光束递送至金属丝材与母材处的焦点，所述偏转布置即激光镜轴线与送丝枪管轴线不共面，激光器光源为由一束激光分成的多束激光，或为不少于两个激光器构成；

c电热金属丝材，所述送丝导电嘴与母材分别外接加热电源，在加热电源、金属丝材和母材之间形成电流回路，通电时金属丝材产生电阻热，进而预热并辅助激光器光源熔融金属丝材；

d冷却系统，所述冷却系统用于冷却送丝枪管和激光镜；

e保护气系统，所述保护气系统用于将保护气输送至金属丝材、激光光斑和母材的焦点；

并能够通过b偏转布置于送丝枪管周边的激光镜调整激光光路，及通过c电热金属丝材以辅助激光器光源预热、熔融金属丝材及搅拌熔池进行增材制造。

进一步的，所述激光器光源入射到母材上的光斑为非正圆形，且非正圆形光斑的轴线与送丝枪管轴线不共面，激光器光源光路偏离送丝枪管的轴线。

进一步的，所述光斑为椭圆形、圆环形、月牙形、三角形、矩形或正方形。

进一步的，所述激光器光源为由不少于两个激光器构成时，所述各激光器功率呈现周期性变化，各激光器功率在一个周期内的不同时间段按照激光镜顺时针或逆时针偏转布置的顺序依次递增或递减，在母材上形成熔池时，激光光压沿着光斑平面的光压分量对熔池产生推力或拖曳力，进而推动或拖曳熔池流动，搅拌熔池。当所述激光镜为不少于两个的偶数个激光镜构成时，如激光镜数量为六个，则激光镜还可以间隔交错顺时针或逆时针偏转布置，相邻的两个激光镜对称。当激光镜为偶数个情况下，交错顺时针或逆时针偏转布置可有效降低激光反射引起的对称位置处激光镜的热损害问题。

进一步的，所述各激光器功率变化周期为1Hz-20000Hz，功率变化范围为0w-6000w。

进一步的，所述激光镜数量为六个，所述个激光器功率变化周期为1Hz-1000Hz，功率变化范围为0w-200w。

进一步的，所述激光镜内部由上到下依次设置激光接口、准直镜片、聚焦镜片、保护镜片，或者由上到下依次设置激光接口、聚焦镜片、保护镜片。

进一步的，所述准直镜片、聚焦镜片可经调节机构调节其位置，进而可调节激光镜焦距和焦点。

进一步的，所述激光器为外部光纤耦合固态二极管激光器、外部光纤耦合二极管泵浦固态激光器、内部光纤耦合固态二极管激光器、内部无光纤固态二极管激光器中的一种或多种的组合。

进一步的，所述激光镜轴线与送丝枪管轴线夹角为10-80度，与母材夹角为10-80度。

进一步的，所述激光镜轴线与送丝枪管轴线夹角为30度，与母材夹角为60度。

进一步的，所述激光器数量为2-16个，对应设置相等的激光镜数量。

进一步的，所述激光器数量为3个、5个或6个。

进一步的，所述送丝系统包含主动送丝轮与从动送丝轮，主动送丝轮与从动送丝轮压紧金属丝材并不断将金属丝材传递至激光光斑和母材的焦点。

进一步的，所述送丝系统还包含主动送丝齿轮、从动送丝齿轮，主动送丝齿轮由驱动电机驱动，主动送丝齿轮与从动送丝齿轮传动连接，从动送丝齿轮与主动送丝轮相对固定连接，主动送丝齿轮与从动送丝齿轮驱动主动送丝轮与从动送丝轮，主动送丝轮与从动送丝轮压紧金属丝材并不断将金属丝材传递至激光光斑和母材的焦点。

进一步的，所述送丝系统还包括送丝轮压紧机构，所述送丝轮压紧机构通过固定块连接主动送丝轮或从动送丝轮中的一个，并通过固定块联动实现主动送丝轮与从动送丝轮的双向压紧。

进一步的，所述送丝轮压紧机构内部设置有弹性机构，所述弹性机构与伸缩机构连接，所述伸缩机构可左右滑动。

进一步的，所述弹性机构为弹簧，所述伸缩机构为螺纹连接的螺杆和螺母，所述弹簧套接在螺杆上，螺杆和螺母相对固定连接，所述弹簧向螺母和螺杆施加力并通过弹簧力的大小变化迫使螺母和螺杆左右滑动，进而通过连接的固定块联动，实现主动送丝轮与从动送丝轮的双向压紧。

进一步的，所述冷却系统包含激光镜冷却系统和送丝枪管冷却系统，所述冷却系统为水冷。

偏转布置多激光搅拌熔池的增材设备的增材方法：包含以下几个步骤：

a电热金属丝材：开启连接送丝导电嘴与母材的加热电源，在加热电源、金属丝材和母材之间形成电流回路产生电阻热预热金属丝材和母材；

b激光引导电阻热熔融金属丝材：偏转布置于送丝枪管的激光镜调整激光光路入射到金属丝材与母材的焦点处，激光光路偏离于金属丝材，激光光斑轴线与金属丝材不共面，激光热引导电阻热预热并熔融金属丝材；

c激光光压作用与激光周期性变化作用搅拌熔池：各激光器功率呈现周期性变化，各激光器功率在一个周期内的不同时间段按照激光镜顺时针或逆时针偏转布置的顺序依次递增或递减，在母材上形成熔池时，激光光压沿着光斑平面的光压分量对熔池产生推力或拖曳力，在激光功率周期性变化的作用下，伴随能量流动共同推动或拖曳熔池流动，进而搅拌熔池。

进一步的，所述金属丝材可外接感应线圈进行预热。

本发明的有益技术效果是。

（1）搅拌熔池，改善材料组织性能：本发明中激光光路偏转、各激光器功率呈周期性变化，在母材上形成熔池时激光光压作用及能量流动会对熔池有一定的推力或拖曳力，从而起到搅拌熔池的作用，进而细化晶粒改善材料的组织性能。

（2）避免球形熔滴，提高熔滴质量：偏转布置激光镜，使其轴线与送丝枪管轴线异面，激光镜引导激光光路以偏离送丝枪管和金属丝材轴线的一定角度入射到母材上，避免球形金属熔滴的出现。

（3）提高熔接精度，减少热应力：纯电阻热熔融金属丝材存在各焊道之间熔接效果差的问题，本发明使用激光热引导电阻热的方法，激光镜偏转布置于送丝枪管周围，激光光路偏离于金属丝材，使得激光无法直接入射到金属丝材上，而是入射到金属丝材与母材接触的焦点及其周边，在电阻热熔融金属丝材的基础上有效解决了侧边熔融效果差的问题，提高熔接精度。

（4）提高热输入、热效率：本发明结合激光热与电阻热，可以对金属丝材进行预热处理，提高热输入、热效率，减少母材与金属丝材的温度差从而减少热应力。

（5）延长激光镜使用寿命：由于激光镜不能达到绝对的透光，会反射或吸收部分光，进而在长时间工作过程中，激光镜会产生发热严重的现象，本发明的激光镜冷却系统可以避免激光镜受热损伤。

（6）延长送丝枪管使用寿命：由于送丝枪管会受到激光反射、金属丝材的热传导、热辐射以及电阻热等影响发热，本发明的送丝枪管冷却系统可以防止枪头温度过高造成其它元器件的损伤。

附图说明

图1是本发明实施例1的结构示意图。

图2是本发明实施例1的主视图。

图3是本发明实施例1的主视图剖视图。

图4是本发明实施例1的侧视图剖视图。

图5是本发明实施例1的俯视图。

图6是本发明实施例1的激光镜偏转布置于送丝枪管的结构示意图。

图7是本发明实施例1的多激光入射光路和光斑示意图。

图8是本发明图7实施例1的多激光入射光路和光斑放大示意图。

图9是本发明实施例1的光压推力方向示意图。

图10是本发明实施例1的光斑功率变化方向示意图。

图11是图3中本发明实施例1的主视图剖视图中送丝系统放大示意图。

图12是本发明实施例1的激光光斑功率时序图。

图13是本发明实施例1的经激光搅拌熔池后熔覆纹路示意图。

图14是本发明实施例1的电阻热熔融金属丝材的加热原理图。

图15是现有技术单一电阻热熔丝的材料显示各向异性示意图。

图16是现有技术激光束入射到母材后形成反射的示意图。

图17是现有技术激光束与金属丝材同平面熔融金属丝材形成金属熔滴的示意图。

图中：1、激光镜固定壳体，101、激光镜固定壳体水冷槽，2、激光镜水冷块，21、激光镜水冷块出水口，22、激光镜水冷块入水口，23、激光镜水冷块水槽，3、激光镜，31、激光接口，32、准直镜片，33、聚焦镜片，34、保护镜片，4、近端送丝组件主体，5、送丝轮固定块，6、主动送丝轮，7、送丝轮压紧机构，8、螺母，9、保护气进气口，10、枪头水冷进水口，11、枪头送丝管入口，12、枪头水冷出水口，13、枪头线缆口，14、从动送丝轮连接块，15、螺杆，16、主动送丝齿轮，17、从动送丝齿轮，18、从动送丝轮，19、送丝导电嘴，20、送丝枪管，21、近端送丝电机，22、送丝组件窥视罩，23、金属丝材，24、弹簧，25、母材，26、光路，27、光斑（如图9所示按照顺时针方向分布为C1~C6）。

具体实施方式

下面将结合实施例及附图，对本发明技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他是实施例，都属于本发明的保护范围。

实施例1：本实施例的实施参考图1-14。本实施例中激光器光源由六个激光器（图中未显示）构成，对应六个激光镜3环形对称布置于送丝枪管20的周边。该六个激光镜3顺时针偏转布置于送丝枪管20的周边。该六个激光器为外部光纤耦合固态二极管激光器、外部光纤耦合二极管泵浦固态激光器、内部光纤耦合固态二极管激光器、内部无光纤固态二极管激光器中的一种或多种的组合。

其中，偏转布置多激光搅拌熔池的增材设备包括：

a送丝系统，送丝系统由驱动机构（如图4所示的近端送丝电机21）驱动，能够传递金属丝材23通过送丝枪管20和送丝导电嘴19，送至激光光斑27和母材25的焦点；

b偏转布置于送丝枪管20周边的激光镜3，图中六个激光镜3的轴线与送丝枪管20和金属丝材23轴线不共面，激光镜3用于调整激光光路，将激光束递送至金属丝材23与母材25处的焦点；

c电热金属丝材，送丝导电嘴19与母材25分别外接加热电源（如图14所示），在加热电源、金属丝材23和母材25之间形成电流回路，通电时金属丝材23产生电阻热，进而预热并辅助激光器光源熔融金属丝材23；

d冷却系统，冷却系统用于冷却送丝枪管20和激光镜3；

e保护气系统，保护气系统用于将保护气输送至金属丝材23、激光光斑27和母材25的焦点；

并能够通过b偏转布置于送丝枪管20周边的激光镜3调整激光光路，通过c电热金属丝材辅助激光器光源预热、熔融金属丝材23、及搅拌熔池进行增材制造。

本实施例中，激光镜3内部由上到下依次设置激光接口31、准直镜片32、聚焦镜片33、保护镜片34，激光镜3轴线与金属丝材23轴线不共面。准直镜片32、聚焦镜片33可通过螺纹调节位置，进而可调节激光镜3的焦距和焦点。

本实施例中，激光器光源入射到母材25上的光斑27为椭圆形，且椭圆形光斑27的轴线与金属丝材23轴线不共面。激光光路26不会直射到金属丝材23上，而是偏离金属丝材23的轴线，且与金属丝材23和母材25之间的夹角为锐角，在10-80度之间，本实施例中，激光光路26与金属丝材23夹角为30度，与母材的夹角为60度，形成激光热引导电阻热预热并共同熔融金属丝材23制造金属零部件。如图12所示，各激光器功率呈现周期性变化，各激光器功率在一个周期内的不同时间段按照激光镜3顺时针偏转布置的顺序依次递增或递减，在母材上形成熔池时，金属丝材23运动方向的光斑平均功率要高于其他方向的光斑功率。本实施例中，各激光器功率变化范围为0w-200w，功率变化周期为1000Hz，正离焦量为5mm，激光光压沿着光斑27平面的光压分量对熔池产生推力或拖曳力，在激光功率周期性变化的作用下，伴随能量流动共同推动或拖曳熔池流动，进而搅拌熔池，在本实施例中，如图9所示的光压推力方向为顺时针沿着光斑27的C1~C6，如图10所示的大功率光斑变化方向同样为顺时针沿着光斑27的C1~C6，光压推力作用和光斑功率变化作用共同引起熔池的顺时针流动，进而搅拌熔池，形成如图13所示的经激光搅拌熔池后熔覆纹路。

送丝系统：包含主动送丝齿轮16、从动送丝齿轮17，主动送丝齿轮16和从动送丝齿轮17传动连接，驱动主动送丝轮6与从动送丝轮18，主动送丝轮6与从动送丝轮18压紧金属丝材23并不断将金属丝材23传递至激光光斑27和母材25的焦点。送丝系统还包括送丝轮压紧机构7，送丝轮压紧机构7通过固定块连接主动送丝轮6或从动送丝轮18中的一个，并通过对其中一个的压紧力实现主动送丝轮6与从动送丝轮18的双向压紧。送丝轮压紧机构7内部设置有弹性机构，本实施例中弹性机构为弹簧24，弹性机构与伸缩机构连接，本实施例中伸缩机构包括送丝轮压紧螺母8与送丝轮压紧螺杆15。

具体的，还包括：近端送丝组件主体4固定连接于激光镜固定壳体1上部，近端送丝电机21与近端送丝组件主体4固定连接，近端送丝电机21输出轴与主动送丝齿轮16相连接，主动送丝齿轮16与从动送丝齿轮17传动连接；从动送丝齿轮17与主动送丝轮6相对固定连接，并与送丝轮固定块5通过销轴连接，送丝轮固定块5与近端送丝组件主体4固定连接；从动送丝轮18通过销轴与从动送丝轮连接块14连接，从动送丝轮连接块14通过销轴与送丝轮固定块5连接。

具体的，送丝轮压紧机构7与近端送丝组件主体4固定连接，送丝轮压紧机构7内设置有弹簧24，弹簧24套接在送丝轮压紧螺杆15上，其左侧接触送丝轮压紧螺母8；送丝轮压紧螺母8与送丝轮压紧螺杆15螺纹连接且相对固定，两者可在弹簧力的作用下一同左右滑动。

送丝轮压紧机构7的压紧原理：送丝轮压紧螺母8和送丝轮压紧螺杆15在弹簧力的作用下左右滑动，带动从动送丝轮连接块14进而促使主动送丝轮6与从动送丝轮18之间产生压紧力进而压紧金属丝材23，压紧力可以通过送丝轮压紧机构7上的示数读出。主动送丝轮6与从动送丝轮18之间的压紧力与弹簧力呈正相关。

激光镜水冷系统：激光镜3连接于激光镜固定壳体1内部，激光镜冷却系统为激光镜水冷块2，设置于激光镜3的周边，激光镜水冷块2包括激光镜水冷块出水口21、激光镜水冷块入水口22、激光镜水冷块水槽23，激光镜水冷块水槽23设置于激光镜固定壳体1内部，激光镜水冷块出水口21和激光镜水冷块入水口22设置于激光镜固定壳体1的外部。

送丝枪管水冷系统：近端送丝组件主体4连接于激光镜固定壳体1上部，送丝枪管冷却系统包括枪头水冷进水口10和枪头水冷出水口12，枪头水冷进水口10和枪头水冷出水口12分别与近端送丝组件主体4连接，外接水冷进水管和水冷出水管；激光镜固定壳体1内部设有激光镜固定壳体水冷槽101，激光镜固定壳体水冷槽101对称设置于送丝枪管20的两侧，可以对送丝枪管20进行冷却。

金属丝材预热系统：送丝枪管20与激光镜固定壳体1固定连接，送丝导电嘴19通过螺纹与送丝枪管20连接；送丝导电嘴19与母材25外接加热电源，通电时可以针对金属丝材23及其与母材25接触的部分进行预热。送丝导电嘴19还可外接感应线圈（图中未显示），为挤出的金属丝材23预热。

保护气系统：Ar等惰性气体保护气由保护气进气口9输送至金属丝材23、激光光斑27和母材25的焦点处，用于增材制造气氛保护。

金属丝材23穿行的路径一侧设置有送丝组件窥视罩22，可通过送丝组件窥视罩22查看金属丝材23运行情况。

枪头送丝管入口11与近端送丝组件主体4连接，外接送丝管，内接送丝枪管20。

枪头线缆口13与近端送丝组件主体4连接，外接线缆。

应用偏转布置多激光搅拌熔池的增材设备的增材方法：包含以下几个步骤：

a电热金属丝材：开启如图14连接送丝导电嘴19与母材25的加热电源，送丝系统将金属丝材23输送至母材25，在加热电源、金属丝材23和母材25之间形成电流回路产生电阻热预热金属丝材23和母材；

b激光引导电阻热熔融金属丝材：偏转布置于送丝枪管20周边的激光镜3调整激光光路26，将激光入射到金属丝材23与母材25的焦点处，激光光路26偏离于金属丝材23，激光光斑27轴线与金属丝材23不共面，激光热引导电阻热共同熔融金属丝材23进行增材制造；

c激光光压作用与激光周期性变化作用搅拌熔池：各激光器功率呈现周期性变化，各激光器功率在一个周期内的不同时间段按照激光镜3顺时针偏转布置的顺序次递增或递减，在母材25上形成熔池时，激光光压沿着光斑27平面的光压分量对熔池产生推力或拖曳力，同时在激光功率周期性变化的作用下，伴随能量流动共同推动或拖曳熔池流动，进而搅拌熔池。

实施例2：激光器光源为由六个激光器（图中未显示）构成，对应六个激光镜3环形对称布置于送丝枪管20的周边。其中，该六个激光镜3交错顺时针或逆时针偏转布置于送丝枪管20的周边，相邻的两个激光镜3对称设置。其中，顺时针偏转布置的三个激光镜3发射的激光器功率大于逆时针偏转布置的三个激光镜3发射的激光器功率，因此仍然形成顺时针搅拌熔池的效果。当逆时针偏转布置的三个激光镜3发射的激光器功率大于顺时针偏转布置的三个激光镜3发射的激光器功率时，则形成逆时针搅拌熔池的效果。

同时，该种布置方法，可以有效减弱激光反射给对称位置的激光镜3产生的消极影响，如激光镜发热，使用寿命短等。

当激光镜3数量为偶数个对称布置时，可以使用上述的交错顺时针或逆时针偏转布置方法，当激光镜3数量为奇数个对称布置时，则不存在激光反射引起激光镜3发热的问题。

对本领域技术人员而言，上述实施例是示范性的、非限制性的，本发明的保护范围不因上述实施例而限定，同时不应将权利要求书中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求的保护范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。