CN105583518A - 一种激光装置及激光加工装置 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种激光装置及激光加工装置，所述激光装置包括本体、发光系统、光整形系统和气体冷却循环系统，所述气体冷却循环系统包括气体循环装置和热交换器；所述气体循环装置与热交换器均与所述本体的通风道相连接，进行散热，所述激光加工装置包括X向电机、Y向电机和降机构，可以使激光装置沿X轴、Y轴和Z轴自由移动。本申请提供的激光装置及激光加工装置，由于热交换器内设有若干个喷嘴，因而冷却效率高，由于光整形系统包括夹角为90°的激光第一出口和激光第二出口，因而所述激光加工装置满足空间加工的使用要求，且结构简单。

Description

一种激光装置及激光加工装置
技术领域
本发明涉及一种激光装置及激光加工装置。
背景技术
目前，激光装置被广泛应用在各个领域，因为它体积小，光速质量高，运行可靠性高及使用寿命长等，但是激光装置在工作过程中会产生大量的热量且不容易耗散，现在常用的是自然风冷或水冷，自然风冷散热效率低，水冷过程比较麻烦；激光装置是激光加工装置的执行机构，通常是通过激光加工装置的控制系统和机械结构的配合使用来调节激光装置的运行轨迹进行加工，许多立体加工都采用激光加工装置，通常使用的是多轴联动，结构复杂，成本高。
综上所述，如何实现激光装置的散热装置结构简单、效率高和激光加工装置能够满足各种使用要求且结构简单，是本领域技术人员急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种激光装置及激光加工装置，解决了激光装置散热慢、结构复杂和激光加工装置结构复杂、成本高的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种激光装置，包括本体、设置在所述本体的激光器腔体内的发光系统和设置在所述本体的整形腔体内的光整形系统，其中，还包括气体冷却循环系统，所述气体冷却循环系统设置在所述本体的外侧，所述气体冷却循环系统用于所述本体的散热，所述气体冷却循环系统包括连接在一起的气体循环装置和热交换器；其中，所述气体循环装置包括壳体和可旋转地设置在所述壳体的前腔内的风扇，所述壳体的入口与所述本体的通风道的进风口相连接，所述壳体的出口与所述热交换器的盘管的第一端口相连接，所述壳体还具有若干个溜风槽和若干个抽风道，所述溜风槽的一端与所述出口相连接，所述溜风槽的另一端与所述前腔和所述抽风道均相连接，所述抽风道与所述入口相连接，所述盘管的第二端口与所述通风道的出风口相连接，所述气体循环装置还包括若干个单向机构，所述单向机构用于避免气体回流，所述单向机构活动设置在所述抽风道内，所述单向机构的前端活动设有一摆动臂。
进一步地，所述前腔的侧壁上设有若干个通风孔，所述通风孔将所述溜风槽的后段和所述前腔连通。
更进一步地，所述风扇的叶片上设有若干个凸起，所述凸起用于加快气体流速。
更进一步地，所述单向机构具有一固定臂，所述摆动臂的上端活动设置在所述固定臂的下端。
进一步地，所述热交换器还包括位于所述盘管上方的盲管和均匀设置在所述盲管上的若干个喷嘴。
更进一步地，所述热交换器还包括与所述盲管相连的冷介质出口管、位于所述盘管下方的热介质入口和与所述冷介质出口管、所述热介质入口均相连的制冷器。
进一步地，所述本体上设有激光第一出口和激光第二出口，所述激光第一出口的轴线与所述激光第二出口的轴线位于同一平面内，且所述激光第一出口的轴线与所述激光第二出口的轴线的夹角为90°。
更进一步地，所述激光器腔体内发出的激光通过所述本体的第一窗口镜进入所述整形腔体。
更进一步地，所述光整形系统包括一可旋转的反射镜，所述反射镜用于调整激光从所述激光第一出口或所述激光第二出口射出。
本发明还提供一种激光加工装置，包括机架、设置在所述机架上的X向移动滑台和设置在所述机架上的Y向移动滑台，其中，还包括升降机构，所述升降机构上设有上述所述的激光装置，还包括一激光换向装置和一激光换向控制单元，所述激光换向装置依据所述激光换向控制单元的指令驱动所述光整形系统的反射镜旋转，实现激光在所述本体的激光第一出口和所述本体的激光第二出口之间换向。
由上述技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：
1.由于热交换器内设有若干个喷嘴使冷介质能够扩散，因而能够快速有效的冷却，散热效率高，结构简单；
2.由于激光可以从激光第一出口或激光第二出口射出，因而能够满足水平加工、垂直加工或空间立体加工，且结构简单；
3.由于采用的是风冷，因而节约资源，且不影响设备的使用功能。
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。
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为本发明所涉及的激光加工装置的主视图。
图2为本发明所涉及的激光装置的结构示意图。
图3为本发明所涉及的激光装置的又一结构示意图。
图4为本发明所涉及的激光装置的气体循环装置的结构示意图。
图5为图4中的壳体的结构示意图。
图6为图4中的风扇的结构示意图。
图7为图4中的单向机构的结构示意图。
图8为本发明所涉及的激光装置的热交换器的结构示意图。
附图标记说明：机架1、安装盘2、激光装置3、本体31、通风道311、激光第一出口312、激光第二出口313、第一窗口镜314、激光器腔体32、固定电极321、活动电极322、连接杆323、移动机构324、整形腔体33、第一平面反射镜331、球面聚焦镜332、空间滤波镜333、第二平面反射镜334、第三平面反射镜335、光阑336、气体循环装置34、壳体341、前壳3411、溜风槽3412、前腔3413、通风孔3414、后壳3415、抽风道3416、出口3417、入口3418、风扇342、凸起3421、单向机构343、固定臂3431、摆动臂3432、热交换器35、制冷器351、冷介质出口管352、盲管353、喷嘴3531、盘管354、热介质入口355、显示屏4、X向电机5、Y向电机6、升降机构7。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
下面参考图1至图8对本申请作进一步说明，如图2和图3所示的一种激光装置3，包括本体31、设置在所述本体31的激光器腔体32内的发光系统和设置在所述本体31的整形腔体33内的光整形系统，其中，还包括气体冷却循环系统，所述气体冷却循环系统设置在所述本体31的外侧，所述气体冷却循环系统用于所述本体31的散热，所述气体冷却循环系统包括连接在一起的气体循环装置34和热交换器35。
如图4和图5所示，所述气体循环装置34包括壳体341和可旋转地设置在所述壳体341的前腔3413内的风扇342，所述壳体341还具有前壳3411、若干个溜风槽3412、后壳3415和若干个抽风道3416，所述前壳3411与所述后壳3415固定连接，所述前腔3413位于所述前壳3411内，所述溜风槽3412位于所述前壳3411的侧壁内，所述溜风槽3412的横截面呈U形，使得气体流速加快，所述抽风道3416位于所述后壳3415内，所述溜风槽3412的一端与所述壳体341的出口3417相连接，所述溜风槽3412的另一端与所述前腔3413和所述抽风道3416均相连接，这样利于气体顺利流动，减少风扇342阻力，所述抽风道3416与所述壳体341的入口3418相连接，所述气体循环装置34还包括若干个单向机构343，所述单向机构343用于避免气体回流，减少气体回流时产生的震动，从而减少激光装置3的震动，所述单向机构343活动设置在所述抽风道3416内，所述单向机构343的前端活动设有一摆动臂3432，摆动臂3432可以消除气体微量回流。
如图2至图5所示，所述入口3418与所述本体31的通风道311的进风口相连接，所述出口3417与所述热交换器35的盘管354的第一端口相连接，所述盘管354的第二端口与所述通风道311的出风口相连接。
如图5所示，所述前腔3413的侧壁上设有若干个通风孔3414，所述通风孔3414将所述溜风槽3412的后段和所述前腔3413连通，避免所述前腔3413内空气流通慢，增大了所述风扇342的压气量，同时减少气流阻力大造成的震动和噪音，另外提高了散热效率。
如图6所示，所述风扇342的叶片上设有若干个凸起3421，所述凸起3421用于加快气体流速。
如图7所示，所述单向机构343具有一固定臂3431，所述固定臂3431的上端固定设置在所述抽风道3416的上壁上，所述摆动臂3432的上端活动设置在所述固定臂3431的下端，不工作或气流反向运动时，所述摆动臂3432的下端抵挡在所述抽风道3416的下壁上。
如图8所示，所述热交换器35还包括位于所述盘管354上方的盲管353、均匀设置在所述盲管353上的若干个喷嘴3531、与所述盲管353相连的冷介质出口管352、位于所述盘管354下方的热介质入口355和与所述冷介质出口管352、所述热介质入口355均相连的制冷器351，若干个喷嘴3531是为了使冷介质扩散开来使所述盘管354均匀降温，因而降温效率高，也是为了能够更有效的使用冷介质，节约资源且结构简单。
如图2和图3所示，所述本体31上设有激光第一出口312和激光第二出口313，所述激光第一出口312的轴线与所述激光第二出口313的轴线位于同一平面内，且所述激光第一出口312的轴线与所述激光第二出口313的轴线的夹角为90°，所述光整形系统包括一可旋转的反射镜，所述反射镜用于调整激光从所述激光第一出口312或所述激光第二出口313射出。
如图2和图3所示，所述激光器腔体32内发出的激光通过所述本体31的第一窗口镜314进入所述整形腔体33后依次经过所述光整形系统的第一平面反射镜331、球面聚焦镜332、空间滤波镜333、第二平面反射镜334、可旋转的第三平面反射镜335和光阑336，最终从所述激光第一出口312或所述激光第二出口313射出。
如图2和图3所示，所述发光系统包括固定电极321、活动电极322、连接杆323和移动机构324，所述固定电极321与所述活动电极322对应设置，所述活动电极322通过所述连接杆323与所述移动机构324固定连接，可以外部简单快速的调整所述固定电极321与所述活动电极322之间的距离。
如图1所示，本发明还提供一种激光加工装置，该激光加工装置包括机架1、安装盘2、显示屏4、X向电机5、Y向电机6、设置在所述机架1上的X向移动滑台和设置在所述机架1上的Y向移动滑台，所述安装盘2、显示屏4、X向电机5和Y向电机6均固定设置在所述机架1上，所述X向电机5带动所述X向移动滑台移动，所述Y向电机6带动所述Y向移动滑台移动，其中，还包括升降机构7，所述升降机构7上设有上述所述的激光装置3，还包括一激光换向装置和一激光换向控制单元，所述激光换向装置依据所述激光换向控制单元的指令驱动所述光整形系统的反射镜旋转，实现激光在所述本体31的激光第一出口312和所述本体31的激光第二出口313之间换向，由于所述激光第一出口312的轴线与所述激光第二出口313的轴线的夹角为90°，因此所述激光加工装置能够实现水平面加工、垂直面加工或空间立体加工，使用方便，结构简单，加工容易，成本低。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种激光装置(3)，包括本体(31)、设置在所述本体(31)的激光器腔体(32)内的发光系统和设置在所述本体(31)的整形腔体(33)内的光整形系统，其特征在于，还包括气体冷却循环系统，所述气体冷却循环系统设置在所述本体(31)的外侧，所述气体冷却循环系统用于所述本体(31)的散热，所述气体冷却循环系统包括连接在一起的气体循环装置(34)和热交换器(35)；其中，所述气体循环装置(34)包括壳体(341)和可旋转地设置在所述壳体(341)的前腔(3413)内的风扇(342)，所述壳体(341)的入口(3418)与所述本体(31)的通风道(311)的进风口相连接，所述壳体(341)的出口(3417)与所述热交换器(35)的盘管(354)的第一端口相连接，所述壳体(341)还具有若干个溜风槽(3412)和若干个抽风道(3416)，所述溜风槽(3412)的一端与所述出口(3417)相连接，所述溜风槽(3412)的另一端与所述前腔(3413)和所述抽风道(3416)均相连接，所述抽风道(3416)与所述入口(3418)相连接，所述盘管(354)的第二端口与所述通风道(311)的出风口相连接，所述气体循环装置(34)还包括若干个单向机构(343)，所述单向机构(343)用于避免气体回流，所述单向机构(343)活动设置在所述抽风道(3416)内，所述单向机构(343)的前端活动设有一摆动臂(3432)。
2.根据权利要求1所述的激光装置(3)，其特征在于，所述前腔(3413)的侧壁上设有若干个通风孔(3414)，所述通风孔(3414)将所述溜风槽(3412)的后段和所述前腔(3413)连通。
3.根据权利要求2所述的激光装置(3)，其特征在于，所述风扇(342)的叶片上设有若干个凸起(3421)，所述凸起(3421)用于加快气体流速。
4.根据权利要求3所述的激光装置(3)，其特征在于，所述单向机构(343)具有一固定臂(3431)，所述摆动臂(3432)的上端活动设置在所述固定臂(3431)的下端。
5.根据权利要求1所述的激光装置(3)，其特征在于，所述热交换器(35)还包括位于所述盘管(354)上方的盲管(353)和均匀设置在所述盲管(353)上的若干个喷嘴(3531)。
6.根据权利要求5所述的激光装置(3)，其特征在于，所述热交换器(35)还包括与所述盲管(353)相连的冷介质出口管(352)、位于所述盘管(354)下方的热介质入口(355)和与所述冷介质出口管(352)、所述热介质入口(355)均相连的制冷器(351)。
7.根据权利要求1所述的激光装置(3)，其特征在于，所述本体(31)上设有激光第一出口(312)和激光第二出口(313)，所述激光第一出口(312)的轴线与所述激光第二出口(313)的轴线位于同一平面内，且所述激光第一出口(312)的轴线与所述激光第二出口(313)的轴线的夹角为90°。
8.根据权利要求7所述的激光装置(3)，其特征在于，所述激光器腔体(32)内发出的激光通过所述本体(31)的第一窗口镜(314)进入所述整形腔体(33)。
9.根据权利要求8所述的激光装置(3)，其特征在于，所述光整形系统包括一可旋转的反射镜，所述反射镜用于调整激光从所述激光第一出口(312)或所述激光第二出口(313)射出。
10.一种激光加工装置，包括机架(1)、设置在所述机架(1)上的X向移动滑台和设置在所述机架(1)上的Y向移动滑台，其特征在于，还包括升降机构(7)，所述升降机构(7)上设有如权利要求1至9中任一项所述的激光装置(3)，还包括一激光换向装置和一激光换向控制单元，所述激光换向装置依据所述激光换向控制单元的指令驱动所述光整形系统的反射镜旋转，实现激光在所述本体(31)的激光第一出口(312)和所述本体(31)的激光第二出口(313)之间换向。
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