CN108110595B - 用于激光器的防结露装置及激光设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及激光设备领域，尤其涉及用于激光器的防结露装置及激光设备。包括将激光器外部包覆的包覆层，所述包覆层为碳纤维材料，所述激光器与所述包覆层之间设有用于间隔所述激光器与所述包覆层的支撑件，所述包覆层上设有用于将激光器与外部设备密封连接的接入部和用于将激光透射到外界的透光部，所述包覆层内部在所述接入部密封连接时形成一包围所述激光器的密封空间。本发明提供的用于激光器的防结露装置及激光设备，让激光器置于一个密封且与高温差的外部环境隔离的保护环境中，使激光器在较为潮湿的气候中也能正常工作，保证激光器工作质量，有利于延长激光器的使用寿命，且使得激光器的使用场景更加灵活。
Description
【技术领域】
本发明涉及激光设备领域，尤其涉及用于激光器的防结露装置及激光设备。
【背景技术】
激光焊接，切割，热处理，熔覆等激光设备与加工技术被誉为二十世纪最重大的科学发现之一，它刚一问世就引起了材料科学家的高度重视。
激光焊接是利用高能激光束对材料进行微小区域内的局部加热，激光辐射的能量通过热传导向材料的内部扩散，将材料熔化后形成特定熔池以达到焊接的目的.
激光切割时激光束聚焦成很小的光点，使焦点处达到很高的功率密度。这时光束输入的热量远远超过被材料反射、传导或扩散的部分，材料很快加热至汽化程度，蒸发形成孔洞。随着光束与材料相对线性移动，使孔洞连续形成宽度很窄的切缝。切边受热影响很小，基本没有工件变形。
激光热处理即利用激光加热金属材料表面使之迅速达到相变温度(或熔凝温度)并迅速冷却从而实现表面改性的热处理技术。
激光熔覆是一种金属表面工程技术，通过激光同时加热基体表面的合金粉，使之熔化并形成冶金结合的新表层，包括金属烧结、3D打印、表面功能层制备等多种形式。
激光器工作时，激光器内部必须有冷却水循环或风冷循环，一般情况下，冷却温度在几摄氏度到十几摄氏度。
如果在高温天气情况下，尤其在环境的温度高，且有较高的湿度(长三角、珠三角的夏天湿度高)的情况下，激光器、激光聚焦镜头就会出现结露现象，甚至出现冷凝水流。
激光器结露会严重影响激光器的正常工作，可造成光束质量变化(影响激光加工质量)、停机(停机保护)或严重时损坏激光器(或聚焦镜头)并对其使用寿命也造成长期不良影响。
在这种情况下，企业一般采取做空调房，降温、除湿的办法让激光设备正常工作。一则是增加投资和运营成本，二则空调房影响了工件等的搬运和上下料，尤其是大型工件。
【发明内容】
为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供用于激光器的防结露装置，让激光器置于一个密封且与高温差的外部环境隔离的保护环境中，使激光器在较为潮湿的气候中也能正常工作，保证激光器工作质量，有利于延长激光器的使用寿命，且使得激光器的使用场景更加灵活。
本发明第一方面提供用于激光器的防结露装置，包括将激光器外部包覆的包覆层，所述包覆层为碳纤维材料，所述激光器与所述包覆层之间设有用于间隔所述激光器与所述包覆层的支撑件，所述包覆层上设有用于将激光器与外部设备密封连接的接入部和用于将激光透射到外界的透光部，所述包覆层内部在所述接入部密封连接时形成一包围所述激光器的密封空间。
如上所述的用于激光器的防结露装置，所述透光部为与所述包覆层密封连接的透光镜片。
如上所述的用于激光器的防结露装置，所述透光镜片为表面镀有增透膜的光学石英材质的镜片。
如上所述的用于激光器的防结露装置，所述接入部为设在所述包覆层顶部的快速接头。
如上所述的用于激光器的防结露装置，所述支撑件为若干个设在激光器外部的柱状凸起。
如上所述的用于激光器的防结露装置，所述包覆层外侧设有将所述包覆层卡紧在所述激光器上的卡壳。
本发明第二方面提供激光设备，包括激光器以及如上所述的用于激光器的防结露装置；所述激光器密封设置在所述包覆层内并通过所述接入部与外部输入设备连接，且通过所述透光部将所述激光器的激光透射到外界。
本发明第三方面提供带有防结露装置的激光器，它包括激光器以及如上所述的包覆层，所述包覆层上设有用于将激光器与外部设备密封连接的第二接入部和用于将激光器与光纤耦合的第二快速接头，所述包覆层密封包覆所述激光器并露出所述第二接入部和所述第二快速接头，所述激光器与所述包覆层之间设有用于间隔所述激光器与所述包覆层的第二支撑件。
与现有技术相比，本发明有如下优点：
1、通过在激光器上安装所述用于激光器的防结露装置，能够将激光器置于一个相对密封的空间中，且使得激光器与外部高温差环境隔离，有效防止经过降温处理的激光器在湿度较大的气候中容易结露的缺点，以保证激光器能够正常工作，且使得激光器的使用场景更加灵活。
2、以碳纤维作为所述包覆层的材料，隔热效果更加明显，能在更大程度上将激光器与外部高温差环境隔离。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明优选实施例所述用于激光器的防结露装置(隐藏所述卡壳和所述包覆层)的结构示意图；
图2为本发明优选实施例所述用于激光器的防结露装置应用在激光器上(隐藏所述卡壳和所述包覆层)的结构示意图；
图3为本发明优选实施例所述带有防结露装置的激光器(隐藏所述包覆层)的结构示意图。
【具体实施方式】
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1至图2所示，本发明实施例提出用于激光器的防结露装置，包括将激光器1外部包覆的包覆层4，所述包覆层4为碳纤维材料，所述激光器1与所述包覆层4之间设有用于间隔所述激光器1与所述包覆层4的支撑件3，所述包覆层4上设有用于将激光器1与外部设备密封连接的接入部21和用于将激光透射到外界的透光部22，所述包覆层4内部在所述接入部21密封连接时形成一包围所述激光器1的密封空间。所述包覆层4为碳纤维材料，其作为柔性结构可以更加灵活地覆盖在所述激光器表面。半导体激光器有直接输出和光纤耦合输出两种，直接输出指符合工作要求参数的激光直接输出而不需与光纤耦合，本实施例是针对直接输出的激光器。另外，通过在激光器1上安装本用于激光器的防结露装置，能够将激光器1置于一个相对密封的空间中，且使得激光器1与外部高温差环境隔离，有效防止经过降温处理的激光器在湿度较大的气候中容易结露的缺点，以保证激光器1能够正常工作。
进一步地，所述透光部22为与所述包覆层4密封连接的透光镜片。具体地，所述透光镜片为表面镀有增透膜的光学石英材质的镜片。增透膜的厚度根据激光的波长确定。增透膜可以有效减少反射光的强度，从而增加透射光的强度，减少激光的能量损失。
更进一步地，所述接入部21为设在所述包覆层4顶部的快速接头。设置在包覆层4内的激光器1与快速接头的母接头相连，外部输入设备与快速接头的公接头相连，因此外部输入设备可以通过快速接头与激光器1之间实现灵活快捷的连接。需要说明的是，所述激光器1是使用水循环冷却系统进行冷却的，即激光器1外部会围绕着水管，激光器1通过热传递将热量传递到水管及水管内的水上，而水管包括进水口和出水口并且通过进出水接头将水管的进水口和出水口连接到外部，水管内流动的水将激光器1的热量带到外界，并将外部冷却的水重新回流，不断循环，从而实现对激光器1的冷却效果。
另外，所述支撑件3为若干个设在激光器1外部的柱状凸起。所述柱状凸起可以将所述包覆层4与激光器1隔开至一个较合适的间隙，而且，所述包覆层4外侧设有将所述包覆层4卡紧在所述激光器1上的卡壳。所述卡壳与所述支撑件3配合将所述包覆层4固定在所述激光器1外部，进一步固定所述包覆层4。
本发明实施例还提供一种激光设备，包括激光器1以及如上所述的用于激光器的防结露装置；所述激光器1密封设置在所述包覆层4内并通过所述接入部21与外部输入设备连接，且通过所述透光部22将所述激光器1的激光透射到外界，所述激光设备具有所述的用于激光器的防结露装置所具备的上述优点。
如图3，在实施例2中，提供一种带有防结露装置的激光器，半导体激光器有直接输出和光纤耦合输出两种，实施例2是针对光纤耦合输出的激光器即光纤激光器，本实施例与实施例1基本相同，为了简便表述，下面说明其主要结构与实施例1不同之处。其中未说明的部分与实施例1相同，其区别在于：所述带有防结露装置的激光器包括激光器1以及包覆层4，所述包覆层4上设有用于将激光器1与外部设备密封连接的第二接入部21a和用于将激光器与光纤耦合的第二快速接头22a，所述包覆层4密封包覆所述激光器1并露出所述第二接入部21a和所述第二快速接头22a，所述激光器1与所述包覆层4之间设有用于间隔所述激光器1与所述包覆层4的第二支撑件3a。需要说明的是，所述包覆层4与所述激光器1密封连接的地方可以通过粘接等方式进行连接。考虑到成本、适用性等因素，个别激光器是直接发射激光作用在加工工件上，而还有一种激光器是通过跟光纤耦合来达到放大功率等功能，本实施例所述的防结露装置将这种跟光纤耦合的激光器与外界的高温差环境隔离，达到激光器本身防结露的目的，且由于露出所述第二快速接头22a，因此不会影响激光器与光纤的快速连接。
综上所述，本发明优选实施例所述的用于激光器的防结露装置及激光设备具有以下优点：
1、通过在激光器1上安装所述用于激光器的防结露装置，能够将激光器1置于一个相对密封的空间中，且使得激光器1与外部高温差环境隔离，有效防止经过降温处理的激光器1在湿度较大的气候中容易结露的缺点，以保证激光器1能够正常工作，且使得激光器或激光设备的使用场景更加灵活。
2、以碳纤维作为所述包覆层4的材料，隔热效果更加明显，能在更大程度上将激光器1与外部高温差环境隔离。
如上所述是结合具体内容提供的一种或多种实施方式，并不认定本发明的具体实施只局限于这些说明。凡与本发明的方法、结构等近似、雷同，或是对于本发明构思前提下做出若干技术推演，或替换都应当视为本发明的保护范围。
Claims (2)
1.激光设备，其特征在于，包括激光器（1）以及用于激光器的防结露装置；
用于激光器的防结露装置包括将激光器（1）外部包覆的包覆层（4），所述包覆层（4）为碳纤维材料，所述激光器（1）与所述包覆层（4）之间设有用于间隔所述激光器（1）与所述包覆层（4）的支撑件（3），所述包覆层（4）上设有用于将激光器（1）与外部设备密封连接的接入部（21）和用于将激光透射到外界的透光部（22），所述包覆层（4）内部在所述接入部（21）密封连接时形成一包围所述激光器（1）的密封空间；
所述透光部（22）为与所述包覆层（4）密封连接的透光镜片；
所述接入部（21）为设在所述包覆层（4）顶部的快速接头；
所述支撑件（3）为若干个设在激光器（1）外部的柱状凸起；
所述透光镜片为表面镀有增透膜的光学石英材质的镜片；
所述包覆层（4）外侧设有将所述包覆层（4）卡紧在所述激光器（1）上的卡壳；
所述激光器（1）密封设置在所述包覆层（4）内并通过所述接入部（21）与外部输入设备连接，且通过所述透光部（22）将所述激光器（1）的激光透射到外界。
2.带有防结露装置的激光器，其特征在于，包括激光器（1）以及如权利要求1所述的包覆层（4），所述包覆层（4）上设有用于将激光器（1）与外部设备密封连接的第二接入部（21a）和用于将激光器与光纤耦合的第二快速接头（22a），所述包覆层（4）密封包覆所述激光器（1）并露出所述第二接入部（21a）和所述第二快速接头（22a），所述激光器（1）与所述包覆层（4）之间设有用于间隔所述激光器（1）与所述包覆层（4）的第二支撑件（3a）。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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