CN113131316A - 一种激光器前窗镜座的镜片自动防尘装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种激光器前窗镜座的镜片自动防尘装置，包括支撑座、驱动机构、连接杆及挡板；支撑座用于固定在激光器上；驱动机构固定在支撑座上；连接杆一端与驱动机构连接，并由驱动机构驱使运动；挡板一端与连接杆另一端连接，挡板中部与支撑座铰接，挡板另一端能够在第一状态及第二状态之间切换，第一状态时，挡板另一端覆盖镜片，驱动机构驱使连接杆运动，连接杆运动带动挡板一端运动，驱使挡板中部沿着铰接处转动，此时挡板另一端处于第二状态。本发明能自动保护激光器前窗镜座的镜片，防止镜片受损，从而提高激光器镜片的使用寿命，减低安全风险。
Description
技术领域
本发明涉及激光器技术领域，特别涉及一种激光器前窗镜座的镜片自动防尘装置。
背景技术
激光器是一种能够发射激光的装置，激光器如二氧化碳激光器作为一种广泛且高功率的装置，能在各种复杂的作业工况环境下进行应用，特别是能在一些工况较为恶劣的环境中使用。二氧化碳激光器前窗镜座的中通常设置有镜片，激光器的激光通过镜片输出，激光通过镜片时，镜片产生热量，镜片的热量通过设置在镜片侧部的水路系统带走。
由于需要进行手工调整光路和检查激光功率计等原因，二氧化碳激光器前窗镜座的镜片未设计密封装置，而采用裸露设计，以便于操作。二氧化碳激光器所处的工况环境存在粉尘，镜片暴露于该工况环境中，使得工况环境的粉尘会吸附在镜片的外表面上，粉尘吸附在镜片的外表面后形成暗点，该暗点吸收激光的热能，从而形成局部高热能区，局部高热能区达到镜片所承受的极限时，镜片破裂。每次镜片破裂，重新安装新镜片后，二氧化碳激光器重新进行多次腔体内的气体交换以达到所需要的真空度，重新对光路进行调整。然而，镜片费用高，设备重新恢复时间很长，极大浪费了不必要的生产等待时间。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本发明的目的在于提出一种激光器前窗镜座的镜片自动防尘装置，其能自动保护激光器前窗镜座的镜片，防止镜片受损，从而提高激光器镜片的使用寿命，减低安全风险。
为达到上述目的，本发明实施例提出了一种激光器前窗镜座的镜片自动防尘装置，包括支撑座、驱动机构、连接杆及挡板；
支撑座用于固定在激光器上；
驱动机构固定在支撑座上；
连接杆一端与驱动机构连接，并由驱动机构驱使运动；
挡板一端与连接杆另一端连接，挡板中部与支撑座铰接，挡板另一端能够在第一状态及第二状态之间切换，第一状态时，挡板另一端覆盖镜片，驱动机构驱使连接杆运动，连接杆运动带动挡板一端运动，驱使挡板中部沿着铰接处转动，此时挡板另一端处于第二状态。
根据本发明实施例的一种激光器前窗镜座的镜片自动防尘装置，由于挡板另一端能够在第一状态及第二状态之间切换，第一状态时，挡板另一端覆盖镜片，以有效保护镜片，防止镜片受粉尘的影响，第二状态时，驱使挡板中部沿着铰接处转动，以便于激光器的激光通过镜片输出，激光器使用完成后，挡板另一端复位至第一状态，以继续保护镜片，防止镜片受粉尘的影响。因此，本发明能自动保护激光器前窗镜座的镜片，防止镜片受损，从而提高激光器的使用寿命。
另外，根据本发明上述实施例提出的一种激光器前窗镜座的镜片自动防尘装置，还可以具有如下附加的技术特征：
进一步，驱动机构包括缸体、缸盖、阀杆、输入接头、输出接头及伸缩件，缸盖固定在缸体的端部，缸盖上形成穿孔，阀杆一端可移动设置在缸体内，阀杆另一端穿过缸盖的穿孔形成连接部，连接部与连接杆连接，输入接头设置在缸盖上，输入接头用于连接恒定动力源以将动力源输送至缸体内，输出接头设置在缸盖上，输出接头恒定输出动力源，输出接头输出的动力源小于输入接头输送至缸体内部的动力源，伸缩件位于缸体内，伸缩件一端抵靠在阀杆上，伸缩件另一端抵靠在缸体底壁上。
进一步，伸缩件为压缩弹簧。
进一步，阀杆一端外侧壁设置第一密封圈，第一密封圈与缸体内侧壁接触；缸体端部设置第二密封圈，第二密封圈与缸盖接触；缸盖的穿孔内侧壁设置第三密封圈，第三密封圈与阀杆接触。
进一步，挡板包括第一连接板及与第一连接板一体连接的第二连接板，第一连接板与第二连接板呈一角度，第一连接板与连接杆连接，第一连接板与第二连接板的连接处与支撑座铰接，第一状态时，第二连接板覆盖镜片，第二状态时，第二连接板与支撑座平行。
进一步，激光器的镜片通过镜片压盖固定在激光器本体上；第二连接板上设置第四密封圈，第一状态时，第二连接板的第四密封圈与镜片压盖接触。
进一步，第二连接板的内侧壁设置防止激光直接反射的滚花面。
进一步，第二连接板的外侧壁设置测温探头。
进一步，支撑座内设置气通道，气通道内通入气体，气通道底部输出气体，以在镜片压盖表面形成风屏。
进一步，支撑座上部设置第一支撑脚，第一支撑脚用于缸体和支撑座的连接固定，支撑座下部设置第二支撑脚，第二支撑脚将支撑座固定在激光器的冷却管道外表面上。
附图说明
图1为根据本发明实施例的激光器前窗镜座的镜片自动防尘装置挡板第一状态的结构示意图；
图2为根据本发明实施例的激光器前窗镜座的镜片自动防尘装置挡板第二状态的结构示意图；
图3为根据本发明实施例的激光器前窗镜座的镜片自动防尘装置挡板的主视图；
图4为根据本发明实施例的激光器前窗镜座的镜片自动防尘装置挡板的后视图；
图5为图2中激光器前窗镜座的镜片自动防尘装置挡板的气通道K-K的剖面图。
标号说明
支撑座1、气通道11、细风管路111、接气头112；
驱动机构2、缸体21、第二密封圈211、缸盖22、第三密封圈221、阀杆23、连接部231、第一密封圈232、输入接头24、输出接头25、伸缩件26；
连接杆3；
挡板4、第一连接板41、第二连接板42、第四密封圈421、滚花面422、测温探头423；
激光器5、镜片51、镜片压盖52、冷却管道53；
第一支撑脚6、第二支撑脚7。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
如图1至图5所示，本发明实施例的一种激光器前窗镜座的镜片自动防尘装置，包括支撑座1、驱动机构2、连接杆3及挡板4。
支撑座1用于固定在激光器5上；驱动机构2固定在支撑座1上；连接杆3一端与驱动机构2连接，并由驱动机构2驱使运动；挡板4一端与连接杆3另一端连接，挡板4中部与支撑座1铰接，挡板4另一端能够在第一状态及第二状态之间切换，第一状态时，挡板另一端覆盖镜片51，驱动机构2驱使连接杆3运动，连接杆3运动带动挡板4一端运动，驱使挡板4中部沿着铰接处转动，此时挡板4另一端处于第二状态。其中，挡板4一端与连接杆3另一端可以通过圆销及轴承连接，挡板4中部与支撑座1也可以通过圆销及轴承连接，以便于转动。
由于挡板4另一端能够在第一状态及第二状态之间切换，第一状态时，挡板4另一端覆盖镜片51，以有效保护镜片51，防止镜片51受粉尘的影响，第二状态时，驱使挡板4中部沿着铰接处转动，以便于激光器5的激光通过镜片51输出，激光器5使用完成后，挡板4另一端复位至第一状态，以继续保护镜片51，防止镜片51受粉尘的影响。因此，本发明能自动保护激光器5的镜片51，防止镜片51受损，从而提高激光器5的使用寿命。
本示例中，激光器5优选为二氧化碳激光器，当然，也可以为其它种类的激光器。
可选地，驱动机构2包括缸体21、缸盖22、阀杆23、输入接头24、输出接头25及伸缩件26，缸盖22固定在缸体21的端部，缸盖22上形成穿孔，阀杆23一端可移动设置在缸体21内，阀杆23另一端穿过缸盖22的穿孔形成连接部231，连接部231与连接杆3连接，输入接头24设置在缸盖22上，输入接头24用于连接恒定动力源以将动力源输送至缸体21内，输出接头25设置在缸盖22上，输出接头25恒定输出动力源，输出接头25输出的动力源小于输入接头24输送至缸体21内部的动力源，伸缩件26位于缸体21内，伸缩件26一端抵靠在阀杆23上，伸缩件26另一端抵靠在缸体21底壁上。
其中，伸缩件26优选为压缩弹簧。
激光器5通常设置有冷却循环水系统和气体保护气系统，冷却循环水系统带走镜片515的热量，防止镜片51过热而破裂，气体保护气系统对激光器5的激光头进行气体保护，防止粉尘的污染，冷却循环水系统和气体保护气系统通过各自的开关控制使用。
激光器5开启后，冷却循环水系统和气体保护气系统通常会产生恒定的冷却水及保护气。驱动机构2需工作时，可以将该冷却水或者保护气连接输入接头24，使得冷却水或者保护气通入缸体21内，而输出接头25输出冷却水或者保护气，输出接头25输出的冷却水或者保护气小于输入接头24输送至缸体21内部的冷却水或者保护气，输出接头25内的孔径大小是固定的，使得输出接头25输出的冷却水或者保护气也是恒定的，从而驱使阀杆23往靠近压缩弹簧方向运动，使得压缩弹簧被压缩，阀杆23运动驱使连接杆3运动，连接杆3运动带动挡板4一端运动，以使挡板4中部沿着铰接处转动，使得挡板4另一端处于第二状态，从而便于激光器5的激光通过镜片51输出。
由于通过输入接头24输入的动力源为恒定的，输出接头25输出的动力源也为恒定的，且小于通过输入接头24输入的动力源，使得动力源对阀杆23的做功也是恒定的，即通过不断的输入及输出恒定的动力源，使得保持阀杆23为恒定状态，从而使得挡板4保持不动，以便于激光器5的激光通过镜片51输出。
其中，动力源为自定义词，可以解释为一种能够改变阀杆23运动的物质，本示例中，动力源可以为冷却水或者保护气。本示例中，冷却水或者保护气可以通过输出接头25回到系统中，通过系统循环，以进一步节约资源。
当需将挡板4从第二状态切换至第一状态时，激光器5关闭后，停止产生恒定的冷却水及保护气，即停止动力源的输入，阀杆23在压缩弹簧的作用下运动，驱使缸体21的冷却水或者保护气通过输出接头25输出，使得挡板4恢复至第一状态以继续保护镜片51。
本示例利用了激光器5开启后自身产生的冷却水或者保护气控制阀杆23运动，从而实现了激光通过镜片51输出。同时，利用了激光器5关闭后，停止冷却水或者保护气的输入，自动保护镜片51，利用了激光器5自身产生的冷却水或者保护气，极大节约了资源。
当然，驱动机构2也可以为伸缩气缸等构件。
为了提高密封性，阀杆23一端外侧壁设置第一密封圈232，第一密封圈232与缸体21内侧壁接触，以便于阀杆23在缸体21内运动，防止冷却水或保护气通过阀杆23进入压缩弹簧所在的腔体内。
缸盖22通常通过螺钉等固定件固定于缸体21的端部，使得缸盖22与缸体21之间难免存在间隙，为了进一步提高密封性，缸体21端部设置第二密封圈211，第二密封圈211与缸盖22接触，以防止缸体21内的冷却水或保护气通过缸盖22与缸体21之间的间隙泄漏。
为了再进一步提高密封性，缸盖22的穿孔内侧壁设置第三密封圈221，第三密封圈221与阀杆23接触，从而有效防止缸体21内的冷却水或保护气通过缸盖22与阀杆23之间的间隙泄漏。
作为一个示例，挡板4包括第一连接板41及与第一连接板41一体连接的第二连接板42，第一连接板41与第二连接板42呈一角度，第一连接板41与连接杆3连接，第一连接板41与第二连接板42的连接处与支撑座1铰接，第一状态时，第二连接板42覆盖镜片51，第二状态时，第二连接板42与支撑座1平行。由于第一连接板41与第二连接板42呈一角度，使得第二状态时，第二连接板42能够与支撑座1平行，使得第二连接板42不会遮挡激光，从而便于激光从镜片51输出。
在一些示例中，激光器5的镜片51通过镜片压盖52固定在激光器5本体上；第二连接板42上设置第四密封圈421，第一状态时，第二连接板42的第四密封圈421与镜片压盖52接触，第四密封圈421起到密封作用，有效阻止工况环境中的粉尘从第二连接板42与镜片压盖52之间形成的间隙进入吸附在镜片51外表面上。
为了进一步提高镜片51的使用寿命，第二连接板42的内侧壁设置防止激光直接反射的滚花面422。在激光器前窗镜座的镜片自动防尘装置出现故障后，挡板4的第二连接板42未打开而处于第一状态时，激光器5的激光照射在滚花面422，滚花面422上具有各种不用角度的斜面，从而将激光反射至不同方向，防止激光直接反射而集中照射至镜片51上，从而有效防止镜片51的温度过高而破裂。
同时，第二连接板42的外侧壁设置测温探头423，在激光器前窗镜座的镜片自动防尘装置出现故障后，挡板4的第二连接板42未打开而处于第一状态时，激光器5的激光照射在第二连接板42的滚花面422，驱使第二连接板42的温度升高，测温探头423检测到第二连接板42的温度，当测温探头423检测温度超过预定值时，发送信号至报警装置进行报警，从而进一步防止镜片51的温度过高而破裂。
在激光器5工作时，挡板4的第二连接板42打开，挡板4处于第二状态，以便于激光输出，此时，工况环境中的粉尘会吸附在镜片51上，为了减少粉尘吸附在镜片51上，支撑座1内设置气通道11，气通道11内通入气体(如可以是系统自身产生的保护气)，气通道11底部输出气体，以在镜片压盖52表面形成风屏，风屏有效防止粉尘吸附在镜片51上，且能够将吸附在镜片51上的粉尘去除，极大提高了镜片51的使用寿命。如图5所示，气通道11底部设置多个细风管路111，气通道11内的气体通过细风管路111输出，以形成风屏。如图2所示，风向在镜片压盖52表面形成风屏B。另外，如图1及图2所示，激光器5发射的激光的方向为光线A，光线A穿过镜片51输出。
其中，在气通道11的输入端可以设置一接气头112，可以利用系统自身的保护气通过接气头211通入该气通道11内，气通道11内的气体通过细风管路111输出而形成风屏，防止粉尘吸附在镜片51上。本示例充分利用了系统自身的保护气，实现自动保护镜片5，从而节约了资源。
激光器5上可以设置有冷却管道53，冷却管道53通入冷却水，从而将镜片51的热量带走，进一步防止镜片51的温度过高而破裂。冷却管道53设置在激光器5上为现有技术，此处不赘述。
本示例中，支撑座1上部设置第一支撑脚6，第一支撑脚6用于缸体21和支撑座1的连接固定，第一支撑脚6可以通过螺钉固定在缸体21上，支撑座1下部设置第二支撑脚7，第二支撑脚7将支撑座2固定在激光器5的冷却管道53外表面上，第二支撑脚7可以通过螺钉固定在激光器5本体上。
本发明实现了在非工作状态下、连续长周期工作状态下保护激光器5的镜片51，实现了激光器前窗镜座的镜片自动防尘装置未启动的报警防护，为激光器5长周期安全运行创造了良好的条件，有效降低了生产成本，提高生产作业效率，提高生产产品的质量。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不应理解为必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种激光器前窗镜座的镜片自动防尘装置，其特征在于：包括支撑座、驱动机构、连接杆及挡板；
支撑座用于固定在激光器上；
驱动机构固定在支撑座上；
连接杆一端与驱动机构连接，并由驱动机构驱使运动；
挡板一端与连接杆另一端连接，挡板中部与支撑座铰接，挡板另一端能够在第一状态及第二状态之间切换，第一状态时，挡板另一端覆盖镜片，驱动机构驱使连接杆运动，连接杆运动带动挡板一端运动，驱使挡板中部沿着铰接处转动，此时挡板另一端处于第二状态。
2.如权利要求1所述的激光器前窗镜座的镜片自动防尘装置，其特征在于：驱动机构包括缸体、缸盖、阀杆、输入接头、输出接头及伸缩件，缸盖固定在缸体的端部，缸盖上形成穿孔，阀杆一端可移动设置在缸体内，阀杆另一端穿过缸盖的穿孔形成连接部，连接部与连接杆连接，输入接头设置在缸盖上，输入接头用于连接恒定动力源以将动力源输送至缸体内，输出接头设置在缸盖上，输出接头恒定输出动力源，输出接头输出的动力源小于输入接头输送至缸体内部的动力源，伸缩件位于缸体内，伸缩件一端抵靠在阀杆上，伸缩件另一端抵靠在缸体底壁上。
3.如权利要求2所述的激光器前窗镜座的镜片自动防尘装置，其特征在于：伸缩件为压缩弹簧。
4.如权利要求2所述的激光器前窗镜座的镜片自动防尘装置，其特征在于：阀杆一端外侧壁设置第一密封圈，第一密封圈与缸体内侧壁接触；缸体端部设置第二密封圈，第二密封圈与缸盖接触；缸盖的穿孔内侧壁设置第三密封圈，第三密封圈与阀杆接触。
5.如权利要求1所述的激光器前窗镜座的镜片自动防尘装置，其特征在于：挡板包括第一连接板及与第一连接板一体连接的第二连接板，第一连接板与第二连接板呈一角度，第一连接板与连接杆连接，第一连接板与第二连接板的连接处与支撑座铰接，第一状态时，第二连接板覆盖镜片，第二状态时，第二连接板与支撑座平行。
6.如权利要求5所述的激光器前窗镜座的镜片自动防尘装置，其特征在于：激光器的镜片通过镜片压盖固定在激光器本体上；第二连接板上设置第四密封圈，第一状态时，第二连接板的第四密封圈与镜片压盖接触。
7.如权利要求5所述的激光器前窗镜座的镜片自动防尘装置，其特征在于：第二连接板的内侧壁设置防止激光直接反射的滚花面。
8.如权利要求7所述的激光器前窗镜座的镜片自动防尘装置，其特征在于：第二连接板的外侧壁设置测温探头。
9.如权利要求5所述的激光器前窗镜座的镜片自动防尘装置，其特征在于：支撑座内设置气通道，气通道内通入气体，气通道底部输出气体，以在镜片压盖表面形成风屏。
10.如权利要求2所述的激光器前窗镜座的镜片自动防尘装置，其特征在于：支撑座上部设置第一支撑脚，第一支撑脚用于缸体和支撑座的连接固定，支撑座下部设置第二支撑脚，第二支撑脚将支撑座固定在激光器的冷却管道外表面上。
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| CN205104755U (zh) * | 2015-11-10 | 2016-03-23 | 南京光谷诺太精工科技有限公司 | 一种二氧化碳激光器输出镜吹气保护装置 |
| CN208580944U (zh) * | 2018-09-11 | 2019-03-05 | 伯纳激光科技有限公司 | 一种激光器输出镜片的防尘装置 |
| CN211959923U (zh) * | 2020-06-04 | 2020-11-17 | 品为众创(苏州)试验设备有限公司 | 一种用于功放机柜散热风机的防尘结构 |
-
2021
- 2021-03-02 CN CN202110229206.1A patent/CN113131316A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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