CN113333944A - 一种散热及保护效果好的激光雕刻模组 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种散热及保护效果好的激光雕刻模组，包括集风罩和从前至后依次配置的第一散热装置、第二散热装置、激光模组；第一散热装置连接在第二散热装置的前端上，第一散热装置的后端上设有若干出风口，第二散热装置上设有配合若干出风口使用的通风涵道；激光模组设置在第二散热装置内；集风罩通过磁性连接的方式可拆卸连接在第二散热装置的后端上，集风罩的左侧壁上设有排风口，集风罩的上、下、右侧壁为阻光壁，且集风罩对应激光模组的位置上设有集风嘴。本发明有效减少了气流的能量损失，散热效果更好，且集风罩与第二散热装置通过磁性连接固定，实现快速拆装，还能有效防止激光模组及工件被烟尘污染，雕刻效果更好。

Description

一种散热及保护效果好的激光雕刻模组
技术领域
本发明涉及激光加工应用技术领域，尤其涉及一种散热及保护效果好的激光雕刻模组。
背景技术
激光雕刻技术是一种以数控技术为基础并以激光为加工媒介使得加工材料在激光照射下熔化或气化的物理加工技术，目前市场上已推出多种激光雕刻模组，而激光雕刻模组的激光器的散热效果和加工过程中产生的烟尘的排除效率直接影响激光雕刻的效果。现有激光雕刻模组是通过轴流风扇产生气流与散热器表面开放的散热齿进行热换以实现散热，但气流在开放空间速度衰减快，散热效果不佳，且无法及时将雕刻产生的烟尘吹离，模组出光口处的镜片及雕刻工件易被污染，雕刻效果不佳；另外，现有激光雕刻模组进行雕刻加工时，缺少遮光保护，易对人体造成伤害。
因此，现有技术存在缺陷，需要改进。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种散热及保护效果好的激光雕刻模组。
本发明的技术方案如下：
一种散热及保护效果好的激光雕刻模组，包括：第一散热装置、配合第一散热装置使用的第二散热装置、激光模组和配合第二散热装置使用的集风罩；所述第一散热装置、第二散热装置、集风罩从前至后依次配置，所述第一散热装置与所述第二散热装置固定连接，所述第一散热装置与所述第二散热装置连接的一端上设有若干出风口，所述第二散热装置上设有配合若干所述出风口使用的通风涵道，所述第一散热装置产生的气流从所述出风口进入所述通风涵道以进行热换；所述激光模组设置在所述第二散热装置内，所述激光模组用于发出激光光束以实现对工件的雕刻加工；所述集风罩通过磁性连接的方式可拆卸连接在所述第二散热装置上，且所述集风罩整体长度设置为匹配激光雕刻模组焦距长度，起到一个定焦作用，所述集风罩的一块侧壁上设有排风口，该排风口用于使雕刻产生的烟雾从一个方向排出，所述集风罩的另外三块侧壁为阻光壁，起到一个挡光的作用，且所述集风罩对应所述激光模组的位置上设有一个集风嘴，该集风嘴用于供激光模组发出的激光光束穿过，以及用于将吹出第二散热装置的气流加大风速形成一束集中的高速气流并喷出作用于雕刻处。
进一步地，该激光雕刻模组还包括定位模组；所述第二散热装置与所述集风罩连接的一端上设有一个定位孔，所述定位模组设置在所述定位孔内，所述定位模组用于发出定位光束以确定工件与激光雕刻模组是否放置到位，起到一个定位的作用；
所述定位模组包括一字激光定位器、十字激光定位器之中的任意一种。
进一步地，所述集风嘴为漏斗状中空结构；所述集风嘴对应所述定位模组的位置上设有一个过光孔，该过光孔用于供定位模组发出的定位光束穿过。
进一步地，该激光雕刻模组还包括控制装置；所述控制装置与所述第一散热装置固定连接，且所述控制装置分别与所述第一散热装置、激光模组和定位模组电性连接，所述控制装置提供激光雕刻模组工作所需的电能以及控制激光雕刻模组的运行。
进一步地，所述控制装置包括连接件和从前至后依次设置在连接件上的防护板、第一隔离柱、PCB板以及第二隔离柱，所述控制装置通过所述连接件固定设置在所述第一散热装置的前端上，且所述PCB板分别与所述第一散热装置、激光模组和定位模组电性连接。
进一步地，所述激光模组包括激光器、基座和配合基座使用的旋帽；所述激光器设置在所述基座上，且所述基座对应所述激光器的出光口位置设有一个通光孔，该通光孔用于供激光器发出的激光穿过；所述基座通过所述旋帽固定设置在所述第二散热装置内，且所述旋帽对应所述通光孔的位置设有透光孔，该透光孔用于供激光器发出的激光光束穿过；雕刻时所述激光器发出的激光光束依次穿过通光孔、透光孔、集风嘴投射到工件上。
进一步地，所述第二散热装置与所述集风罩连接的一端上还设有若干磁性件，所述集风罩对应每一所述磁性件的位置上均设有一个磁铁，所述集风罩与所述第二散热装置通过磁铁及磁性件实现可拆卸的磁性连接。
进一步地，所述基座与所述第二散热装置之间的缝隙填充有导热介质。
进一步地，所述第一散热装置为风扇。
进一步地，所述第二散热装置为散热器。
采用上述方案，本发明具有以下有益效果：
1、本发明通过在第二散热装置上设置配合第一散热装置的出风口使用的封闭式通风涵道，有效减少了气流的能量损失，散热效果更好，效率高，且集风罩与第二散热装置通过磁性连接固定，安装拆卸简单快捷，实现集风罩的快速拆装，同时通过集风罩的集风嘴提升了气流风速，吹力更大，能及时吹走雕刻产生的烟雾和颗粒，防止激光模组及工件被烟尘污染，还能及时对雕刻处及时降温，防止余温对工件造成不利影响，雕刻效果更好；
2、优选方案中集风罩整体长度设置为匹配激光雕刻模组焦距长度，便于定焦，集风罩有三块侧壁作为阻光壁使用，起到一个挡光作用，能将雕刻时产生的强光削弱，有效防止雕刻时强光对人体造成伤害，且另一块侧壁设有排风口，使得雕刻产生的烟雾均从排风口这一个排出，便于观察雕刻工况；
3、优选方案中定位模组的应用，能确定工件与激光雕刻模组是否放置到位，起到一个定位的作用；
4、优选方案中基座与第二散热装置之间的缝隙填充有导热介质，提升了散热效果及效率；
5、优选方案中控制装置的设计，便于PCB板散热，也便于第一散热装置进气。
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示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明的立体结构图；
图2为本发明的爆炸示意图；
图3为图2中A处放大图；
图4为本发明结构的内部装配明细图；
图5为本发明的散热原理图；
图6为本发明集风罩的立体结构图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”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。
在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
参照图1至图6所示，本发明提供一种散热及保护效果好的激光雕刻模组，包括第一散热装置1、配合第一散热装置1使用的第二散热装置2、激光模组、定位模组3、配合第二散热装置2使用的集风罩4和控制装置5，所述控制装置5、第一散热装置1、第二散热装置2、集风罩4从前至后依次配置；所述第一散热装置1固定连接在所述第二散热装置2的前端（即第二散热装置2的进风端）上，所述第一散热装置1的后端（即第一散热装置1的出风端）上均匀设有若干出风口，对应的，所述第二散热装置2上设有配合若干所述出风口使用的通风涵道21，所述通风涵道21贯通所述第二散热装置2的前后两端（即通风涵道21贯通第二散热装置2的进风端和出风端），使用时第一散热装置1产生的散热气流从第一散热装置1的出风口进入第二散热装置2的通风涵道21以进行热换，且散热气流最终从通风涵道21吹出，由于第二散热装置2的通风涵道21为前后两侧开口且其它侧封闭的封闭气道，进入通风涵道21内的气流的流速及风压损失较小，相较于现有的开放式散热器热换量更高，散热降温效果更好，效率快，具体的，所述第一散热装置1为风扇，所述第二散热装置2为散热器；所述第二散热装置2为中空结构，所述激光模组设置在所述第二散热装置2内，所述激光模组用于发出激光光束以进行对工件的雕刻加工，使用时通过激光模组发出的激光光束实现雕刻加工；所述第二散热装置2的后端（即第二散热装置2的出风端）上还设有一个定位孔22，所述定位模组3可拆卸设置在所述定位孔22内，所述定位模组3用于发出定位光束以确定工件与激光雕刻模组是否放置到位，起到一个定位的作用，具体的，所述定位模组3包括一字激光定位器、十字激光定位器之中的任意一种；所述集风罩4于所述定位模组3后方通过磁性连接的方式可拆卸连接在所述第二散热装置2的后端上，且所述集风罩4整体长度设置为匹配激光雕刻模组焦距长度，起到一个定焦作用，所述集风罩4为添加有阻光材料的半透明亚克力材质制成，所述集风罩4的一块侧壁上设有排风口41，该排风口41用于使雕刻产生的烟雾从一个方向排出，便于观察雕刻工况，所述集风罩4的另外三块侧壁作为阻光壁42，起到一个挡光的作用，有效防止雕刻时的强光对人体造成伤害，具体的，所述集风罩4的左侧壁上设有所述排风口41，所述集风罩4的上侧壁、下侧壁和右侧壁均作为阻光壁42，且所述集风罩4对应所述激光模组的位置上设有一个集风嘴43，该集风嘴43为漏斗状中空结构，该集风嘴43用于供激光模组发出的激光光束穿过，以及用于将吹出第二散热装置2的气流加大风速形成一束集中的高速气流并喷出作用于雕刻处，且该集风嘴43对应所述定位模组3的位置上设有一个过光孔431，该过光孔431用于供定位模组3发出的定位光束穿过；所述控制装置5固定连接在所述第一散热装置1的前端上，且所述控制装置5分别与所述第一散热装置1、激光模组和定位模组3电性连接，所述控制装置5用于提供第一散热装置1、激光模组和定位模组3工作所需电能以及控制第一散热装置1、激光模组和定位模组3的运行，起到一个总控作用，即使用时通过控制装置5提供激光雕刻模组工作所需的电能以及控制激光雕刻模组的运行；
其中，所述激光模组包括激光器、基座6和配合基座6使用的旋帽7；所述激光器（图中未示出，激光器采用现有技术，不赘述）可拆卸设置在所述基座6上，且所述基座6对应所述激光器的出光口位置设有一个通光孔，该通光孔用于供激光器发出的激光穿过；所述基座6安放在所述安装腔内，并通过所述旋帽7固定在所述第二散热装置2内，即所述基座6通过所述旋帽7固定设置在所述第二散热装置2内，且所述旋帽7对应所述通光孔的位置设有透光孔，该透光孔用于供激光器发出的激光光束穿过；雕刻时，所述激光器发出的激光光束依次穿过通光孔、透光孔、集风嘴43投射到工件上，从而实现对工件的雕刻加工；
为提高散热效率，所述基座6与所述第二散热装置2之间的缝隙填充有导热介质（导热介质为现有技术，例如导热胶，不赘述），通过导热介质能更快散去激光器工作产生的热量，散热效果好，效率高，能有效避免激光器因散热不及时而过热损坏，激光器使用寿命长；
所述第二散热装置2的后端均匀设有四个安装孔23（即第二散热装置2的后端四周分别设有一个安装孔23），每个所述安装孔23内均设置有一个铁磁性物质制成的磁性件8，对应的，所述集风罩4对应每一所述安装孔23的位置上均设有一个连接孔44，每个连接孔44内均设置有一个磁铁9，所述集风罩4与所述第二散热装置2通过磁铁9及磁性件8实现可拆卸的磁性连接；磁性连接的磁吸安装设计，使得集风罩4的拆装更加简单快捷，能够实现快速拆装；
所述控制装置5包括连接件51和从前至后依次设置在连接件51上的防护板52、第一隔离柱53、PCB板54以及第二隔离柱55，所述PCB板54分别与所述第一散热装置1、激光器和定位模组3电性连接，使用时通过PCB板54提供电能以及控制激光雕刻模组的运行，所述连接件51的数量为四个，对应的，所述第一隔离柱53和第二隔离柱55的数量均为四个，四个所述连接件51还分别与所述第一散热装置1相连接，即所述控制装置5通过四个所述连接件51固定设置在所述第一散热装置1的前端上，具体的，所述连接件51为螺丝；进一步地，所述第一散热装置1上设有四个贯通其自身前后两端且配合连接件51使用的第一固定孔，对应的，所述第二散热装置2对应每一所述第一固定孔的位置均设有第二固定孔，安装时将四个连接件51对应拧入第一固定孔并拧紧在第二固定孔内，即可将控制装置5、第一散热装置1、第二散热装置2固定在一起，即控制装置5、第一散热装置1、第二散热装置2通过连接件51、第一固定孔及第二固定孔实现固定连接；
由于防护板52通过第一隔离柱53与PCB板54进行分隔，PCB板54通过第二隔离柱55与第一散热装置1进行分隔，便于PCB板54散热，同时第一散热装置1与PCB板54通过第二隔离柱55形成的隔离空间也便于第一散热装置1进气。
本发明工作过程及原理如下：该激光雕刻模组上电后，通过PCB板54提供第一散热装置1、激光器和定位模组3工作所需的电能，同时通过PCB板54控制第一散热装置1、激光器和定位模组3运行；首先，启动定位模组3，通过定位模组3发出的定位光束确定工件与激光雕刻模组是否放置到位，确认工件与激光雕刻模组放置到位后，关闭定位模组3；然后，启动激光器和第一散热装置1，激光器发出的激光光束依次穿过通光孔、透光孔、集风嘴43投射到工件表面对工件进行雕刻加工，同时第一散热装置1工作产生的气流从出气口进入第二散热装置2的通风涵道21内并与第二散热装置2进行热换以带走激光器工作产生的热量，起到散热降温的作用，由于第二散热装置2的通风涵道21为前后两侧开口且其它侧封闭的封闭气道，进入通风涵道21内的气流的流速及风压损失较小，相较于现有的开放式散热器热换量更高，散热降温效果更好，效率快，且吹出第二散热装置2的气流在集风罩4的集风嘴43作用下不断收缩，使得气流的风速持续加大，从而能够从集风嘴43喷出一束集中的高速气流作用于雕刻处以将雕刻产生的烟雾和颗粒吹离并从排风口41排出，便于观察雕刻工况，且通过集风嘴43持续输出的气流阻止雕刻产生的烟雾上漂对激光光束造成衰减及污染激光器的镜片，另外集风嘴43持续输出的气流还能给雕刻处及时降温，防止余热影响对工件的雕刻成果，雕刻效果好。
值得一提的是，集风罩4的上、下、右侧壁均作为阻光壁42，在雕刻时，通过集风罩4的上、下、右侧壁起到一个挡光的作用，能将雕刻时产生的强光削弱，有效防止雕刻时强光对人体造成伤害。
另一方面，集风罩4与第二散热装置2通过磁铁9及磁性件8实现可拆卸的磁性连接，即集风罩4通过磁吸的形式连接在第二散热装置2上，这种连接方式安装拆卸简单快捷，使得集风罩4能够实现快速拆装。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明通过在第二散热装置上设置配合第一散热装置的出风口使用的封闭式通风涵道，有效减少了气流的能量损失，散热效果更好，效率高，且集风罩与第二散热装置通过磁性连接固定，安装拆卸简单快捷，实现集风罩的快速拆装，同时通过集风罩的集风嘴提升了气流风速，吹力更大，能及时吹走雕刻产生的烟雾和颗粒，防止激光模组及工件被烟尘污染，还能及时对雕刻处及时降温，防止余温对工件造成不利影响，雕刻效果更好；
2、优选方案中集风罩整体长度设置为匹配激光雕刻模组焦距长度，便于定焦，集风罩有三块侧壁作为阻光壁使用，起到一个挡光作用，能将雕刻时产生的强光削弱，有效防止雕刻时强光对人体造成伤害，且另一块侧壁设有排风口，使得雕刻产生的烟雾均从排风口这一个排出，便于观察雕刻工况；
3、优选方案中定位模组的应用，能确定工件与激光雕刻模组是否放置到位，起到一个定位的作用；
4、优选方案中基座与第二散热装置之间的缝隙填充有导热介质，提升了散热效果及效率；
5、优选方案中控制装置的设计，便于PCB板散热，也便于第一散热装置进气。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种散热及保护效果好的激光雕刻模组，其特征在于，包括：第一散热装置、配合第一散热装置使用的第二散热装置、激光模组和配合第二散热装置使用的集风罩；所述第一散热装置、第二散热装置、集风罩从前至后依次配置，所述第一散热装置与所述第二散热装置固定连接，所述第一散热装置与所述第二散热装置连接的一端上设有若干出风口，所述第二散热装置上设有配合若干所述出风口使用的通风涵道，所述第一散热装置产生的气流从所述出风口进入所述通风涵道以进行热换；所述激光模组设置在所述第二散热装置内，所述激光模组用于发出激光光束以实现对工件的雕刻加工；所述集风罩通过磁性连接的方式可拆卸连接在所述第二散热装置上，且所述集风罩整体长度设置为匹配激光雕刻模组焦距长度，起到一个定焦作用，所述集风罩的一块侧壁上设有排风口，该排风口用于使雕刻产生的烟雾从一个方向排出，所述集风罩的另外三块侧壁为阻光壁，起到一个挡光的作用，且所述集风罩对应所述激光模组的位置上设有一个集风嘴，该集风嘴用于供激光模组发出的激光光束穿过，以及用于将吹出第二散热装置的气流加大风速形成一束集中的高速气流并喷出作用于雕刻处。
2.根据权利要求1所述的散热及保护效果好的激光雕刻模组，其特征在于，该激光雕刻模组还包括定位模组；所述第二散热装置与所述集风罩连接的一端上设有一个定位孔，所述定位模组设置在所述定位孔内，所述定位模组用于发出定位光束以确定工件与激光雕刻模组是否放置到位，起到一个定位的作用；
所述定位模组包括一字激光定位器、十字激光定位器之中的任意一种。
3.根据权利要求2所述的散热及保护效果好的激光雕刻模组，其特征在于，所述集风嘴为漏斗状中空结构；所述集风嘴对应所述定位模组的位置上设有一个过光孔，该过光孔用于供定位模组发出的定位光束穿过。
4.根据权利要求2所述的散热及保护效果好的激光雕刻模组，其特征在于，该激光雕刻模组还包括控制装置；所述控制装置与所述第一散热装置固定连接，且所述控制装置分别与所述第一散热装置、激光模组和定位模组电性连接，所述控制装置提供激光雕刻模组工作所需的电能以及控制激光雕刻模组的运行。
5.根据权利要求4所述的散热及保护效果好的激光雕刻模组，其特征在于，所述控制装置包括连接件和从前至后依次设置在连接件上的防护板、第一隔离柱、PCB板以及第二隔离柱，所述控制装置通过所述连接件固定设置在所述第一散热装置的前端上，且所述PCB板分别与所述第一散热装置、激光模组和定位模组电性连接。
6.根据权利要求1所述的散热及保护效果好的激光雕刻模组，其特征在于，所述激光模组包括激光器、基座和配合基座使用的旋帽；所述激光器设置在所述基座上，且所述基座对应所述激光器的出光口位置设有一个通光孔，该通光孔用于供激光器发出的激光穿过；所述基座通过所述旋帽固定设置在所述第二散热装置内，且所述旋帽对应所述通光孔的位置设有透光孔，该透光孔用于供激光器发出的激光光束穿过；雕刻时所述激光器发出的激光光束依次穿过通光孔、透光孔、集风嘴投射到工件上。
7.根据权利要求1所述的散热及保护效果好的激光雕刻模组，其特征在于，所述第二散热装置与所述集风罩连接的一端上还设有若干磁性件，所述集风罩对应每一所述磁性件的位置上均设有一个磁铁，所述集风罩与所述第二散热装置通过磁铁及磁性件实现可拆卸的磁性连接。
8.根据权利要求6所述的散热及保护效果好的激光雕刻模组，其特征在于，所述基座与所述第二散热装置之间的缝隙填充有导热介质。
9.根据权利要求1所述的散热及保护效果好的激光雕刻模组，其特征在于，所述第一散热装置为风扇。
10.根据权利要求1所述的散热及保护效果好的激光雕刻模组，其特征在于，所述第二散热装置为散热器。
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