CN113635626B - 一种激光防护板及其制造工艺与使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种激光防护板及其制造工艺与使用方法，它包括上下对置的外隔板和中间隔板，外隔板被配置为至少两层，中间隔板被设于相邻的两外隔板之间，中间隔板同与其相邻的任意一外隔板的相对面上形成有多个支撑体，支撑体为台体，各支撑体向相近的外隔板方向凸起并同该外隔板相接，且各支撑体间呈间隔排布。本技术方案的激光防护板质量较轻，生产成本较低，且激光防护能力强，同时具备一定抗弯、抗冲击等优良机械性能。

Description

一种激光防护板及其制造工艺与使用方法
技术领域
本发明涉及激光防护技术领域，更具体讲的是一种激光防护板及其制造工艺与使用方法。
背景技术
当原子中的电子吸收能量后，从低能级跃迁到高能级，再从高能级回落到低能级的时候，所释放的能量以光子的形式放出即形成激光，激光的亮度以及能量密度均要优于常规光源，正是基于激光的上述特点，若在激光实验或激光加工过程中缺乏必要的防护措施，在实验/加工物件被激光烧穿之后，平台会被激光腐蚀，实验区域/加工区域附近的操作人员则可能会受到激光辐射的伤害，特别是对眼部和皮肤造成灼伤。
目前，常规的做法是在激光实验区域或加工区域中设置防护板来阻挡激光光束的辐射，如公开号为CN212761769U，专利名称为“激光切割平台支撑板防护结构”记载了包括基板，基板的两侧边均设有向下延伸的侧挡板，侧挡板与基板构成槽状结构；基板顶面设置有若干陶瓷护板，若干陶瓷护板拼接覆盖于基板顶面，陶瓷护板用于同被切割板材接触，作为被切割板材被激光烧穿之后的直接烧蚀面，对支撑板起到保护作用，防止支撑板被激光烧蚀损坏，同时参阅该专利的说明书附图2，上述技术方案中的陶瓷护板为实心结构，导致其整体防护结构笨重，且耐高温陶瓷板的成本较高，同时，市面上还存在使用激光防护能力未经严格检验的普通铝板或钢板作为防护板，或采用厚重的混凝土作为防护板使用的现象，其防护作用更是无法得到安全的保障，因此，急需发明一种能够解决上述问题的激光防护板。
发明内容
针对以上情况，为克服以上现有技术中的激光防护板结构厚重，制造成本高，机械性能较差，且存在防护能力未经严格检验，导致防护作用无法得到安全保障的问题，本发明的目的是提供一种质量较轻，生产成本较低，且激光防护能力强，同时具备一定抗弯、抗冲击等优良机械性能的激光防护板及其使用方法。
为了实现上述目的，本发明的技术解决方案是：
一种激光防护板，它包括上下对置的外隔板和中间隔板，外隔板被配置为至少两层，中间隔板被设于相邻的两外隔板之间，中间隔板同与其相邻的任意一外隔板的相对面上形成有多个支撑体，支撑体为台体，各支撑体向相近的外隔板方向凸起，并同该外隔板相接，且各支撑体间呈间隔排布，各支撑体背离与其接触的外隔板的一侧向内凹陷形成空腔，支撑体为圆台，且支撑体位于中间隔板上的内径大于其靠近外隔板一端的内径，通过支撑体将激光辐射能量自其小内径端传递至大内径端，实现能量快速传导，外隔板和中间隔板的材质均为铝制材料。
作为优选的是，每个支撑体同与其相邻的各支撑体间错位布置。
作为优选的是，外隔板的表面经氧化处理或经涂布阻燃耐磨层处理，且外隔板的表面附加磨砂亚光处理。
一种上述激光防护板的制造工艺，它包括如下步骤：
S1：选用三块独立的铝板分别用于两外隔板和中间隔板的制造；
S2：对外隔板的表面进行氧化处理或进行涂布阻燃耐磨层处理；
S3：将中间隔板放置于辊压模具中，通过在辊压模具中进行辊压制成支撑体；
S4:将高分子自粘胶涂覆于外隔板相对中间隔板的内表面上，并将两外隔板和中间隔板贴附粘合。
作为优选的是，它还包括如下步骤：
S2-1：对外隔板的表面附加磨砂亚光处理。
一种上述激光防护板的使用方法，它包括如下步骤：
将激光防护板嵌设至防护屏骨架中构成激光防护屏，并于激光实验或激光加工区域的至少一侧设置激光防护屏；
或将激光防护板嵌设至防护罩骨架中构成激光防护罩，并于激光实验或激光加工区域上罩设激光防护罩；
或将激光防护板嵌设至悬挂折叠骨架的轨道中构成激光折叠屏，并于激光实验或激光加工区域的四周围设激光折叠屏；
或将激光防护板嵌设至隔断中构成激光防护房，并于激光实验或激光加工区域上设置激光防护房。
作为优选的是，它还包括如下步骤：
在激光防护板上开设观察窗位，在观察窗位中嵌入呈工字形骨架，并于工字形骨架的内部嵌入观察窗。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本技术方案激光防护板叠置的三层结构具有良好的遮光效果，能够有效的遮挡实验/加工过程中激光设备射出的直射光束、以及激光的反射光束、散射光束，防止在激光实验的过程中，操作人员的皮肤和眼部被灼伤，同时防止激光击穿实验/加工物件后直射于平台上，进而对平台起到良好的保护；
本技术方案的激光防护板的各支撑体在与之接触的外隔板和中间隔板间形成多个间隙位，在生产制造时能够节约大量板材原料，进而节约制造成本，并使得激光防护板质轻化，便于运输和安装，减轻了操作人员安装时的作业负担。
各凸起的支撑体起到加强筋的作用，在外隔板受到外力冲击力时，各个支撑体能够及时的分散冲击力，且支撑体为台体，其在结构上具有更为稳固的特性，使得本技术方案的激光防护板同时具备较强的抗扭曲性，
在激光实验或激光加工的过程中，通过支撑体能够将激光辐射的能量自其小内径端传递至大内径端，实现能量的快速传导，避免能量过于集中于一点处，防止外隔板在短时间内被击穿，强化遮光效果，并有效提升本技术方案激光防护板的使用寿命，同时，外部温度较低的冷却空气能够直接进入间隙位中，从而能够在激光实验或激光加工的过程中防止激光防护板过快的升温，进一步延长了激光防护板的使用寿命。
附图说明
图1是本发明激光防护板一组层叠结构的整体结构示意图；
图2是本发明激光防护板一组层叠机构中截去部分外隔板后的整体结构示意图；
图3是本发明激光防护板一组层叠机构中截去部分外隔板后的俯视状态示意图；
图4是本发明激光防护板一组层叠机构中截去部分外隔板后的主视状态示意图；
图5是本发明图4的A部放大结构示意图；
图6是本发明激光防护板一组层叠机构中截去部分外隔板后的另一视角的整体结构示意图；
图7是本发明中间隔板的主视状态示意图；
图8是本发明图7的B部放大结构示意图；
图9是发明激光防护板多组层叠结构的整体结构示意图；
图10是发明激光防护板多组层叠结构的主视状态示意图；
图11是本发明激光防护板安装至防护屏骨架中构成的激光防护屏的整体结构示意图；
图12是本发明激光防护板安装至带多个框架结构的防护屏骨架中构成的激光防护屏的整体结构示意图；
图13是本发明激光防护板安装至防护罩骨架中构成的激光防护罩的整体结构示意图；
图14是本发明激光防护板安装至悬挂折叠骨架中构成的激光折叠屏的整体结构示意图；
图15是本发明激光防护板安装至隔断中构成的激光防护房的整体结构示意图。
如图所示：
1、外隔板；101、翻边；x、腰型孔；y、环形孔；2、中间隔板；201、支撑体；201a、空腔；3、激光防护屏；301、防护屏骨架；302、支撑架；303、脚轮；4、激光防护罩；401、防护罩骨架；5、激光折叠屏；501、悬挂折叠骨架501；502、轨道；601、隔断；6、激光防护房；7、观察窗。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”，“下”，“左”，“右”，“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，或是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于简化描述，而不是指示或暗示该方位是必须具有的特定的方位以及特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图1所示，一种激光防护板，它包括上下对置的外隔板1和中间隔板2，中间隔板2被设于相邻的两外隔板1之间，从而由两外隔板1和位于二者之间的中间隔板2构成一组层叠结构，两侧的外隔板1分别与工作区域和外部空间相对，根据实际使用需求，两外隔板1的长度可以不等，在激光实验或激光加工的过程中本技术方案的具有叠置的三层结构的激光防护板具有良好的遮光效果，能够有效的遮挡激光设备射出的直射光束、以及激光的反射光束、散射光束，防止在操作人员的皮肤和眼部被灼伤；
如图9和图10所示，在实际使用过程中，可以根据需求增加外隔板1的数量，中间隔板2的数量也相应增加；
如图2至图6所示，中间隔板2的其中一端面同与其相近的其中一块外隔板1相接贴合，与该端面相对的另一端面上形成有多个支撑体201，支撑体201向相近的外隔板1方向凸起并同该外隔板1相接，进而对该外隔板1形成支撑，各支撑体201之间呈间隔排布，各相邻的支撑体201在与之接触的外隔板1和中间隔板2间形成多个间隙位，各凸起的支撑体201起到加强筋的作用，在外隔板1受到外力冲击力时，各个支撑体201能够及时的分散冲击力，避免外隔板1表面在受到冲击时，因局部压力过大，造成凹陷甚至断裂，支撑体201为台体，其一端的内径大于另一端的内径，使其在结构上具有更为稳固的特性，使得本技术方案的激光防护板同时具备较强的抗扭曲性，同时，在激光实验或激光加工的过程中，通过支撑体201能够将激光辐射的能量自其小内径端传递至大内径端，实现能量的快速传导，避免能量过于集中于一点处，防止激光击穿实验/加工物件后外隔板1在短时间内被击穿，进而对平台起到良好的保护；
需要提及的是，基于上述设置，本技术方案的激光防护板即使在外隔板1被击穿后仍能够对实验区域/加工区域附近的操作人员起到一定的保护，具体的，当外隔板1被击穿后，激光光束会通过外隔板1照射至支撑体201的外表面上，此时，激光光束会被以不同的角度向各个方向反射，从而避免光束集中至某一特定方位上；
且相较于传统的实心激光防护板，上述设置能够在生产制造时节约大量的板材原料，进而实现生产制造成本的节约，并使得激光防护板质轻化，便于运输和安装，减轻了操作人员安装时的作业负担，同时，在激光实验或激光加工的过程中能量会转换为热能，导致材料和工作区域附近局部升温，保证操作人员在实验或加工时有更舒适的体验，同时，间隙位与外部空间连通，使得外部温度较低的冷却空气能够直接进入间隙位中，从而能够在激光实验或激光加工的过程中防止激光防护板过快的升温，进一步延长了激光防护板的使用寿命。
如图6至图8所示，进一步的，各支撑体201背离与其接触的外隔板1的一侧向其内部方向凹陷形成空腔201a，从而使每个支撑体201形成空心结构，基于上述设置，使支撑体201在具备台体的稳固效果的前提下，进一步节约制造所需的材料，进而进一步降低的生产制造成本。
如图3所示，进一步的，每个支撑体201同与其相邻的各支撑体201间错位布置，具体的，在本实施例中，各个支撑体201被分为若干间隔的行/列，每一行/列中的各支撑体201同样间隔排布，且每一行/列中的每个支撑体201均与其左右相邻的各支撑体201和相邻行/列中的处于上下位的各支撑体201保持间隔，同时与相邻行/列中的处于其对角线上的各支撑体201保持间隔，从而通过上述设置，对与支撑体201直接接触的外隔板1进行均匀的支撑，并能够均匀的分散激光的能量和光束的反射。
进一步的，支撑体201为圆台，圆台的截面呈弧形的外周面，当激光光照射于支撑体201上时，能够使光束均匀的向四周反射，进一步避免光束的集中，提升在外隔板1被击穿后的防护效果。
进一步的，外隔板1和中间隔板2的材质均为铝制材料，铝制材料具有质轻的特点，故能够进一步提高运输和安装的灵活性，且其同时具备强度好，加工性能好的特点，便于根据实验/加工的需求切割为任意尺寸，同时其铝材成本较低，适合大规模的生产和应用。
进一步的，在外隔板1的外表面经过氧化处理或经涂布阻燃耐磨层处理后，在外隔板1的外表面进一步附加磨砂亚光处理，从而能够对激光的直射光束、反射光束和散射光束进行吸收，进一步提高安全防护等级。
一种激光防护板的制造工艺，它包括如下步骤：
S1：选用三块独立的铝板分别用于两外隔板1和中间隔板2的制造；
S2：对外隔板1的表面进行氧化处理或进行涂布阻燃耐磨层处理；
S3：将中间隔板2放置于辊压模具中，通过在辊压模具中进行辊压制成支撑体201，辊压成型属于冷镦成型的一种，在成型过程中，无需对支撑体201进行切削，避免了废料的产生，和出现原材料浪费的问题，并保证制得支撑体201的表面的光洁度，减少漫反射；
S4:将高分子自粘胶涂覆于外隔板1相对中间隔板2的内表面上，并将两外隔板1和中间隔板2贴附粘合，外隔板1和中间隔板2通过高分子自粘胶粘相接固定，该固定方法简单，便于操作人员能够快速的增加外隔板1和中间隔板2的数量。
进一步的，对外隔板1的表面附加磨砂亚光处理，该表面处理方式能够进一步提升吸收和抵抗激光辐射能量的效果。
本技术方案还包括上述激光防护板的使用方法，具体步骤如下：
一种激光防护板的使用方法，它包括如下步骤：
如图11所示，将激光防护板嵌设至呈框架结构的防护屏骨架301中构成激光防护屏3，防护屏骨架301可采用固定式也可为移动式，移动式的防护屏骨架301的两侧底部设有支撑架302，支撑架302底部设有脚轮303，通过推动防护屏骨架301带动脚轮303滚动实现激光防护板的同步移动，进而可实现激光防护板的自由转运，固定式的激光防护屏骨架301通过定位销或定位螺栓等紧固件进行固定，相较于移动式的防护屏骨架301可避免在与外物触碰时发生移位，故其具有更好的稳定性；
如图12所示，需要提及的是，移动式的防护屏骨架301中可以设置多个框架结构，来同时嵌设多块激光防护板，从而增加每块激光防护屏3的面积，进而提高遮挡面积。
如图13所示，激光防护板还可嵌设于防护罩骨架401中，防护罩骨架401由上、下、前、后、左、右等方向的框架结构构成，激光防护板嵌设于除下部框架结构的其它各框架结构中，进而同防护罩骨架401共同构成一侧开口的激光防护罩4；
如图14所示，激光防护板还可嵌设于附带轨道502的悬挂折叠骨架501中构成激光折叠屏5，操作人员可沿轨道走向推动激光防护板进而实现沿悬挂折叠骨架501走向的展开或折叠；
如图15所示，激光防护板还可嵌设于隔断601中构成激光防护房6；
其中，上述的防护屏骨架301、支撑架302、防护罩骨架401以及隔断601均采用国际标准流水线型材制成。
于激光实验区域或激光加工区域的一侧设置激光防护屏3，或将激光防护屏3围设于激光实验区域或激光加工区域的周向上，采用的移动式的防护屏骨架301的激光防护屏3可根据激光实验区域或激光加工区域的形状自由调整位置，并围设成对应的形状，相较于采用固定式的防护屏骨架301的激光防护屏3更为灵活；
在激光实验区域或激光加工区域面积较小的情况下，如在光学平台台面上进行光学实验场合中，可直接于光学平台台面上的试验区域周向上围设激光防护板，或在激光实验/激光加工场合于对应的激光加工区域上罩设激光防护罩4，具体的，通过激光防护罩4的下部框架结构的开口将整个区域进行包绕，从而于多个方向对激光设备射出的激光光束进行遮挡；
于激光实验或激光加工区域的四周围设激光折叠屏5，具体的沿激光实验区域或激光加工区域的边缘将激光折叠屏5展开即可对该区域的周围进行遮挡，从而对该区域中的防止激光外射。
也可于激光实验或激光加工区域上设置激光防护房6，具体的，在激光实验区域或激光加工区域面积较大的情况下，将各个框架型材组合构成上部封顶的隔断601结构，将隔断601设置于激光实验区域和激光加工区域的周向上，并于各个隔断601中嵌入激光防护板构成激光防护房6，从而于多个方向对激光设备射出的激光光束进行遮挡。
如图11和图14所示，进一步的，它还包括如下步骤：
在激光防护板上开设观察窗位；
需要提及的是，当使用多块激光防护板的情况下，可根据实际实验或加工需求于一块或多块激光防护板上开设观察窗位，具体的于同一激光防护板上的两外隔板和中间隔板上同时开设相对的观察窗位；
在观察窗位中嵌入呈工字形骨架，并于工字形骨架的内部嵌入观察窗6，观察窗6可使用透明材料制造，如用于激光过滤的防护玻璃，进而便于其他实验或加工相关人员观察到激光实验区域或激光加工区域中的情况，如激光设备是否处于正常的运行状态，从而即使的下达相关实验和加工的指示，保证实验和加工进程的安全，同时能够实验区域和加工区域中的外射激光进行过滤，保障操作人员的健康安全。
上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理和最佳实施例，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (7)

1.一种激光防护板，其特征在于，它包括上下对置的外隔板（1）和中间隔板（2），所述外隔板（1）被配置为至少两层，所述中间隔板（2）被设于相邻的两外隔板（1）之间，所述中间隔板（2）同与其相邻的任意一外隔板（1）的相对面上形成有多个支撑体（201），所述支撑体（201）为台体，各所述支撑体（201）向相近的外隔板（1）方向凸起，并同该外隔板（1）相接，且各所述支撑体（201）间呈间隔排布，各所述支撑体（201）背离与其接触的外隔板（1）的一侧向内凹陷形成空腔（201a），所述支撑体（201）为圆台，且所述支撑体（201）位于中间隔板（2）上的内径大于其靠近外隔板（1）一端的内径，通过支撑体（201）将激光辐射能量自其小内径端传递至大内径端，实现能量快速传导，所述外隔板（1）和中间隔板（2）的材质均为铝制材料。
2.根据权利要求1所述的一种激光防护板，其特征在于，每个所述支撑体（201）同与其相邻的各支撑体（201）间错位布置。
3.根据权利要求1所述的一种激光防护板，其特征在于，所述外隔板（1）的表面经氧化处理或经涂布阻燃耐磨层处理，且所述外隔板（1）的表面附加磨砂亚光处理。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种激光防护板的制造工艺，其特征在于，它包括如下步骤：
S1：选用三块独立的铝板分别用于两所述外隔板（1）和所述中间隔板（2）的制造；
S2：对所述外隔板（1）的表面进行氧化处理或进行涂布阻燃耐磨层处理；
S3：将所述中间隔板（2）放置于辊压模具中，通过在所述辊压模具中进行辊压制成支撑体（201）；
S4:将高分子自粘胶涂覆于所述外隔板（1）相对所述中间隔板（2）的内表面上，并将两所述外隔板（1）和所述中间隔板（2）贴附粘合。
5.根据权利要求4所述的一种激光防护板的制造工艺，其特征在于，它还包括如下步骤：
S2-1：对所述外隔板（1）的表面附加磨砂亚光处理。
6.根据权利要求1-3任意一项所述的一种激光防护板的使用方法，其特征在于，它包括如下步骤：
将激光防护板嵌设至防护屏骨架（301）中构成激光防护屏（3），并于激光实验或激光加工区域的至少一侧设置激光防护屏（3）；
或将激光防护板嵌设至防护罩骨架（401）中构成激光防护罩（4），并于激光实验或激光加工区域上罩设激光防护罩（4）；
或将激光防护板嵌设至悬挂折叠骨架（501）的轨道（502）中构成激光折叠屏（5），并于激光实验或激光加工区域的四周围设激光折叠屏（5）；
或将激光防护板嵌设至隔断（601）中构成激光防护房（6），并于激光实验或激光加工区域上设置激光防护房（6）。
7.根据权利要求6所述的一种激光防护板的使用方法，其特征在于，它还包括如下步骤：
在激光防护板上开设观察窗位，在所述观察窗位中嵌入呈工字形骨架，并于所述工字形骨架的内部嵌入观察窗（7）。
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