CN208879919U - 一种光学观察装置及电子束焊机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光学观察装置及电子束焊机。该光学观察装置包括支架、光源、光学棱镜组件和观察窗，所述光学棱镜组件包括第一光学棱镜和第二光学棱镜，所述第一光学棱镜和所述第二光学棱镜固定于所述支架上，并且所述第一光学棱镜和所述第二光学棱镜的迎光面的夹角为90度，所述光源用于提供照明光，所述第一光学棱镜的迎光面将所述光源的照射光朝向被焊接工件反射，所述第二光学棱镜的迎光面将被焊接工件反射的反射光朝向所述观察窗反射。该光学观察装置结构简单，制作成本低，而且操作简单方便，使用寿命长。

Description

一种光学观察装置及电子束焊机

技术领域

本实用新型涉及电子束技术领域，具体涉及一种真空切换装置及电子束焊机。

背景技术

电子束焊接是利用空间定向的高速运动电子束撞击工件表面，电子的动能转化成热能使被焊金属熔化，熔融的金属冷却结晶后形成焊缝。电子束焊接具有加热功率密度高、焊缝深宽比大、焊接速度快、热影响区小、焊接变形小、焊缝纯度高、焊接工艺参数调节范围广、适应性强和可焊材料多等诸多优点。

电子束焊接采用的电子束焊机是一种技术密集型设备，其综合了真空物理、电子技术、电子光学、高电压技术、计算机和控制技术等多种高新技术。尽管电子束焊机设备价格昂贵，但因其优越的焊接性能，在国防工业、宇航工业、仪器仪表工业、汽车制造业等诸多领域中倍受欢迎。尤其是在特大厚焊件和微小型元件的精密焊接方面更显出其他焊接方法无可比拟的优越性。

由于电子束焊机是将工件放置在真空室中，在焊接过程中操作人员只能站在真空外并通过观察窗观察焊缝，但是通常观察窗距离工件较远，为此电子束焊机需要配置观察装置，操作人员通过观察装置可以方便观察焊缝的位置和焊缝的好坏。然而，目前的观察装置结构复杂，难以调整，而且寿命短。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于提供一种光学观察装置及电子束焊机，用以解决现有技术中光学装置结构复杂，难以调整和使用寿命短的问题。

本实用新型实施例提供一种真空切换装置，其包括支架、光源、光学棱镜组件和观察窗，所述光学棱镜组件包括第一光学棱镜和第二光学棱镜，所述第一光学棱镜和所述第二光学棱镜固定于所述支架上，并且所述第一光学棱镜和所述第二光学棱镜的迎光面的夹角为90度，所述光源用于提供照明光，所述第一光学棱镜的迎光面将所述光源的照射光朝向被焊接工件反射，所述第二光学棱镜的迎光面将被焊接工件反射的反射光朝向所述观察窗反射。

优选地，所述光学观察装置还包括第一旋转轴和第二旋转轴，所述第一旋转轴和第二旋转轴设置在所述支架上，所述第一光学棱镜固定于所述第一旋转轴，转动第一旋转轴可调节所述第一光学棱镜的迎光面的倾斜角度；所述第二光学棱镜固定于所述第二旋转轴，转动第二旋转轴调节所述第二光学棱镜的迎光面的倾斜角度。

优选地，所述光学观察装置还包括第一光源通道和第二光源通道，所述第一光源通道用于约束所述光源提供的照明光，所述第二光源通道用于约束所述第二光学棱镜反射的反射光。

优选地，所述光学观察装置还包括推动连杆，所述推动连杆固定在所述支架上，所述第一光学棱镜和所述第二光学棱镜滑动连接于所述推动连杆。

优选地，所述光学观察装置还包括防护装置，所述防护装置包括水平托板、齿盘、齿轮、电机和玻璃板，所述水平托板设置在所述光学棱镜组件的下方，在所述水平拖板上设置有两个透光孔，所述透光孔的位置和大小与所述第一光学棱镜和第二光学棱镜匹配；

所述齿盘环绕设置在所述水平托板的周缘，所述齿轮与所述齿盘啮合，所述齿轮与所述电机连接，在所述电机的驱动下，所述齿轮驱动所述齿盘旋转；

所述玻璃板设置在所述齿盘上，并在所述齿盘的带动下随所述齿盘一起转动。

优选地，所述光学观察装置还包括图像采集器，所述图像采集器的采集端与所述观察窗相对设置，用以从所述观察窗收集被焊接工件的图像信息。

另外，本实用新型实施例还提供一种电子束焊机，包括真空室、电子束发生器、工件台和光学观察装置，所述电子束发生器和工件台设置在所述真空室内，而且所述电子束发生器与所述工件台相对设置，所述工件台用于支撑和固定被焊接工件，所述光学观察装置设置在所述工件台的上方，所述光学观察装置采用本实用新型实施例提供的所述光学观察装置。

本实用新型具有如下优点：

本实用新型实施例提供的光学观察装置，光源发出强光，强光经第一光学棱镜反射后照射被焊接工件，被焊接工件的反射光经第二光学棱镜反射后从观察窗射出，操作人员通过观察窗可以直观地观察被焊接工件的具体情况，如焊缝的位置，焊缝的质量，该光学观察装置部件较少，结构简单，而且操作简单方便，使用寿命长。

类似地，本实用新型实施例提供的电子束焊机由于采用本实用新型实施例提供的光学观察装置，在焊接过程中可以快速准确地了解焊缝的位置和质量，而且该光学观察装置结构简单，操作方便，可以提高电子束焊机的焊接效率。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的光学观察装置的结构示意图。

图2为本实用新型实施例提供的光学观察装置的部分结构的侧视图。

图3为本实用新型实施例提供的光学观察装置的防护装置的结构示意图。

图4为本实用新型实施例提供的光学观察装置的防护装置的俯视图。

附图标号：

1-支架，2-光源，3-光学棱镜组件，31-第一光学棱镜，32-第二光学棱镜，33-第一光源通道，34-第二光源通道，35-第一旋转轴，36-第二旋转轴，4-观察窗，5-被焊接工件，6-推动连杆，7-防护装置，71-水平托板，72-齿盘，73-齿轮，74-玻璃板，75-透光孔。

具体实施方式

以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

实施例1

本实施例提供一种光学观察装置。如图1所示，光学观察装置包括支架1、光源2、光学棱镜组件3和观察窗4，光学棱镜组件3包括第一光学棱镜31和第二光学棱镜32，第一光学棱镜31和第二光学棱镜32固定于支架1上，并且第一光学棱镜31和第二光学棱镜32的迎光面的夹角为90度，光源2用于提供照明光，第一光学棱镜31的迎光面将光源2 的照射光朝向被焊接工件反射，第二光学棱镜32的迎光面将被焊接工件 5反射的反射光朝向观察窗4反射。

作为本实施例的一个优选实施例，光学观察装置还包括第一光源通道33和第二光源通道34，第一光源通道33用于约束光源2提供的照明光，即将光源2发出的照明光进行约束，使照明光尽可能平行射入第一光学棱镜31的迎光面。第二光源通道34用于约束第二光学棱镜34反射的反射光，即将被焊接工件5反射的反射光进行约束，使反射光尽可能地平行射入第二光学棱镜32的迎光面。

作为本实施例的另一个优选实施例，结合图1和图2所示，光学观察装置还包括第一旋转轴35和第二旋转轴36，第一旋转轴35和第二旋转轴36设置在支架1上，第一光学棱镜31固定于第一旋转轴35，转动第一旋转轴31可调节第一光学棱镜31的迎光面的倾斜角度；第二光学棱镜32固定于第二旋转轴36，转动第二旋转轴36调节第二光学棱镜32 的迎光面的倾斜角度。

作为本实施例的再一优选实施例，光学观察装置还包括推动连杆，推动连杆6固定在支架1上，第一光学棱镜31和第二光学棱镜32滑动连接于推动连杆6，而且第一光学棱镜31和第二光学棱镜32的角度始终对称。由于不同被焊接工件的工艺要求不同，被焊接工件与光学棱镜组件3的距离会有不同。当距离发生变化时，推动连杆6可使第一光学棱镜31和第二光学棱镜32分别绕第一旋转轴35和第二旋转轴36旋转相同角度，因此调节推动连杆6可调整被焊接工件(如焊缝)5的清晰度，推动此推动连杆6可保证被焊接工件5在允许工作高度范围内均可被采集到清晰图像。

实施例2

本实施例提供一种光学观察装置。结合图3和图4所示，该光学观察装置包括支架1、光源2、光学棱镜组件3、观察窗4和防护装置7，光学棱镜组件3包括第一光学棱镜31和第二光学棱镜32，第一光学棱镜 31和第二光学棱镜32固定于支架1上，并且第一光学棱镜31和第二光学棱镜32的迎光面的夹角为90度，光源2用于提供照明光，第一光学棱镜31的迎光面将光源2的照射光朝向被焊接工件反射，第二光学棱镜 32的迎光面将被焊接工件5反射的反射光朝向观察窗4反射。

防护装置7包括水平托板71、齿盘72、齿轮73、电机(图中未示出) 和玻璃板74，水平托板71设置在光学棱镜组件3的下方，在水平拖板 71上设置有两个透光孔75，透光孔75的位置和大小与第一光学棱镜31 和第二光学棱镜32匹配；齿盘72环绕设置在水平托板71的周缘，齿轮 73与齿盘72啮合，齿轮73与电机连接，在电机的驱动下，齿轮73驱动齿盘72旋转；玻璃板74设置在齿盘72上，并在齿盘72的带动下一起转动。

在电子束焊接过程中会产生金属蒸汽，该防护装置7可以避免金属蒸汽污染光学棱镜组件3，不仅能提高成像效果，而且可以提高光学观察装置的使用寿命，从而提高电子束焊机的使用寿命。

在电子束焊接过程中产生的金属蒸气上升时会被玻璃板74阻隔，从而保护光学棱镜组件清晰不受污染。在运行一段时间后，玻璃板74的透光性下降，此时通过电机驱动齿轮73旋转带动齿盘72及玻璃板74同时转动，直至玻璃板74被污染区域完全离开透光孔75后停止转动，此时与透光孔75相对的玻璃板74是清晰的。当玻璃板74各角度均被污染后更换玻璃即可。

作为本实施例的一个优选实施例，光学观察装置还包括图像采集器 (图中未示出)，图像采集器的采集端与观察窗4相对设置，用以从观察窗4收集被焊接工件的图像信息。

作为本实施例的又一个优选实施例，如图1所示，光学观察装置还包括第一光源通道33和第二光源通道34，第一光源通道33用于约束光源2提供的照明光，即将光源2发出的照明光进行约束，使照明光尽可能平行射入第一光学棱镜31的迎光面。第二光源通道34用于约束第二光学棱镜34反射的反射光，即将被焊接工件5反射的反射光进行约束，使反射光尽可能地平行射入第二光学棱镜32的迎光面。

作为本实施例的另一个优选实施例，结合图1和图2所示，光学观察装置还包括第一旋转轴35和第二旋转轴36，第一旋转轴35和第二旋转轴36设置在支架1上，第一光学棱镜31固定于第一旋转轴35，转动第一旋转轴31可调节第一光学棱镜31的迎光面的倾斜角度；第二光学棱镜32固定于第二旋转轴36，转动第二旋转轴36调节第二光学棱镜32 的迎光面的倾斜角度。

作为本实施例的再一优选实施例，如图2所示，光学观察装置还包括推动连杆，推动连杆6固定在支架1上，第一光学棱镜31和第二光学棱镜32滑动连接于推动连杆6，而且第一光学棱镜31和第二光学棱镜32的角度始终对称。由于不同被焊接工件的工艺要求不同，被焊接工件与光学棱镜组件3的距离会有不同。当距离发生变化时，推动连杆6可使第一光学棱镜31和第二光学棱镜32分别绕第一旋转轴35和第二旋转轴36旋转相同角度，因此调节推动连杆6可调整被焊接工件(如焊缝) 5的清晰度，推动此推动连杆6可保证被焊接工件5在允许工作高度范围内均可被采集到清晰图像。

实施例1和实施例2提供的光学观察装置，光源发出强光，强光经第一光学棱镜反射后照射被焊接工件，被焊接工件的反射光经第二光学棱镜反射后从观察窗射出，操作人员通过观察窗可以直观地观察被焊接工件的具体情况，如焊缝的位置，焊缝的质量，该光学观察装置部件较少，结构简单，制作成本低，而且操作简单方便，使用寿命长。

实施例3

本实施例提供一种电子束焊机，其包括真空室、电子束发生器、工件台和光学观察装置，电子束发生器和工件台设置在真空室内，而且电子束发生器与工件台相对设置，工件台用于支撑和固定被焊接工件，光学观察装置设置在工件台的上方，光学观察装置采用实施例1或实施例2 或其变型、优选实施例提供的光学观察装置。

本实施例提供的电子束焊机由于采用本实用新型实施例提供的光学观察装置，在焊接过程中可以快速准确地了解焊缝的位置和质量，而且该光学观察装置结构简单，操作方便，可以提高电子束焊机的焊接效率。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (7)

1.一种光学观察装置，其特征在于，包括支架、光源、光学棱镜组件和观察窗，所述光学棱镜组件包括第一光学棱镜和第二光学棱镜，所述第一光学棱镜和所述第二光学棱镜固定于所述支架上，并且所述第一光学棱镜和所述第二光学棱镜的迎光面的夹角为90度，所述光源用于提供照明光，所述第一光学棱镜的迎光面将所述光源的照射光朝向被焊接工件反射，所述第二光学棱镜的迎光面将被焊接工件反射的反射光朝向所述观察窗反射。

2.根据权利要求1所述的光学观察装置，其特征在于，所述光学观察装置还包括第一旋转轴和第二旋转轴，所述第一旋转轴和第二旋转轴设置在所述支架上，所述第一光学棱镜固定于所述第一旋转轴，转动第一旋转轴可调节所述第一光学棱镜的迎光面的倾斜角度；所述第二光学棱镜固定于所述第二旋转轴，转动第二旋转轴调节所述第二光学棱镜的迎光面的倾斜角度。

3.根据权利要求1所述的光学观察装置，其特征在于，所述光学观察装置还包括第一光源通道和第二光源通道，所述第一光源通道用于约束所述光源提供的照明光，所述第二光源通道用于约束所述第二光学棱镜反射的反射光。

4.根据权利要求1所述的光学观察装置，其特征在于，所述光学观察装置还包括推动连杆，所述推动连杆固定在所述支架上，所述第一光学棱镜和所述第二光学棱镜滑动连接于所述推动连杆。

5.根据权利要求1所述的光学观察装置，其特征在于，所述光学观察装置还包括防护装置，所述防护装置包括水平托板、齿盘、齿轮、电机和玻璃板，所述水平托板设置在所述光学棱镜组件的下方，在所述水平拖板上设置有两个透光孔，所述透光孔的位置和大小与所述第一光学棱镜和第二光学棱镜匹配；

所述齿盘环绕设置在所述水平托板的周缘，所述齿轮与所述齿盘啮合，所述齿轮与所述电机连接，在所述电机的驱动下，所述齿轮驱动所述齿盘旋转；

所述玻璃板设置在所述齿盘上，并在所述齿盘的带动下随所述齿盘一起转动。

6.根据权利要求1所述的光学观察装置，其特征在于，所述光学观察装置还包括图像采集器，所述图像采集器的采集端与所述观察窗相对设置，用以从所述观察窗收集被焊接工件的图像信息。

7.一种电子束焊机，包括真空室、电子束发生器、工件台和光学观察装置，所述电子束发生器和工件台设置在所述真空室内，而且所述电子束发生器与所述工件台相对设置，所述工件台用于支撑和固定被焊接工件，所述光学观察装置设置在所述工件台的上方，其特征在于，所述光学观察装置采用权利要求1-6任意一项所述的光学观察装置。