CN211291947U - 一种激光透镜工作温度临界值的测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种激光透镜工作温度临界值的测量装置，其包括热沉底板、设置在所述热沉底板内部的若干加热棒、设置在所述热沉底板上的镜筒座、设置在所述镜筒座上的且内部安装有镜片的镜筒、检测所述镜筒温度的传感器、分布在所述热沉底板内部的冷却通道、与所述传感器以及所述加热棒电气连接的控制器、一穿过所述镜筒的光束、检测所述光束射过所述镜片后的光斑大小的检测装置。本实用新型能够精准的测量出激光透镜的工作温度临界值，为透镜的性能标定提供了有效可靠的依据。

Description

一种激光透镜工作温度临界值的测量装置

【技术领域】

本实用新型属于透镜性能检测技术领域，特别是涉及一种激光透镜工作温度临界值的测量装置。

【背景技术】

在激光切割领域中，切割速度、切割质量的高低主要取决于选定的切割参数是否合适，切割参数包括激光功率、切割速度、焦点位置、切割气压等。其中焦点位置的精度控制非常关键，聚焦镜在激光长时间照射后，温度会出现变化，且当聚焦镜片上有杂质或灰尘时，镜片表面的温度会快速升高，从而其焦距发生变化，因此，在光学镜片设计时，需要对其工作温度临界值进行测量，以便为激光加工设备的工艺参数适用范围提供参考。

因此，需要提供一种新的激光透镜工作温度临界值的测量装置来解决上述问题。

【实用新型内容】

本实用新型的主要目的在于提供一种激光透镜工作温度临界值的测量装置，能够精准的测量出激光透镜的工作温度临界值，为透镜的性能标定提供了有效可靠的依据。

本实用新型通过如下技术方案实现上述目的：一种激光透镜工作温度临界值的测量装置，其包括热沉底板、设置在所述热沉底板内部的若干加热棒、设置在所述热沉底板上的镜筒座、设置在所述镜筒座上的且内部安装有镜片的镜筒、检测所述镜筒温度的传感器、分布在所述热沉底板内部的冷却通道、与所述传感器以及所述加热棒电气连接的控制器、一穿过所述镜筒的光束、检测所述光束射过所述镜片后的光斑大小的检测装置。

进一步的，其测量方法为：在测量时，所述光束从所述镜筒的一端穿过，所述检测装置位于焦距位置检测光斑大小，根据所述传感器的反馈信息利用所述加热棒将所述镜筒的温度加热至不同的设定温度，并记录在对应的温度下所述检测装置获取的光斑位置与大小信息，当光斑位置或大小发生变化时对应的温度值即为所述镜片的工作温度临界值。

进一步的，所述热沉底板侧部设置有与所述冷却通道连通的冷却水进口、冷却水出口，所述冷却水进口、所述冷却水出口外接一冷却循环装置。

进一步的，所述镜筒座为一体结构且包括底座部、轴孔座部。

进一步的，所述底座部底部设置有贴近所述热沉底板表面的导热块。

进一步的，所述热沉底板表面设置有一对导轨，所述底座部两侧向下翻折有L型连接部，所述L型连接部内侧表面安装有与所述导轨配合的滑轨。

进一步的，所述L型连接部与所述滑轨上设置有直通所述热沉底板表面的通孔，利用螺杆可将所述镜筒座的位置固定住。

进一步的，所述轴孔座部的一端侧面设置有销孔；所述镜筒的一端设置有圆环凸起，所述圆环凸起端面抵持着所述轴孔座部的一端表面，并通过销钉插入所述销孔中实现位置固定。

进一步的，所述镜筒的另一端设置有外螺纹并通过带有内螺纹的镜筒压圈轴向锁紧，所述镜筒压圈端面抵持着所述轴孔座部的另一端表面。

进一步的，所述传感器包括设置在所述导热块的第一温度传感器、设置在所述销孔内的第二温度传感器。

与现有技术相比，本实用新型一种激光透镜工作温度临界值的测量装置的有益效果在于：可实现透镜不同温度范围的控制，实现激光透镜在不同温度下的性能测量，其温度精度高达0.1℃，精准模拟激光加工头在不同温度下的热透镜现象；通过一体化结构的镜筒座设计，以及镜筒座与镜筒的装配结构设计，提高了导热与散热效率，提高了测量速度，且测量过程方便、简易，降低了大量的研发成本；可探究激光加工头的合理使用温度，为设置激光加工工艺参数范围提供参考，间接地提高了加工质量。

【附图说明】

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中热沉底板的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中镜筒座的结构示意图；

图4为本实用新型实施例中镜筒座与镜筒的结构示意图；

图中数字表示：

100激光透镜工作温度临界值的测量装置；101光束；

1热沉底板；2加热棒；3导轨；4镜筒座，41底座部，42轴孔座部，43导热块，44L型连接部，45滑轨；5镜筒，51圆环凸起，52销钉，53外螺纹，54镜筒压圈；6冷却通道，61冷却水进口，62冷却水出口；7检测装置；81第一温度传感器，82第二温度传感器。

【具体实施方式】

实施例：

请参照图1-图4，本实施例为激光透镜工作温度临界值的测量装置100，其包括热沉底板1、设置在热沉底板1内部的若干加热棒2、设置在热沉底板1表面的导轨3、位置可调的设置在导轨3上的镜筒座4、设置在镜筒座4上的镜筒5、检测镜筒5温度的若干传感器、分布在热沉底板1内部的冷却通道6、与所述传感器以及加热棒2电气连接的控制器(图中未标识)，所述镜筒5内安装有镜片，在测量时，提供一光束101从镜筒5一端穿过，在镜筒5另一端焦距位置设置一检测光束光斑大小的检测装置7，根据传感器的反馈信息利用加热棒2将镜筒5的温度加热至不同的设定温度，并同时记录所述检测装置7获取光斑位置与大小变化信息，当光斑位置或大小发生变化时对应的温度临界值即为工作温度临界值。

热沉底板1侧部设置有与冷却通道6连通的冷却水进口61、冷却水出口62。冷却通道6围绕加热棒2周边分布。冷却水进口61、冷却水出口62外接冷却循环装置。

镜筒座4为一体结构且包括底座部41、轴孔座部42，底座部41底部设置有贴近热沉底板1表面的导热块43，提高导热效率，轴孔座部42的一端侧面设置有销孔。镜筒座4由一块完整的铜板加工而成。底座部41两侧向下翻折有L型连接部44，L型连接部44内侧表面安装有与导轨3配合的滑轨45，方便调节镜筒座4的位置，L型连接部44与滑轨45上设置有直通热沉底板1表面的通孔，利用螺杆可以将镜筒座4的位置固定住。

镜筒5轴向安装在轴孔座部42内。

镜筒5的一端设置有圆环凸起51，圆环凸起51端面抵持着轴孔座部42的一端表面，并通过销钉52插入所述销孔中实现位置固定。镜筒5的另一端设置有外螺纹53并通过带有内螺纹的镜筒压圈54轴向锁紧，镜筒压圈54端面抵持着轴孔座部42的另一端表面。

导热块43内设置有直通轴孔座部42孔内的通孔。

所述传感器包括设置在所述导热块43内的第一温度传感器81、设置所述销孔中的第二温度传感器82。

本实施例通过带内螺纹的镜筒压圈锁死镜筒，一方面保证了镜筒的同轴度和垂直度，另一方面提高了镜筒与镜筒座的接触面积，便于导/散热。

本实施例还包括一外罩(图中未标识)，所述外罩的外型尺寸与热沉底板1相当，前端和后端均设有一平板玻璃，前端用于光源输入，后端用于数据测量。

本实施例为激光透镜工作温度临界值的测量装置100的有益效果在于：可实现透镜不同温度范围的控制，实现激光透镜在不同温度下的性能测量，其温度精度高达0.1℃，精准模拟激光加工头在不同温度下的热透镜现象；通过一体化结构的镜筒座设计，以及镜筒座与镜筒的装配结构设计，提高了导热与散热效率，提高了测量速度，且测量过程方便、简易，降低了大量的研发成本；可探究激光加工头的合理使用温度，为设置激光加工工艺参数范围提供参考，间接地提高了加工质量。

以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种激光透镜工作温度临界值的测量装置，其特征在于：其包括热沉底板、设置在所述热沉底板内部的若干加热棒、设置在所述热沉底板上的镜筒座、设置在所述镜筒座上的且内部安装有镜片的镜筒、检测所述镜筒温度的传感器、分布在所述热沉底板内部的冷却通道、与所述传感器和所述加热棒电气连接的控制器、一穿过所述镜筒的光束、以及检测所述光束射过所述镜片后的光斑大小的检测装置。

2.如权利要求1所述的激光透镜工作温度临界值的测量装置，其特征在于：其测量方法为：在测量时，所述光束从所述镜筒的一端穿过，所述检测装置位于焦距位置检测光斑大小，根据所述传感器的反馈信息利用所述加热棒将所述镜筒的温度加热至不同的设定温度，并记录在对应的温度下所述检测装置获取的光斑位置与大小信息，当光斑位置或大小发生变化时对应的温度值即为所述镜片的工作温度临界值。

3.如权利要求1所述的激光透镜工作温度临界值的测量装置，其特征在于：所述热沉底板侧部设置有与所述冷却通道连通的冷却水进口、冷却水出口，所述冷却水进口、所述冷却水出口外接一冷却循环装置。

4.如权利要求1所述的激光透镜工作温度临界值的测量装置，其特征在于：所述镜筒座为一体结构且包括底座部、轴孔座部。

5.如权利要求4所述的激光透镜工作温度临界值的测量装置，其特征在于：所述底座部底部设置有贴近所述热沉底板表面的导热块。

6.如权利要求4所述的激光透镜工作温度临界值的测量装置，其特征在于：所述热沉底板表面设置有一对导轨，所述底座部两侧向下翻折有L型连接部，所述L型连接部内侧表面安装有与所述导轨配合的滑轨。

7.如权利要求6所述的激光透镜工作温度临界值的测量装置，其特征在于：所述L型连接部与所述滑轨上设置有直通所述热沉底板表面的通孔，利用螺杆可将所述镜筒座的位置固定住。

8.如权利要求5所述的激光透镜工作温度临界值的测量装置，其特征在于：所述轴孔座部的一端侧面设置有销孔；所述镜筒的一端设置有圆环凸起，所述圆环凸起端面抵持着所述轴孔座部的一端表面，并通过销钉插入所述销孔中实现位置固定。

9.如权利要求4所述的激光透镜工作温度临界值的测量装置，其特征在于：所述镜筒的另一端设置有外螺纹并通过带有内螺纹的镜筒压圈轴向锁紧，所述镜筒压圈端面抵持着所述轴孔座部的另一端表面。

10.如权利要求8所述的激光透镜工作温度临界值的测量装置，其特征在于：所述传感器包括设置在所述导热块的第一温度传感器、设置在所述销孔内的第二温度传感器。

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