[實用新型]適合移動式加工全固態大功率激光器的光學系統

有效

• 申請號: 200720185200.4
• 申請日: 2007-12-26
• 公開（公告）號: CN201142511Y
• 公開（公告）日: 2008-10-29
• 發明（設計）人: 張春杰;德江;孫藐
• 申請（專利權）人: 沈陽大陸激光柔性制造技術有限公司
• 主分類號: H01S3/02
• 分類號: H01S3/02;H01S3/00;G02F1/35;B23K26/00
• 代理公司: 沈陽利泰專利商標代理有限公司
• 代理人: 王東煜

技術領域

本實用新型涉及的是激光器，具體的是適合移動式加工全固態大功率激光器的光學系統。

背景技術

隨著科學技術的發展，激光技術越來越廣泛地應用到實際當中，尤其是在工業上利用激光進行切割和焊接已是較為常見的生產方法，然而在用大功率激光器加工大型設備時，場地大、移動量自然就大，但因目前使用的氣體大功率激光設備很難利用光纖進行傳導，只能采用鏡片反射的硬光路方式加工，有時不得已需對激光器系統進行重新拆裝，這無疑增加了工作量和拆裝過程中的故障率，從而使激光器的利用率大打折扣，同時也使加工能力及加工范圍受到一定的影響和削弱。

為提高激光設備拆裝的可靠性，從設計到制作又注入了相當的人力和物力，這無疑又加大了制作成本，增加了生產周期。

目前尚未有適應移動式加工系統所需要的激光器光學系統。

發明內容

本實用新型的目的是為了解決目前使用的大功率激光器不宜在現場加工較大的設備，又很難利用光纖傳導，只能采用鏡片反射的硬光路方式或就地拆卸異地安裝的實際問題，而提供一種適宜移動、方便拆裝并且性能不變的適合移動式加工全固態大功率激光器的光學系統。

采用的技術方案是：

適合移動式加工全固態大功率激光器的光學系統，包括光學裝置、箱體及裝在箱體內的激光器；所述激光器包括底盤盒、泵浦頭、減震體、隔熱體、鏡框、鏡片座；底盤盒下端面的兩端分別設置有減震體，在底盤盒底面的中間部位裝設有隔熱體，隔熱體與底盤盒的底面固定連接，隔熱體的上面設置有成品件泵浦頭，泵浦頭經過隔熱體與底盤盒的底面固定連接。

泵浦頭的一側設置有鏡片座，鏡片座與底盤盒的底面固定連接，鏡框與鏡片座對應的位置上分別設置有多個拉簧孔，多個拉簧孔內分別裝設多個拉簧，鏡框與鏡片座通過拉簧緊固連接，鏡框和鏡片座的中心分別設置有鏡片孔和通光孔，鏡片孔內的里面設有卡臺，在卡臺的內側裝設鏡片，鏡片的外側裝設一擋環，在擋環的外側裝設一擋圈，擋圈通過螺紋與鏡片孔的內壁轉動連接；旋擰擋圈，壓緊擋環，擋環將鏡片牢牢壓在卡臺上；在鏡框的旁側面設有冷卻水進口和出口，在鏡框的內部設置有冷卻水道，冷卻水道的兩端分別與冷卻水進口和出口相連通，冷卻水進口和出口與外接冷卻水接頭連接；鏡片座的另一側設置有耦合鏡。

所述的光學裝置包括光纖頭、光纖頭調整旋鈕、光纖接頭、光纖；光纖頭位于與耦合鏡折射光線相對的底盤盒正面板的背面部位上，并且與底盤盒固定連接，光纖頭上裝設有光纖接頭，光纖接頭的兩旁分別設有光纖頭冷卻水進、出口；光纖頭內設有冷卻通道，冷卻通道的兩端分別與光纖頭冷卻水進、出口相連通；光纖頭與光纖的一端固定連接，光纖的另一端與現場工作的激光加工頭固定連接。

上述光纖頭調整旋鈕位于底盤盒的正面，并與底盤盒固定連接，底盤盒位于箱體的中部并與箱體固定連接；箱體的上部裝設有顯示屏，用來顯示現場激光加工頭工作的畫面；箱體的側面設置有光纖掛鉤。

上述光纖頭裝設有溫度變送器。

上述底盤盒頂部設置有頂蓋，底盤盒與頂蓋之間設有密封膠圈，底盤盒內充有保護氣體。

工作程序及性能：

將箱體外部和內部的水路以及箱體內部的電路、氣路對應連接，激光加工頭安裝到機械手上，檢查一切正常后，打開激光器的電源。

具有半導體泵浦頭的全固態激光器可以采用很長的光纖傳輸，配套六軸聯動的機械手，使其具有很高的自由度和靈活度，對于移動式加工系統的首先要求是可以進行快速安裝、拆卸和調試，并且所有的光學零件具有很好的機械穩定性，可以經受得起車、船等各類運輸工具的運輸。尤其是在經過劣質公路的運輸后，所有零部件均要保持原有設計位置。

所有的光學器件安裝后，必須進行光學系統的調試，調試后鎖緊所有的調試器件，以防止后期光學器件的位置發生變化。

經過多次惡劣道路的運輸后，光學器件有可能發生微量的移動，經過耦合鏡聚焦的光束與光纖入口有可能會有微量的偏差。一旦發生這種現象，可能會對光纖造成損壞，所以，能夠及時地對光學器件進行調整是必要的。為此我們將光纖頭調整旋紐設置在密封的激光器外部，能夠在不觸碰、拆動其它部件的情況下對光學器件進行調整。

為了適應移動式加工，增強對環境的適應，避免重復拆裝光纖與激光加工頭而造成的對光纖的傷害，整個光纖與激光加工頭、激光器之間，在拆卸，安裝的過程中不進行拆卸。光纖經過盤繞后，掛在激光器側面內用掛鉤固定，激光加工頭用掛鉤下面卡子固定，最后將側面板門關上。這樣就避免了激光加工頭系統因為拆裝帶來的損壞可能，也提高了激光器的拆裝的速度，降低了對操作者的技能要求。