一種激光防護裝置及采用該裝置的激光器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種激光防護裝置及采用該裝置的激光器，特別是涉及一種提高安全使用的激光防護裝置及采用該裝置的激光器。具體的為一種激光防護裝置，包括安裝板，設置在安裝板上的通孔，激光器發射的激光穿過該通孔，還包括設置在安裝板一側的防護罩，所述激光穿過該防護罩圍成的空腔，所述的空腔的面積沿激光的方向變大。一方面，保護了半導體激光加工系統，防止反射光對人體造成傷害；另一方面還保護了昂貴的半導體激光器系統。
【專利說明】一種激光防護裝置及采用該裝置的激光器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種激光防護裝置及采用該裝置的激光器，特別是涉及一種提高安全使用的激光防護裝置及采用該裝置的激光器。
【背景技術】
[0002]現有技術中，在軸類再制造、石油接箍、煤機修復等用高功率半導體激光器進行熔覆和淬火過程中，對于這些工件表面反射和散射的激光及加工產生的一些飛濺物和有害氣體并沒有采取有效的預防和防護，這樣在加工過程中由于工件表面反射和散射的激光以及產生飛濺物對貴重的高功率半導體激光器頭及鏡片造成損害，嚴重者造成激光器失效損毀。加工過程中產生的有害氣體對人體具有潛在的危害，尤其是高功率半導體激光的輻射屬于四類激光輻射，會導致人體病變，嚴重影響操作人員的人身安全。
[0003]特別是當激光器加工的工件尺寸發生變化時，激光防護裝置就需要改變其尺寸以適應工作要求，所以既能夠保護半導體激光器系統和激光操作人員的人身安全，又能夠滿足工作環境變化成了亟待解決的問題。
【發明內容】
[0004]為了克服上述現有技術的不足，本實用新型提供了一種激光防護裝置及采用該裝置的激光器，采用這種防護裝置既能防止反射光和飛濺物對高功率半導體激光器系統的損害，又能保證激光操作人員的人身安全，還可以適應工件尺寸變化或者需要移動等問題。
[0005]本實用新型提供一種激光防護裝置，包括安裝板，設置在安裝板上的通孔，激光器發射的激光穿過該通孔，還包括設置在安裝板一側的防護罩，所述激光穿過該防護罩圍成的空腔，所述的空腔的面積沿激光的方向變大。
[0006]所述的通孔設置在安裝板中心，通孔面積遠遠小于空腔的截面積。
[0007]所述的防護罩的下表面接近激光加工工件表面。
[0008]所述的防護罩截面為圓形或者方形。
[0009]所述的防護罩包括至少一個面積向外擴張的第一防護桶，在該防護桶上設置有可以開啟的窗口。
[0010]所述的窗口包括設置在第一防護桶一側的滑槽，與滑槽尺寸配合的滑板，該滑板可以在滑槽內自由的滑動。
[0011]所述的防護罩包括至少一個連通安裝板和第一防護桶的第二防護桶，所述的第二防護桶有連接安裝板的第一安裝部和連接防護桶的第二安裝部。
[0012]所述的防護罩包括多個第二防護桶相互嵌套，并嵌套入第一防護桶中的收縮狀態；所述的防護罩包括多個第二防護桶串聯連接，并和第一防護桶串聯連接的拉伸狀態。
[0013]所述的防護罩的安裝板與其相連接的第二防護桶采用螺紋連接；第二防護桶與其相連的防護桶采用T型螺栓-螺母連接。
[0014]另一方面，本實用新型還提供一種激光器，包括激光頭，所述的激光器還包括如權利要求I至9所述的激光防護裝置，激光頭射出的激光通過激光防護裝置的空腔，投射在工件上。
[0015]與現有技術相比，本實用新型的有益效果是有效防護激光熔覆和淬火工作過程中產生的飛濺物以及反射作用產生的散射光，保護了半導體激光器系統和激光操作人員的人身安全，同時能夠滿足工作環境變化。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型激光頭及其防護裝置的立體結構示意圖；
[0017]圖2為本實用新型激光防護裝置拉伸狀態的剖視圖；
[0018]圖3為本實用新型激光防護裝置收縮狀態的剖視圖；
[0019]圖4為本實用新型激光防護裝置上自由開閉窗口的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖1-圖4對本實用新型進一步說明。
[0021 ] 如圖1所示為一種激光器I，包括激光頭2，激光頭2射出的激光3通過激光防護裝置7的空腔6，投射在工件(圖中未示出)上，對工件進行檢驗和/或加工。具體的，激光頭2射出的激光3穿過安裝板4上的通孔5，射入到激光防護裝置7圍成的空腔6中，其中通孔5設置于安裝板4的中心，激光防護裝置7采用非透明的材料加工而成，在本實施例中采用銅板加工，以本實施例中激光防護裝置7采用方形的桶裝結構，本領域的技術人員所熟知，采用圓形的桶裝結構同樣可以實現發明的目的。
[0022]結合圖2，激光防護裝置7除包括安裝板4外，至少包括第一防護桶8，該第一防護桶8 —側直接或者間接連接到安裝板4上，下表面接近激光加工工件表面，且該第一防護桶8在激光加工工件處的面積要大于激光射入安裝板通孔5時的空腔截面積，即防護罩內空腔6的面積沿激光的方向變大，具體的如圖2和圖4所示，第一防護桶8的外壁面9為向外擴展的外壁，也就是空腔的截面積向外擴張，一方面利于工件的加工和激光貓準，另一方面可以使激光投射到工件上形成的反射經過多次折射迅速消亡，即使有部分折射入上部空腔的，由于空腔的截面積遠遠大于通孔的面積，會使激光從該通孔射出的幾率大大減小，從而避免對激光頭和周圍人員的傷害。
[0023]進一步，如圖2及圖3所示，在第一防護桶8的上部通過增加一個或者多個第二防護桶10的方式延長激光經過的空腔，同樣可以進一步減小從通孔射出激光的幾率，提供激光防護設備的防護效果。在本實施例中，包括上下連接的兩個第二防護桶10，其中第二防護桶10通過第一連接部11與安裝板4連接，通過第二連接部12與其下的防護桶連接。這里的第一連接部11和第二連接部12采用的連接形式都是密封連接，使得在空腔6中的散射和折射的激光束不會射到外部。
[0024]結合圖3激光防護裝置拉伸狀態的剖視圖及圖2激光防護裝置收縮狀態的剖視圖所示，所述的防護裝置7包括能相互重疊的部分，其中防護罩包括多個第二防護桶10相互嵌套，并嵌套入第一防護桶8中的收縮狀態；所述的防護罩7包括多個第二防護桶10串聯連接，并和第一防護桶8串聯連接的拉伸狀態。可以重疊相互嵌套的防護裝置7方便靈活的設置空腔6的長度，當工件的尺寸不同時，可以進行調換以適應工件的尺寸。[0025]結合圖1和圖4，在第一防護桶8上設置有窗口 13，在進行激光修復時需要一個送粉管，所以設置該窗口 13方便送粉管的插入，如圖4所示，為窗口開啟的狀態，在防護罩的一側設置有開口 14，其兩側有滑槽15，與滑槽尺寸配合的滑板16，該滑板16可以在滑槽15內自由的滑動，以上的開口 14、滑槽15和滑板16形成了窗口 13，可以在激光頭工作的時候開啟或者關閉。
[0026]進一步的，結合圖2和圖3，所述的所述的防護罩的安裝板與其相連接的第二防護桶10的第一連接部11采用螺紋連接，通過螺紋的旋轉可以實現安裝板4與第二防護桶10之間的密封連接；第二防護桶10與其相連的防護桶的第二連接部12采用的T型螺栓-螺母連接密封連接，當防護罩伸開對工作有影響時，我們可以向上拉第二防護桶10，使其上面的T型螺栓通過安裝板上面的矩形孔，然后旋轉T型螺栓一定的角度，使其固定在安裝板4上，這樣就實現了激光防護裝置的收縮。
[0027]本實用新型還提供一種激光器1，包括激光頭2，本激光器還包括前面描述的激光防護裝置7，激光頭2射出的激光3通過激光防護裝置7的空腔6，投射在工件上。由于激光防護裝置7的功能，而使得激光器I在使用過程中，有效防護激光熔覆和淬火工作過程中產生的飛濺物以及反射作用產生的散射光，保護了半導體激光器系統和激光操作人員的人身安全，同時能夠滿足工作環境變化。
【權利要求】
1.一種激光防護裝置，包括安裝板，設置在安裝板上的通孔，激光器發射的激光穿過該通孔，其特征在于，還包括設置在安裝板一側的防護罩，所述激光穿過該防護罩圍成的空腔，所述的空腔的面積沿激光的方向變大。
2.根據權利要求1所述的激光防護裝置，其特征在于:所述的通孔設置在安裝板中心，通孔面積遠遠小于空腔的截面積。
3.根據權利要求1所述的激光防護裝置，其特征在于:所述的防護罩的下表面接近激光加工工件表面。
4.根據權利要求1所述的激光防護裝置，其特征在于:所述的防護罩截面為圓形或者方形。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的激光防護裝置，其特征在于:所述的防護罩包括至少一個面積向外擴張的第一防護桶，在該防護桶上設置有可以開啟的窗口。
6.根據權利要求5所述的激光防護裝置，其特征在于:所述的窗口包括設置在第一防護桶一側的滑槽，與滑槽尺寸配合的滑板，該滑板可以在滑槽內自由的滑動。
7.根據權利要求5所述的激光防護裝置，其特征在于:所述的防護罩包括至少一個連通安裝板和第一防護桶的第二防護桶，所述的第二防護桶有連接安裝板的第一安裝部和連接防護桶的第二安裝部。
8.根據權利要求7所述的激光防護裝置，其特征在于:所述的防護罩包括多個第二防護桶相互嵌套，并嵌套入第一防護桶中的收縮狀態；所述的防護罩包括多個第二防護桶串聯連接，并和第一防護桶串聯連接的拉伸狀態。
9.根據權利要求8所述的激光防護裝置，其特征在于:所述的防護罩的安裝板與其相連接的第二防護桶采用螺紋連接；第二防護桶與其相連的防護桶采用T型螺栓-螺母連接。
10.一種激光器，包括激光頭，其特征在于，所述的激光器還包括如權利要求1至9所述的激光防護裝置，激光頭射出的激光通過激光防護裝置的空腔，投射在工件上。
【文檔編號】H01S5/02GK203571400SQ201320715849
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年11月14日 優先權日:2013年11月14日
【發明者】吳翔, 王志群, 尚曉京, 韓豐陽, 賈志敏, 王智勇 申請人:北京大學工學院包頭研究院