專利名稱：手持式高效激光加工機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種激光加工機(jī)，尤其是一種手持式高效激光加工機(jī)。
背景技術(shù)：
激光加工包括激光焊接、激光切割等。普通激光加工機(jī)主要由激光發(fā)生器、激光電 源、冷卻系統(tǒng)、激光加工頭組成，激光加工頭與激光發(fā)生器、激光電源組合一體，冷卻系統(tǒng)為 壓縮機(jī)制冷的水箱。現(xiàn)有的普通激光加工機(jī)具有體積和重量大、設(shè)備笨重等特點(diǎn)，因此常常 將加工件通過傳送機(jī)構(gòu)輸送至加工臺(tái)面上進(jìn)行加工。在需要加工大型工件、笨重物體等不 易搬運(yùn)的物件時(shí)，比如汽車大梁打標(biāo)、大型發(fā)動(dòng)機(jī)打標(biāo)、2m高廚具不銹鋼板上下邊焊接等， 普通激光加工機(jī)就無法進(jìn)行加工。隨著科技和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，激光技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛。 很多時(shí)候，人們希望能夠在室外進(jìn)行加工，而將笨重的激光加工機(jī)移動(dòng)到室外，不僅花費(fèi)時(shí) 間，而且浪費(fèi)大量人力物力。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型是為避免上述已有技術(shù)中存在的不足之處，提供一種手持式高效激光 加工機(jī)，以實(shí)現(xiàn)激光加工裝置結(jié)構(gòu)的小型化，便于大型加工件的激光焊接、激光打標(biāo)、激光 切割等操作。本實(shí)用新型為解決技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案。手持式高效激光加工機(jī)，包括激光加工裝置、輔助裝置，輔助裝置包括激光電源和 冷卻系統(tǒng)，所述激光加工裝置包括激光發(fā)生器、振鏡系統(tǒng)和聚焦系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是所述激 光發(fā)生器包括外殼和設(shè)于外殼內(nèi)的聚光腔；所述聚光腔靠近所述振鏡系統(tǒng)的一端設(shè)有激光 輸出鏡，另一端設(shè)有全反鏡；所述聚光腔內(nèi)設(shè)有氙燈、鍵合螺紋雙摻Y(jié)AG激光晶體。本實(shí)用新型用于太陽能熱水器的溢水自動(dòng)停水裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)也在于所述冷卻系統(tǒng)包括有冷卻水箱、風(fēng)扇；所述冷卻水箱采用雙層結(jié)構(gòu)，內(nèi)外層之間設(shè) 有散熱片。所述風(fēng)扇為高速直流風(fēng)扇；所述冷卻水箱采用鋁型材制成。所述聚光腔為陶瓷聚光腔；所述激光輸出鏡、全反鏡分別粘結(jié)在所述聚光腔的兩端。所述聚光腔上設(shè)有進(jìn)水口、出水口。與已有技術(shù)相比，本實(shí)用新型有益效果體現(xiàn)在本實(shí)用新型中，采用鍵合螺紋雙摻Y(jié)AG激光晶體，并將冷卻系統(tǒng)、電源與激光加工 裝置分立設(shè)置，可將激光加工裝置做成手持式的緊湊型設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)任意大小加工件的 激光焊接、激光打標(biāo)、激光切割。冷卻系統(tǒng)采用冷卻水箱、高速直流風(fēng)扇，冷卻水箱采用鋁型 材制成的雙層結(jié)構(gòu)，內(nèi)外層之間由散熱片連接，結(jié)合風(fēng)冷、水冷兩種冷卻方式，體積與重量 小，冷卻效果好。聚光腔采用陶瓷緊包腔，激光輸出鏡、全反鏡直接粘結(jié)在聚光腔上，保證了 激光發(fā)生器在振動(dòng)或抖動(dòng)條件下不會(huì)失諧。本實(shí)用新型具有激光加工裝置體積與重量小、便于攜帶的優(yōu)點(diǎn)，可用于對(duì)各種不同尺寸的加工件進(jìn)行激光焊接、激光打標(biāo)、激光切割等操 作，且很容易地實(shí)現(xiàn)室外加工。

圖1為本實(shí)用新型手持式高效激光加工機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型的鍵合螺紋雙摻Y(jié)AG激光晶體。圖3為本實(shí)用新型的冷卻系統(tǒng)示意圖。圖4為圖3中的A-A剖視圖。附圖1、附圖2、附圖3、附圖4中標(biāo)號(hào)1振鏡系統(tǒng)，2激光輸出鏡，3鍵合螺紋雙摻 YAG激光晶體，31非摻雜段，32摻雜段，4氙燈，5聚光腔，6全反鏡，7聚焦系統(tǒng)，8待加工物 體，9連接線，10輔助裝置，101風(fēng)扇，102冷卻水箱，1021散熱片，11進(jìn)水口，12出水口。以下通過具體實(shí)施方式
，并結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
具體實(shí)施方式
參見圖1、圖2、圖3和圖4，本實(shí)用新型的手持式高效激光加工機(jī)，包括激光加工裝 置、輔助裝置10，輔助裝置10包括激光電源和冷卻系統(tǒng)，所述激光加工裝置包括激光發(fā)生 器、振鏡系統(tǒng)1和聚焦系統(tǒng)7。激光發(fā)生器包括外殼和設(shè)于外殼內(nèi)的聚光腔5。聚光腔5靠 近所述振鏡系統(tǒng)的一端設(shè)有激光輸出鏡2，另一端設(shè)有全反鏡6。聚光腔5內(nèi)設(shè)有氙燈4、鍵 合螺紋雙摻Y(jié)AG激光晶體3。鍵合螺紋雙摻Y(jié)AG激光晶體包括摻雜段32、非摻雜段31。所 述冷卻系統(tǒng)包括有冷卻水箱102、風(fēng)扇101 ；所述冷卻水箱102采用雙層結(jié)構(gòu)，內(nèi)外層之間設(shè) 有散熱片1021。所述風(fēng)扇101為高速直流風(fēng)扇；所述冷卻水箱102采用鋁型材制成。所述 聚光腔5為陶瓷聚光腔；所述激光輸出鏡2、全反鏡6分別粘結(jié)在所述聚光腔5的兩端。所 述聚光腔5上設(shè)有進(jìn)水口 11、出水口 12，用于冷卻水的通入和流出，冷卻水通過水管在聚光 腔和冷卻水箱中循環(huán)。激光加工裝置、輔助裝置之間通過連接線9相連接，連接線包括電源 線、水管線等。聚焦系統(tǒng)7將振鏡系統(tǒng)的出射光聚焦后，照射到待加工物體8上，實(shí)現(xiàn)待加 工物體8的激光焊接、激光打標(biāo)、激光切割等操作。手持便攜式激光加工機(jī)的核心部件是緊湊型的激光發(fā)生器。激光晶體采用鍵合螺 紋雙摻Y(jié)AG激光晶體，包括摻雜段32、非摻雜段31，其中摻雜段的晶體圓柱面加工成螺紋 狀，而非摻雜段的圓柱面光滑面。雙摻是指YAG晶體中同時(shí)摻入Nd離子和Cr離子，通過 Cr離子激發(fā)態(tài)向Nd離子激發(fā)態(tài)的共振能量轉(zhuǎn)移提高激光效率。螺紋是指激光晶體圓柱面 加工成螺紋狀，增大了激光晶體的表面積，有利于散熱，改善了激光晶體工作時(shí)的熱透鏡效 應(yīng)。鍵合是指激光晶體兩端各有一段不摻雜Nd離子和Cr離子的非摻雜段，其作用一方面是 固定激光晶體，另一方面是由于不吸收泵浦光，不會(huì)產(chǎn)生熱效應(yīng)，減小整個(gè)激光晶體工作時(shí) 由于熱膨脹而產(chǎn)生的熱透鏡效應(yīng)。冷卻水箱采用鋁型材制成的雙層結(jié)構(gòu)，具體實(shí)施時(shí)可制 作成圓柱形，內(nèi)外層之間由散熱片連接。風(fēng)扇采用高速直流風(fēng)扇，用于降低散熱片的溫度。采用鍵合螺紋雙摻Y(jié)AG激光晶體，并將冷卻系統(tǒng)、電源與激光加工裝置分立設(shè)置， 可將激光加工裝置做成手持式的緊湊型設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)任意大小加工件的激光焊接、激光 打標(biāo)、激光切割。冷卻系統(tǒng)采用冷卻水箱、高速直流風(fēng)扇，冷卻水箱采用鋁型材制成的雙層 結(jié)構(gòu)，內(nèi)外層之間由散熱片連接，結(jié)合風(fēng)冷、水冷兩種冷卻方式，體積與重量小，冷卻效果好。聚光腔采用陶瓷緊包腔，激光輸出鏡、全反鏡直接粘結(jié)在聚光腔上，保證了激光發(fā)生器 在振動(dòng)或抖動(dòng)條件下不會(huì)失諧。本實(shí)用新型具有激光加工裝置體積與重量小、便于攜帶等 優(yōu)點(diǎn)，適用于對(duì)各種不同尺寸的加工件進(jìn)行激光焊接、激光打標(biāo)、激光切割等操作，且很容 易地實(shí)現(xiàn)室外加工。 本實(shí)用新型尤其適用于各種尺寸的設(shè)備，尤其是大型笨重設(shè)備的激光焊接、激光 打標(biāo)、激光切割。
權(quán)利要求手持式高效激光加工機(jī)，包括激光加工裝置、輔助裝置(10)，輔助裝置(10)包括激光電源和冷卻系統(tǒng)，所述激光加工裝置包括激光發(fā)生器、振鏡系統(tǒng)(1)和聚焦系統(tǒng)(7)，其特征是所述激光發(fā)生器包括外殼和設(shè)于外殼內(nèi)的聚光腔(5)；所述聚光腔(5)靠近所述振鏡系統(tǒng)的一端設(shè)有激光輸出鏡(2)，另一端設(shè)有全反鏡(6)；所述聚光腔(5)內(nèi)設(shè)有氙燈(4)、鍵合螺紋雙摻Y(jié)AG激光晶體(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手持式高效激光加工機(jī)，其特征是所述冷卻系統(tǒng)包括有冷 卻水箱(102)、風(fēng)扇(101)；所述冷卻水箱(102)采用雙層結(jié)構(gòu)，內(nèi)外層之間設(shè)有散熱片 (1021)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的手持式高效激光加工機(jī)，其特征是所述風(fēng)扇(101)為高速直 流風(fēng)扇；所述冷卻水箱(102)采用鋁型材制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手持式高效激光加工機(jī)，其特征是所述聚光腔(5)為陶瓷聚 光腔；所述激光輸出鏡(2)、全反鏡(6)分別粘結(jié)在所述聚光腔(5)的兩端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手持式高效激光加工機(jī)，其特征是所述聚光腔(5)上設(shè)有進(jìn) 水口(11)、出水口(12)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種手持式高效激光加工機(jī)，包括激光加工裝置、輔助裝置，輔助裝置包括激光電源和冷卻系統(tǒng)，所述激光加工裝置包括激光發(fā)生器、振鏡系統(tǒng)和聚焦系統(tǒng)，其特征是所述激光發(fā)生器包括外殼和設(shè)于外殼內(nèi)的聚光腔；所述聚光腔靠近所述振鏡系統(tǒng)的一端設(shè)有激光輸出鏡，另一端設(shè)有全反鏡；所述聚光腔內(nèi)設(shè)有氙燈、鍵合螺紋雙摻Y(jié)AG激光晶體；冷卻系統(tǒng)包括水泵、水管、冷卻水箱、冷卻風(fēng)扇；冷卻水箱采用雙層結(jié)構(gòu)，內(nèi)外層之間設(shè)有散熱片。本實(shí)用新型尤其適用于各種不同尺寸的加工件的激光焊接、激光打標(biāo)、激光切割，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積與重量小、便于攜帶等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B23K26/42GK201728474SQ20102024053
公開日2011年2月2日 申請(qǐng)日期2010年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月25日
發(fā)明者秦樹軍, 聶勁松 申請(qǐng)人:秦樹軍;聶勁松