本实用新型涉及激光光束调整装置，具体地指一种集成主动散热结构的激光光束多维精密调整装置。
背景技术：
随着人们生活节奏的不断加快，生活水平也在不断的攀升，环境的污染、预防、治理和改善已经是人民生活中不可或缺的一部分。如：气体的连续监测，激光加工生产等。激光光束的调整已成为各种激光设备的必要组成部件。各种分析及检测仪表，生产加工设备都是通过光学的调整达到完好的状态得以在其设备及仪表上工作运行。
虽然目前的市场之中有着各种进口及国内生产的研发生产的调整装置的使用，但其调整装置满足不了现在高精度和高温的实际使用需求，一些应用环境下，激光器和光学器件需要在较高的环境温度下工作，比如热湿法的气体分析，激光器和光学器件的环境温度在40～300℃之间，借助其他工具或调整装置进行二次开发搭建平台进行激光设备测试、监测、加工和生产，从而进行高温环境下激光设备测试、监测、加工和生产，大多都是基于室温调整和低精度调整，甚至完全满足不了激光设备的工作需求。
现有的调整装置主要是在固定板上安装调整螺栓，再将固定板与调整板间通过螺栓及螺母连接，借助弹垫达到可调整的目的，在固定板与调整板间采用球面或拉簧进行定心定位，进而达到调整的效果。虽然可以达到稳固和精准的基本需求，如果要进行激光光束的调整还需增加加工件与调整装置对接再将激光光束器件进行组装。但是各种问题仍然是层出不穷，不能从根本上解决光束的调整、干涉、安装等问题。该调整装置在温度上升后弹簧发生形变，搭载的激光光束原件的发射角发生变化，设备完全处于坏死状态，无法工作。由此可见，市面上现有的类似调整装置完全无法满足实际生产中的需求，而且由于多方面的不方便以及诸多的意外情况和事件发生，从而产生不必要的人力、物力和财力。
技术实现要素：
本实用新型的目的就是要提供一种控制精度高、可任意调节光斑角度的集成主动散热结构的激光光束多维精密调整装置。
为实现上述目的，本实用新型提供的集成主动散热结构的激光光束多维精密调整装置，包括激光器，其特殊之处在于：还包括沿光束传播方向依次设置的用于安装激光器且具有自散热功能的底座、与底座固定连接用于调节激光器光斑位置的调节座、以及与调节座可相对转动连接的固定座；
所述调节座具有第一角部位、第二角部位、第三角部位、以及第四角部位，所述第一角部位与第三角部位互为对角，所述第二角部位与第四角部位互为对角；所述固定座上具有与第一角部位、第二角部位、第三角部位、以及第四角部位一一对应布置的第一角区域、第二角区域、第三角区域、以及第四角区域；
所述调节座与固定座相向布置的一侧内壁且位于第一角部位上设置有向内凹陷的第一凹槽，所述固定座与调节座相向布置的一侧内壁且位于第一角区域上设置有与第一凹槽对应的第二凹槽，所述第一凹槽与第二凹槽之间夹持设置有滚球；所述调节座的第一角部位与固定座的第一角区域之间通过若干个弹性连接组件弹性连接。
进一步地，所述调节座的第二角部位上设置有横向滑槽，所述固定座的第二角区域上设置有与横向滑槽滑动抵接用于驱动调节座以滚球为旋转支点相对于固定座转动以使得激光器光斑沿横向左右移动的第一调节旋杆；
所述调节座的第四角部位上设置有竖向滑槽，所述固定座的第四角区域上设置有与竖向滑槽滑动抵接用于驱动调节座以滚球为旋转支点相对于固定座转动以使得激光器光斑沿竖向上下移动的第二调节旋杆。
进一步地，所述底座的中部设置有容纳槽，所述底座上位于容纳槽的一侧设置有贯穿底座底端面的进气道，所述底座上位于容纳槽的另一侧设置有贯穿底座底端面的出气道，所述进气道与出气道之间设置有用于连通两者的通气道，所述进气道的进口与外界供气设备的输气出口连通。这样，外界的冷却气体依次流经进气道、通气道、出气道，起到快速循环自降温的作用。
进一步地，所述底座的容纳槽中部设置有贯穿其两侧侧壁用于安装激光器的通腔，所述容纳槽内嵌置有与其固定连接的激光器电路板，且所述激光器电路板与激光器焊接。这样，激光器电路板带散热铜皮与底座紧密接触，进气道通风制冷后激光器温度大幅下降，满足工业高温环境条件下激光器的安装与使用。
进一步地，所述底座的远离调节座的一侧外壁上还设置有与通腔同轴连通的安装筒，所述安装筒内设置有与其螺纹连接的准直器，所述准直器的外圈与安装筒的内圈之间设置有O型密封圈。这样，O型密封圈可以对准直镜施加预紧力，O型密封圈径向锁紧准直器，并调整准直器的径向位置，且准直器无需拆卸直接调整激光光束光斑的大小，精确准直距离。此外，O型密封圈为弹性橡胶材质，增加了准直镜的调整阻尼，调整方便、结构稳固。
进一步地，所述通腔内位于激光器与准直器之间的部位设置有用于防止激光光束与准直光路发生干涉的环形挡片，所述环形挡片与通腔的内壁为一体成型结构。这样，在激光器与准直器之间设计环形挡片，可以防止激光光束与准直光路干涉，同时阻止杂散光斑进入准直镜，杜绝杂乱光斑对光束信号的干扰。
进一步地，所述进气道、出气道、以及通气道的内壁设置有用于增加与气流换热接触面积的内螺纹。这样，通过进气道、出气道、以及通气道的内壁设置的内螺纹可以增加换热面积，外界的冷却气依次流经进气道、通气道、出气道，起到快速循环自降温的作用。因为激光器工作时容易发热，但是需要恒定的常温环境，所以通过主动散热便保证波长的稳定性，以便保证可靠而且波长稳定的激光输出。
进一步地，每个所述弹性连接组件包括第一螺栓、与第一螺栓对称布置的第二螺栓、以及用于同时锁紧第一螺栓和第二螺栓的锁紧螺母柱，所述第一螺栓的头部与锁紧螺母柱的一侧端部之间套设有第一波形弹垫，所述第二螺栓的头部与锁紧螺母柱的另一侧端部之间套设有第二波形弹垫。这样，调节座和固定座间采用波形弹垫正反锁紧方式设计，可通过调整波形弹垫的数量进一步调节本装置的工作角度，完成多维大角度安全调整。
再进一步地，所述第一波形弹垫和第二波形弹垫均由若干组弹性垫圈组构成；每组所述的弹性垫圈组由两个具有凸起波形面的弹性垫圈组成，且两个弹性垫圈的凸起波形面相向布置。
更进一步地，所述固定座的第二角区域上设置有与第一调节旋杆螺纹连接的第一内螺纹安装筒，所述固定座的第四角区域上设置有与第二调节旋杆螺纹连接的第二内螺纹安装筒。这样，可以保证第一调节旋杆、第二调节旋杆的安装稳固性，防止发生松动，从而提高了调节的精度。
与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：
其一，本实用新型的装置设计有具有自散热功能的底座、底座固定连接用于调节激光器光斑位置的调节座、以及与调节座可相对转动连接的固定座，可以通过调节第一调节旋杆使得调节座以滚球为旋转支点相对于固定座转动以使得激光器光斑沿横向左右移动，通过调节第二调节旋杆使得调节座以滚球为旋转支点相对于固定座转动以使得激光器光斑沿竖向上下移动，实现任意调节光角度的作用，第一调节旋杆和第二调节旋杆上有高精密的螺纹，光束的最小变化角度可达0.02度，调整过程中稳定可靠，抵抗工业的振动安装环境，还解决了激光光束“高”、“精”、“尖”的调整盲区，促进激光产品在工业领域更广泛，更灵活的应用。
其二，本实用新型的底座上设置有进气道、通气道、出气道，而且进气道、出气道、以及通气道的内壁设置有用于增加与气流换热接触面积的内螺纹，这样，通过进气道、出气道、以及通气道的内壁设置的内螺纹可以增加换热面积，外界的冷却气依次流经进气道、通气道、出气道，起到快速循环自降温的作用。因为激光器工作时容易发热，但是需要恒定的常温环境，所以通过主动散热便保证波长的稳定性，以便保证可靠的激光输出。
其三，本实用新型的横向滑槽和竖向滑槽的横截面呈V字形或者圆弧形，V字槽的夹角为30°～120°，圆弧槽的圆心角为30°～120°，第一调节旋杆与横向滑槽的滑动抵接部和第二调节旋杆与竖向滑槽的滑动抵接部均呈半球状，这样，将横向滑槽和竖向滑槽的横截面设计为V字形，可以防止第一调节旋杆、第二调节旋杆移位，还可以防止震动，可自动找准中心位置，任意震动都不会发生机械形变，其设计按照夹具“六点”定位原理，第一调节旋杆的滑动抵接部与横向滑槽之间、第二调节旋杆的滑动抵接部与竖向滑槽之间均可形成定点定位。
其四，本实用新型的第一波形弹垫和第二波形弹垫均由若干组弹性垫圈组构成；每组的弹性垫圈组由两个具有凸起波形面的弹性垫圈组成，且两个弹性垫圈的凸起波形面相向布置，这样，调节座和固定座间采用波形弹垫正反锁紧方式设计，可通过调整波形弹垫的数量进一步调节本装置的工作角度，完成多维大角度安全调整。
其五，本实用新型的装置采用光学技术和精密的机械传动装置所组成，整个装置都采用光学结构、精密机械结构操作，实现激光光束在任意温度和角度条件下安装、调试与使用，可以更好的节省人力、物力和财力，降低成本提高效率、弥补市场空缺，符合现代经济社会追求高精度、高效率、高品质、易维护的条件。
附图说明
图1为一种集成主动散热结构的激光光束多维精密调整装置的拆解结构示意图；
图2为图1所示集成主动散热结构的激光光束多维精密调整装置的主视结构示意图；
图3为图1中底座的侧视结构示意图；
图4为图1中调节座的侧视结构示意图；
图5为图1中固定座的侧视结构示意图；
图6为图1中弹性连接组件的放大结构示意图；
图中，激光器1、底座2(容纳槽2.1、通腔2.11、安装筒2.12、环形挡片2.13、进气道2.2、出气道2.3、通气道2.4)、调节座3(第一角部位3.1、第二角部位3.2、第三角部位3.3、第四角部位3.4、第一凹槽3.5、横向滑槽3.6、竖向滑槽3.7)、固定座4(第一角区域4.1、第二角区域4.2、第三角区域4.3、第四角区域4.4、第二凹槽4.5)、滚球5、弹性连接组件6(第一螺栓6.1、第二螺栓6.2、锁紧螺母柱6.3、第一波形弹垫6.4、第二波形弹垫6.5、弹性垫圈组6.6、弹性垫圈6.7、凸起波形面6.71)、第一调节旋杆7.1、第二调节旋杆7.2、激光器电路板8、准直器9、O型密封圈10、第一内螺纹安装筒11.1、第二内螺纹安装筒11.2。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述。
如图1和图2所示的一种集成主动散热结构的激光光束多维精密调整装置，包括激光器1，还包括沿光束传播方向依次设置的用于安装激光器1且具有自散热功能的底座2、与底座2固定连接用于调节激光器光斑位置的调节座3、以及与调节座3可相对转动连接的固定座4；底座2、调节座3、固定座4均通过特殊方式将零件表面处理成黑色，有效的避免激光器产生的光在各零件间发生反射、散射，从而规避零部件的杂光对激光器产生的干涉现象。
调节座3具有第一角部位3.1、第二角部位3.2、第三角部位3.3、以及第四角部位3.4，第一角部位3.1与第三角部位3.3互为对角，第二角部位3.2与第四角部位3.4互为对角；固定座4上具有与第一角部位3.1、第二角部位3.2、第三角部位3.3、以及第四角部位3.4一一对应布置的第一角区域4.1、第二角区域4.2、第三角区域4.3、以及第四角区域4.4；调节座3与固定座4相向布置的一侧内壁且位于第一角部位3.1上设置有向内凹陷的第一凹槽3.5，固定座4与调节座3相向布置的一侧内壁且位于第一角区域4.1上设置有与第一凹槽3.5对应的第二凹槽4.5，第一凹槽3.5与第二凹槽4.5之间夹持设置有滚球5；调节座3的第一角部位3.1与固定座4的第一角区域4.1之间通过若干个弹性连接组件6弹性连接。弹性连接组件6优选为两个，分别对称位于滚球5的两侧。调节座3与底座2之间通过安装在四个角上的螺栓紧固连接。
如图1和图3所示，底座2的中部设置有容纳槽2.1，底座2上位于容纳槽2.1的一侧设置有贯穿底座2底端面的进气道2.2，底座2上位于容纳槽2.1的另一侧设置有贯穿底座2底端面的出气道2.3，进气道2.2与出气道2.3之间设置有用于连通两者的通气道2.4，进气道2.2的进口与外界供气设备的输气出口连通。底座2的容纳槽2.1中部设置有贯穿其两侧侧壁用于安装激光器1的通腔2.11，容纳槽2.1内嵌置有与其固定连接的激光器电路板8，且激光器电路板8与激光器1焊接。底座2的远离调节座3的一侧外壁上还设置有与通腔2.11同轴连通的安装筒2.12，安装筒2.12内设置有与其螺纹连接的准直器9，准直器9的外圈与安装筒2.12的内圈之间设置有O型密封圈10。这样，O型密封圈可以对准直镜施加预紧力，O型密封圈径向锁紧准直器，并调整准直器的径向位置，且准直器无需拆卸直接调整激光光束光斑的大小，精确准直距离。此外，O型密封圈为弹性橡胶材质，增加了准直镜的调整阻尼，调整方便、结构稳固。通腔2.11内位于激光器1与准直器9之间的部位设置有用于防止激光光束与准直光路发生干涉的环形挡片2.13，环形挡片2.13与通腔2.11的内壁为一体成型结构。在激光器与准直器之间设计环形挡片2.13，可以防止激光光束与准直光路干涉，同时阻止杂散光斑进入准直镜，杜绝杂乱光斑对光束信号的干扰。进气道2.2、出气道2.3、以及通气道2.4的内壁设置有用于增加与气流换热接触面积的内螺纹。这样，通过进气道2.2、出气道2.3、以及通气道2.4的内壁设置的内螺纹可以增加换热面积，外界的冷却气依次流经进气道2.2、通气道2.4、出气道2.3，起到快速循环自降温的作用。因为激光器工作时容易发热，但是需要恒定的常温环境，所以通过主动散热便保证波长的稳定性，以便保证可靠而且波长稳定的激光输出。
如图1和图4所示，调节座3的第二角部位3.2上设置有横向滑槽3.6，固定座4的第二角区域4.2上设置有与横向滑槽3.6滑动抵接用于驱动调节座3以滚球5为旋转支点相对于固定座4转动以使得激光器光斑沿横向左右移动的第一调节旋杆7.1；调节座3的第四角部位3.4上设置有竖向滑槽3.7，固定座4的第四角区域4.4上设置有与竖向滑槽3.7滑动抵接用于驱动调节座3以滚球5为旋转支点相对于固定座4转动以使得激光器光斑沿竖向上下移动的第二调节旋杆7.2。这样，可以通过调节第一调节旋杆7.1使得调节座以滚球为旋转支点相对于固定座转动以使得激光器光斑沿横向左右移动，通过调节第二调节旋杆7.2使得调节座以滚球为旋转支点相对于固定座转动以使得激光器光斑沿竖向上下移动，实现任意调节光角度的作用，第一调节旋杆和第二调节旋杆上有高精密的螺纹，光束的最小变化角度可达0.02度，调整过程中稳定可靠，抵抗工业的振动安装环境，还解决了激光光束“高”、“精”、“尖”的调整盲区，促进激光产品在工业领域更广泛，更灵活的应用。
如图1和图5所示，固定座4的第二角区域4.2上设置有与第一调节旋杆7.1螺纹连接的第一内螺纹安装筒11.1，固定座4的第四角区域4.4上设置有与第二调节旋杆7.2螺纹连接的第二内螺纹安装筒11.2。横向滑槽3.6和竖向滑槽3.7为横截面呈V字形的V字槽或者横截面呈圆弧形的圆弧槽，其中，V字槽的夹角为60°～100°，圆弧槽的圆心角为60°～100°。最佳地，V字槽的夹角为90°，圆弧槽的圆心角为90°；第一调节旋杆7.1与横向滑槽3.6的滑动抵接部呈半球状，第二调节旋杆7.2与竖向滑槽3.7的滑动抵接部呈半球状。这样，将横向滑槽3.6和竖向滑槽3.7的横截面设计为V字形，可以防止第一调节旋杆7.1、第二调节旋杆7.2移位，还可以防止震动，可自动找准中心位置，任意震动都不会发生机械形变，其设计按照夹具“六点”定位原理，第一调节旋杆的滑动抵接部与横向滑槽之间、第二调节旋杆的滑动抵接部与竖向滑槽之间均可形成定点定位。
如图6所示，每个弹性连接组件6包括第一螺栓6.1、与第一螺栓6.1对称布置的第二螺栓6.2、以及用于同时锁紧第一螺栓6.1和第二螺栓6.2的锁紧螺母柱6.3，第一螺栓6.1的头部与锁紧螺母柱6.3的一侧端部之间套设有第一波形弹垫6.4，第二螺栓6.2的头部与锁紧螺母柱6.3的另一侧端部之间套设有第二波形弹垫6.5。第一波形弹垫6.4和第二波形弹垫6.5均由若干组弹性垫圈组6.6构成；每组的弹性垫圈组6.6由两个具有凸起波形面6.71的弹性垫圈6.7组成，且两个弹性垫圈6.7的凸起波形面6.71相向布置。这样，调节座和固定座间采用波形弹垫正反锁紧方式设计，可通过调整波形弹垫的数量进一步调节本装置的工作角度，完成多维大角度安全调整。
本实用新型的工作原理：本实用新型的集成主动散热结构的激光光束多维精密调整装置在激光器电路板8通电后，激光器点亮工作，观察由激光器电路板8进入准直器9后出现的光斑的大小和形状，根据需求旋转准直器9，调整光斑形状大小，调整过程中O型密封圈10对准直器9预紧，调整完成后无需其他紧固，准直器9即可使用。准直器9在调整过程中，光斑通过吻合的焦距完整的经过底座2处环形挡片2.13中间的圆孔，结合底座2的特殊黑色处理和底座2处环形挡片2.13中间的圆孔有效的规避因光束在准直镜镜面，激光器外壳反射、散射而产生的干涉。再将集成主动散热结构的激光光束多维精密调整装置安装在对应设备上，对第一调节旋杆7.1和第二调节旋杆7.2进行横向和竖向的调整，查看由准直器9处的出射光与光斑接收端的位置关系。
然后，通过第一调节旋杆7.1和第二调节旋杆7.2对光斑进行调整，通过正向或者反向旋转设置在固定座4处的第一调节旋杆7.1，使得在调节座3上接收到的激光器光斑横向左右平移；通过正向或者反向旋转设置在固定座4处的第二调节旋杆7.2，使得在调节座3上接收到的激光器光斑竖向上下平移，调整激光器1的光斑到任意位置，此时弹性连接组件6均处于弹性紧固状态。
调整安装完成后，进气道2.2处导入常温的流动空气或者恒温的流动空气，空气依次流经进气道2.2、通气道2.4、出气道2.3，与大面积螺纹紧密接触，快速降低温度，使激光器1工作时不易发热，且达到常温或者恒温平衡状态，所以通过主动散热便保证波长的稳定性，以便保证可靠的激光输出，从而达到主动散热的激光光束多维精密调整功能。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，应当指出，任何熟悉本领域的技术人员在本实用新型所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。