一种冷却系统及应用其的激光设备的制作方法

本实用新型属于激光加工领域，尤其涉及一种冷却系统及应用其的激光设备。

背景技术：

随着现在工业越来越快速的发展，工艺的加工精度要求也在逐步地提高，很大一部分零部件加工都要求做到精密级，使得精密加工行业迅速崛起，而激光加工行业便是其中一种。

采用激光加工的零部件中也包括稍大部件，当对一些稍大部件使用激光加工时需要提供更高功率的激光能量，但随着激光能量的提高，镜片会因为从激光中接收的能量太高而发热导致变形，使得激光光路不精准，致使激光加工质量不达标。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种冷却系统及应用其的激光设备，使振镜头在承受高功率激光能量时，镜片的温度依然能维持在适用温度范围内，保证加工质量和效率。

为解决上述技术问题，本实用新型是这样实现的，提供一种冷却系统，应用于激光设备，所述激光设备具有：设备本体、振镜电机和振镜，振镜电机设置在设备本体上，所述振镜连接在所述振镜电机的动力输出轴上，所述冷却系统包括：冷却块、进液管和出液管，所述冷却块由导热材料制成，所述冷却块安装在所述振镜电机与所述振镜之间，且所述冷却块与所述动力输出轴接触导热，所述冷却块具有冷却腔，所述冷却块上设有与所述冷却腔连通的进液口和出液口，所述进液管与所述冷却块的进液口相连通，所述出液管与所述冷却块的出液口相连通，冷却液从所述进液管流入并流经所述冷却块和所述出液管后流出。

进一步地，所述振镜包括第一振镜和第二振镜，所述振镜电机包括第一振镜电机和第二振镜电机，所述第一振镜连接于所述第一振镜电机的动力输出轴上，所述第二振镜连接于所述第二振镜电机的动力输出轴上；所述冷却块包括第一冷却块和第二冷却块，所述冷却系统还包括第一连接导管，所述第一冷却块内具有第一冷却腔，所述第二冷却块内具有第二冷却腔，所述第一冷却腔与所述第二冷却腔通过所述第一连接导管相连通，所述进液管与所述第一冷却腔相连通，所述出液管与所述第二冷却腔相连通。

进一步地，所述冷却系统还包括连接板，所述连接板设置在所述设备本体上，所述第一振镜和所述第二振镜均连接在所述连接板上，所述连接板上开设有第一通道和第二通道，所述进液管的一端与所述第一通道的出口端相连通，所述出液管的一端与所述第二通道的入口端相连通。

进一步地，所述第一冷却块和所述第二冷却块均包括：盖板和冷却基体，所述盖板和所述冷却基体的中部均具有通孔，所述冷却基体上开设有冷却槽，所述冷却槽环绕设置在所述通孔外，所述盖板与所述冷却基体相匹配，所述盖板盖设在所述冷却基体上时将所述冷却槽密封以形成所述第一冷却腔或所述第二冷却腔。

进一步地，围合成所述冷却槽的壁分别为内壁和外壁，所述内壁的高度低于所述外壁的高度，所述内壁的端面侧开设有内密封槽,所述外壁的端面侧开设有外密封槽，所述内密封槽和所述外密封槽均为环状，所述内密封槽嵌设有内密封圈,所述外密封槽上嵌设有外密封圈；所述盖板的与所述冷却基体相装配的板面侧具有环状凸起，当所述盖板盖合在所述冷却基体上时，所述环状凸起与所述外壁的内侧面嵌合，所述环状凸起的端面抵顶在所述内密封圈上，所述盖板的边缘抵顶在所述外密封圈上。

进一步地，所述激光设备还具有平场镜头，所述冷却系统还包括第二连接导管，所述平场镜头内具有第三冷却腔，所述平场镜头的周侧上开设有与所述第三冷却腔连通的出液口和进液口，所述第二连接导管连接所述第二通道的出口端和所述平场镜头的进液口。

进一步地，所述进液管、所述第一连接导管、所述出液管和所述第二连接导管的端部均设置有快速接头。

进一步地，所述冷却系统还包括第一固定块和第二固定块，所述第一固定块和所述第二固定块均固定装配在所述设备本体上，所述第一振镜电机和所述第一冷却块固定装配在所述第一固定块上，所述第二振镜电机和所述第二冷却块固定装配在所述第二固定块上。

进一步地，提供一种激光设备，包括：设备本体、振镜电机、振镜和冷却系统，所述振镜电机设置在所述设备本体上，所述振镜连接在所述振镜电机的动力输出轴上，所述冷却系统为如上述方案中任意一种所述的冷却系统。

进一步地，所述激光设备还包括平场镜头，所述冷却系统还包括第二连接导管，所述平场镜头内具有第三冷却腔，所述平场镜头的周侧上开设有与所述第三冷却腔连通的出液口和进液口，所述第二连接导管连通所述第三冷却腔的进液口和所述出液管，冷却液从所述出液管流出后依次流经所述第二连接导管和所述第三冷却腔并从所述平场镜头的出液口流出。

本实用新型中冷却系统及应用其的激光设备与现有技术相比，有益效果在于：

振镜和振镜电机上的热量能够传导到冷却块上，冷却液从进液管流入并流经冷却块和出液管后流出的过程中，冷却液与冷却腔的腔壁接触以吸收冷却块的热量，从而使振镜和振镜电机的热量连续不断地通过冷却块传导给冷却液带走，使振镜头内部始终维持在适宜温度范围内，减少因镜片过热产生变形而导致的加工质量不良的影响，保证了加工质量和效率。

附图说明

图1是本实用新型实施例中冷却系统及应用其的激光设备的结构示意图一；

图2是本实用新型实施例中冷却系统及应用其的激光设备的结构示意图二；

图3是本实用新型实施例中冷却系统及应用其的激光设备的结构示意图三；

图4是本实用新型实施例中冷却系统及应用其的激光设备中的连接板的结构示意图；

图5是本实用新型实施例中冷却系统及应用其的激光设备中盖板的结构示意图；

图6是本实用新型实施例中冷却系统及应用其的激光设备中盖板的仰视示意图；

图7是本实用新型实施例中冷却系统及应用其的激光设备中盖板的主视示意图；

图8是本实用新型实施例中冷却系统及应用其的激光设备中冷却基体的结构示意图。

在附图中，各附图标记表示：01、装配壳；011、底板；012、侧板；013、后板；02、第一振镜；03、第二振镜；04、第一振镜电机；05、第二振镜电机；06、连接板；061、第一通道；062、第二通道；063、凸块；064、装配开口；07、第一冷却块；08、第二冷却块；09、进液管；10、第一连接导管；11、出液管；12、第二连接导管；13、平场镜头；14、盖板；141、环状凸起；15、冷却基体；151、冷却槽；152、内壁；153、外壁；154、凸耳；1521、内密封槽；1531、外密封槽；16、第一固定块；17、第二固定块。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例：

在本实施例中，如图1-3所示，激光设备包括：设备本体、振镜电机、振镜和冷却系统，振镜电机设置在设备本体上，振镜连接在振镜电机的动力输出轴上，其中，冷却系统包括：冷却块、进液管09和出液管11，冷却块由导热材料制成，冷却块安装在振镜电机与振镜之间，且冷却块与动力输出轴接触导热，冷却块具有冷却腔，冷却块上设有与冷却腔连通的进液口和出液口，进液管09与冷却块的进液口相连通，出液管11与冷却块的出液口相连通，冷却液从进液管09流入并流经冷却块和出液管11后流出。

振镜和振镜电机上的热量能够传导到冷却块上，冷却液从进液管09流入并流经冷却块和出液管11后流出的过程中，冷却液与冷却腔的腔壁接触以吸收冷却块的热量，从而使振镜和振镜电机的热量连续不断地通过冷却块传导给冷却液带走，使振镜头内部始终维持在适宜温度范围内，减少因镜片过热产生变形而导致的加工质量不良的影响，保证了加工质量和效率。

具体的，如图1-3所示，振镜包括第一振镜02和第二振镜03，振镜电机包括第一振镜电机04和第二振镜电机05，第一振镜02连接于第一振镜电机04的动力输出轴上，第二振镜03连接于第二振镜电机05的动力输出轴上；冷却块包括第一冷却块07和第二冷却块08，冷却系统还包括第一连接导管10和连接板06，第一冷却块07内具有第一冷却腔，第二冷却块08内具有第二冷却腔，第一冷却腔与第二冷却腔通过第一连接导管10相连通，进液管09与第一冷却腔相连通，出液管11与第二冷却腔相连通，连接板06上开设有第一通道061和第二通道062，进液管09的一端与第一通道061的出口端相连通，出液管11的一端与第二通道062的入口端相连通。第一振镜02和第二振镜03上的热量能够分别通过动力输出轴传导到第一冷却块07和第二冷却块08上，冷却液从第一通道061的入口端流入并依次流经第一通道061、进液管09、第一冷却腔、第二冷却腔、出液管11和第二通道062后从第二通道062的出口端流出。

装配壳01至少包括底板011、侧板012和后板013，连接板06固定装配在侧板012和后板013上，第一振镜电机04、第二振镜电机05、第一冷却块07和第二冷却块08均固定装配在连接板06上，连接板06的一侧设置有凸块063(如图4)，第一通道061的入口端和第二通道062的出口端均在凸块063上，后板013上开设有卡嵌通孔，连接板06装配在后板013上时凸块063嵌置于卡嵌通孔内。

具体的，在本实施例中，第一振镜02为Y振镜，第一振镜电机04为Y振镜电机，第二振镜03为X振镜，第二振镜电机05为X振镜电机，冷却系统中采用的冷却液为水,冷却液先对Y振镜和Y振镜电机进行冷却，再对X振镜和X振镜电机进行冷却。需要声明的是，第一振镜02、第二振镜03、第一振镜电机04和第二振镜电机05并不限于上述本实施例中的称谓也不限于它们在附图中表示的位置，例如，可以是：第一振镜02为X振镜，第一振镜电机04为X振镜电机，第二振镜03为Y振镜，第二振镜电机05为Y振镜电机,即冷却液先对X振镜和X振镜电机进行冷却，再对Y振镜和Y振镜电机进行冷却；在其他实施例中，冷却液也可以采用水溶液或无水冷却液，例如：乙二醇水溶液、丙三醇水溶液、冷却油等。

在本实施例中，如图1-3所示，侧板012和后板013装配在底板011的相邻边缘处且与底板011的板面垂直，侧板012和后板013固定连接，连接板06固定装配在侧板012和后板013上，连接板06与底板011相互平行设置，结合图4，第一通道061和第二通道062开设于连接板06的内部且均为直通道，第一通道061和第二通道062平行设置，凸块063突出于连接板06的与后板013相装配的侧面上，凸块063的突出长度与后板013的厚度一致，因此凸块063嵌设在卡嵌通孔内时凸块063的端面与后板013的后侧面平齐，第一通道061和第二通道062的方向与凸块063的突出方向一致，第一通道061的入口端和第二通道062的出口端均位于凸块063的端面处，从而使第一通道061的入口端和第二通道062的出口端第一连接导管时能从后板013的后面侧操作，更加方便，第一通道061的出口端和第二通道062的入口端均位于连接板06的上表面上，第一通道061和第二通道062的端口均与快速接头相匹配。在其他实施例中，凸块063可以突出于连接板06的与侧板012相装配的侧面上，侧板012上开设有与凸块063匹配的卡嵌通孔，连接板06装配完成后凸块063卡嵌在侧板012上的卡嵌通孔内；第一通道061和第二通道062可以为弯曲通道，只要能够供冷却液经过即可；第一通道061的出口端和第二通道062的入口端可以设置在连接板06的侧面处。

冷却系统还包括第一固定块16和第二固定块17，第一固定块16和第二固定块17均通过螺钉固定装配在连接板06上，连接板06的一侧开设有装配开口064，第二固定块17装配在连接板06上时嵌置于装配开口064内，从而使第二固定块17装配稳定而精准，第一固定块16装配在连接板06的下侧板面上，并且，第一固定块16的下侧与底板011通过螺钉固定连接，使得第一固定块16固定稳定，同时也能对连接板06进行支撑；第一振镜02装配在第一振镜电机04的动力输出轴的端部，第二振镜03装配在第二振镜电机05的动力输出轴的端部，第一固定块16和第一冷却块07上开设有供第一振镜电机04的动力输出轴穿过的通孔，第二固定块17和第二冷却块08上开设有供第二振镜电机05的动力输出轴穿过的通孔，第一振镜电机04和第一冷却块07通过螺钉固定装配在第一固定块16上，并且第一冷却块07位于第一振镜电机04和第一固定块16之间，第一振镜电机04的动力输出轴依次穿设于第一固定块16和第一冷却块07的通孔内，第二振镜电机05和第二冷却块08通过螺钉固定装配在第二固定块17上，并且第二冷却块08位于第二振镜电机05和第二固定块17之间，第二振镜电机05的动力输出轴依次穿设于第二固定块17和第二冷却块08的通孔内。

在本实施例中，结合图5-8，第一冷却块07和第二冷却块08均包括：盖板14和冷却基体15，盖板14和冷却基体15的中部均具有供动力输出轴穿过的圆形通孔，冷却基体15上开设有冷却槽151，冷却槽151环绕设置在冷却基体15的通孔外，冷却槽151为环形槽，设置成环形槽可以使冷却液均匀地吸热，从而使振镜头内部的温度均匀，避免振镜头因温度不均变形，围合成冷却槽151的壁分别为内壁152和外壁153，内壁152的高度低于外壁153的高度，内壁152的端面侧和外壁153的端面侧分别开设有内密封槽1521和外密封槽1531，内密封槽1521和外密封槽1531均为环状，内密封槽1521和外密封槽1531上分别嵌设有内密封圈(未示出)和外密封圈(未示出)，内密封圈和外密封圈可以由橡胶材料或者硅胶材料制成；盖板14与冷却基体15相匹配，盖板14盖设在冷却基体15上时将冷却槽151密封以形成第一冷却腔或第二冷却腔，具体的，盖板14的与冷却基体15相装配的板面侧具有环状凸起141，当盖板14盖合在冷却基体15上时，环状凸起141与外壁153的内侧面嵌合，环状凸起141的端面抵顶在内密封圈和内壁152的端面上，盖板14抵顶在外密封圈和外壁153的端面上，从而达到良好的密封效果，避免冷却液流出。

冷却基体15的周侧上开设有进液口和出液口，进液口和出液口均与冷却槽151连通，在本实施例中，冷却基体15的周侧上设置有两个凸耳154，两个凸耳154相对于冷却基体15位于对侧，冷却基体15的进液口和出液口分别设置在两个凸耳154上，为了使盖板14稳定装配在冷却基体15上，凸耳154上开设有装配孔，内壁152的端面上开设有装配孔，盖板14上也开设有对应的装配孔，盖板14通过螺钉固定装配在冷却基体15上。

如图1-3所示，激光设备还包括平场镜头13，平场镜头13通过螺纹旋合在底板011的下侧，冷却系统还包括第二连接导管12，平场镜头13内具有第三冷却腔(未示出)，第三冷却腔为与平场镜头同轴的环形腔，吸热更加均匀，平场镜头13的周侧上开设有与第三冷却腔连通的出液口和进液口，第二连接导管12连通第三冷却腔的进液口和出液管11，在本实施例中，第二连接导管12连接第二通道062的出口端和平场镜头13的进液口，冷却液从第二通道062流出后依次流经第二连接导管12和第三冷却腔并从平场镜头13的出液口流出。冷却液能够通过第二连接导管12流入到平场镜头13的第三冷却腔中，从而将平场镜头13中的热量带离，使平场镜头13的温度维持在适宜温度，进一步地保证了加工质量和效率。

在本实施例中，进液管09、第一连接导管10、出液管11和第二连接导管12的端部均设置有快速接头，与各管相连的部件的对应位置上设置有与快速接头适配的接口，各管采用快速接头连接能够提高装配效率。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。