激光加工镜头保护装置及激光加工设备的制作方法

本发明涉及激光加工技术领域，特别涉及一种激光加工镜头保护装置及激光加工设备。

背景技术：

激光加工过程中，设备内部的激光镜头容易被加工过程中所产生的烟雾或者粉尘污染，造成昂贵的激光镜头损坏或者性能下降。

目前现有技术通常采用风刀或者类似风刀的装置对镜腔内部的激光镜头进行横向吹气，以产生气幕来阻止激光镜头与烟雾或粉尘的接触，以达到除尘的目的。由于风刀或者类似风刀的装置横向吹气的原因，使激光镜头周围的气体不均匀，容易造成镜腔内部产生负压，使外部含有烟雾或粉尘的空气在气压差的作用下进入镜腔内部，进而污染激光镜头，尤其是镜片。

因此，为了解决上述的问题，现有的激光加工镜头保护装置还有待于改进和发展。

技术实现要素：

基于此，有必要针对上述问题，提供一种镜腔内部均匀供气，使镜腔内部保持正压的激光加工镜头保护装置及激光加工设备。

一种激光加工镜头保护装置，包括：

安装板，用于安装激光镜头；

保护罩，所述安装板盖设于所述保护罩上，所述保护罩和所述安装板围合形成容置腔，所述保护罩开设有与所述容置腔连通的第一激光孔，所述容置腔的侧壁上开设有进气孔；

保护内套，所述保护内套设置于所述安装板和所述保护罩之间，所述保护内套包括第一环形挡板，所述第一环形挡板将所述容置腔分隔成镜腔和气流腔，所述镜腔用于放置所述激光镜头，并对准所述第一激光孔，所述进气孔与所述气流腔连通；以及

所述第一环形挡板开设有连通所述镜腔和气流腔的若干第一通气孔，若干所述第一通气孔沿所述第一环形挡板周向均布设置。

在其中一个实施例中，所述保护内套还包括至少一个第二环形挡板，所述第二环形挡板套设于所述第一环形挡板的外侧，并将所述气流腔分隔成第一气流腔和第二气流腔，所述第二环形挡板开设有连通所述第一气流腔和第二气流腔的若干第二通气孔，若干所述第二通气孔沿所述第二环形挡板周向均布设置。

在其中一个实施例中，所述保护内套还包括第二环形挡板，所述保护内套还包括底板，所述第一环形挡板和第二环形挡板设置于所述底板上，所述底板上对应所述镜腔的位置开设有第二激光孔，所述激光镜头穿过所述第二激光孔伸入所述镜腔内。

在其中一个实施例中，述保护内套还包括底板，所述第一通气孔和所述第二通气孔相互之间沿周向和/或轴向错开间隔布置。

在其中一个实施例中，所述第一通气孔靠近所述容置腔的底壁设置，所述第二通气孔靠近所述底板设置。

在其中一个实施例中，所述第一气流腔呈环形设置，所述进气孔的中心轴线与所述第二环形挡板的切线平行。

在其中一个实施例中，所述第一环形挡板的中心轴线和所述第二环形挡板的中心轴线重合。

在其中一个实施例中，所述容置腔的中心轴线至所述进气孔的中心轴线垂直距离等于所述容置腔半径。

在其中一个实施例中，所述容置腔的侧壁沿周向均匀布置有至少两个以上的所述进气孔，自所述进气孔进入的气体沿所述第一气流腔的同一方向流动。

一种激光加工设备，包括激光加工主机和如上述的激光加工镜头保护装置，所述激光加工镜头保护装置安装于所述激光加工主机上。

本发明的技术方案的有益效果在于，通过保护内套的第一环形挡板将容置腔分隔成镜腔和气流腔，不同腔室将通过在第一环形挡板的周向设置有若干第一通气孔，使气流腔的气体形成多路均匀的气体进入镜腔内，从而实现激光镜头周围气体始终保持正压。这样就有效地避免了激光加工过程中产生的烟雾或粉尘因镜腔进气不均匀导致激光镜头被污染的问题，还保证激光加工镜头保护装置对激光镜头除尘保护的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他实施例的附图。

图1为本发明激光加工镜头保护装置一实施例的结构示意图；

图2为图1中激光加工镜头保护的装置爆炸示意图；

图3为图1中激光加工镜头保护装置的剖视图；

图4为图1中保护内套的结构示意图；

图5为图1中保护罩的结构示意图；

图6为图1中激光加工镜头保护装置另一视角的剖视图。

附图标号说明：

10、激光加工镜头保护装置；20、激光加工设备；21、激光加工主机；100、安装板；110、安装孔；200、保护罩；210、容置腔；211、镜腔；212、气流腔；2121、第一气流腔；2122、第二气流腔；220、第一激光孔；230、进气孔；300、保护内套；310、第一环形挡板；311、第一通气孔；320、第二环形挡板；321、第二通气孔；330、底板；331、第二激光孔；400、激光镜头。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸根据上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(根据附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，根据果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

请参考图1和图2，在一实施例中，该激光加工镜头保护装置10包括安装板100、保护罩200和保护内套300。安装板100用于安装激光镜头400。安装板100盖设于保护罩200上。保护罩200和安装板100围合形成容置腔210。保护罩200开设有与容置腔210连通的第一激光孔220。容置腔210的侧壁上开设有进气孔230。保护内套300设置于安装板100和保护罩200之间。保护内套300包括第一环形挡板310。第一环形挡板310将容置腔210分隔成镜腔211和气流腔212。镜腔211用于放置激光镜头400，并对准第一激光孔220，进气孔230与气流腔212连通；以及第一环形挡板310开设有连通镜腔211和气流腔212的若干第一通气孔311。若干第一通气孔311沿第一环形挡板310周向均布设置。

具体地，安装板100上有开设有安装孔110，便于极光镜头的安装。同时安装板100和保护罩200的四角位置上加工有螺纹孔。通过螺钉将安装板100与保护罩200紧密地连接在一起，使安装板100与保护罩200接合的地方可以处于密封的状态，防止外界的气体从接合的地方进入。

其中，本激光加工镜头保护装置10的工作原理是：通过进气孔230横向吹进气流腔212的气体，可先绕气流腔212流动，再通过保护内套300上的若干第一通气孔311，形成多路的气体进入镜腔211内。由于若干第一通气孔311是沿第一环形挡板310周向均布设置的，即若干第一通气孔311是360度环绕激光镜头400分布设置，实现了多路的气体均匀朝激光镜头400进行吹气。

本发明的技术方案的有益效果在于，通过保护内套300的第一环形挡板310将容置腔210分隔成镜腔211和气流腔212，不同腔室将通过在第一环形挡板310的周向设置有若干第一通气孔311，使气流腔212的气体形成多路均匀的气体进入镜腔211内，从而实现激光镜头400周围气体始终保持正压。这样就有效地避免了激光加工过程中产生的烟雾或粉尘因镜腔211进气不均匀导致激光镜头400被污染的问题，还保证激光加工镜头保护装置10对激光镜头400除尘保护的效果。

请参考图2和图3，在一实施例中，保护内套300还包括至少一个第二环形挡板320，第二环形挡板320套设于第一环形挡板310的外侧，并将气流腔212分隔成第一气流腔2121和第二气流腔2122，第二环形挡板320开设有连通第一气流腔2121和第二气流腔2122的若干第二通气孔321，若干第二通气孔321沿第二环形挡板320周向均布设置。具体地，在本实施例中，通过一第二环形挡板320将气流腔212分隔成两个腔室，使气体到达镜腔211之前，要先进过气流腔212的两个腔室流动，延长气体流动的路径，从而提高气体的均匀性。需要说明的是，第二环形挡板320可以设置有多个，多个第二环形挡板320使气流腔212可以再形成多个腔室，腔室间通过均布不同的通气孔进行相通，从而可根据实际需要调整腔室的数量，进而保证最后进入镜腔211气体的均匀性。

请参考图3和图4，在一实施例中，保护内套300还包括底板330，第一环形挡板310和第二环形挡板320设置于底板330上，底板330上对应镜腔211的位置开设有第二激光孔331，激光镜头400穿过第二激光孔331伸入镜腔211内。具体地，底板330不仅方便第一环形挡板310和第二环形挡板320安装至容置腔210内，还有利于不同腔室的形成，提高了腔室的密封性。

请参考图3和图4，在一实施例中，第一通气孔311和第二通气孔321相互之间沿周向和/或轴向错开间隔布置。具体地，对第一通气孔311和第二通气孔321进行错位设置，使第一通气孔311和第二通气孔321不会发生气体对流，延长气体流动的路径，从而提高第一通气孔311进入镜腔211内的气体的均匀性，进而提高激光加工镜头保护装置10的保护效果，加强了实用性。

进一步地，请参考图3和图4，在一实施例中，第一通气孔311靠近容置腔210的底壁设置，第二通气孔321靠近底板330设置。如此设置，有两方面的好处：一方面，第一通气孔311可以邻近第一激光孔220进行设置，最大限度的阻止烟雾和粉尘从第一激光孔220进入；第二方面，可以使第一通气孔311与第二通气孔321之间的距离达到最远，进一步延长气体的流动路径，提高气体进入第二通气孔321的均匀性。

请参考图6，在一实施例中，第一气流腔2121呈环形设置，进气孔230的中心轴线与第二环形挡板320的切线平行。具体地，在本实施例中，图中定义进气孔230的中心轴线为l1，第二环形挡板320的切线为l2。当第一气流腔2121呈环形设置，且l1平行于l2时，从进气孔230进入的气体不直接与第二环形挡板320发生接触，可以使气体环绕环形的第一气流腔2121流动，待气体充盈满第一气流腔2121后，再从第二通气孔321均匀地进入第二气流腔2122内，从而提高气体流动的均匀性。

进一步地，请参考图3和图4，在一实施例中，第一环形挡板310的中心轴线和第二环形挡板320的中心轴线重合。具体地，第二气流腔2122同样也呈环形设置，进一步便于气体流动。一开始，气体绕着环形的第一气流腔2121顺畅地流动，通过第二通气孔321均匀进入第二气流腔2122的上部，气体绕着环形的第二气流腔2122继续流动。当第二气流腔2122上部气压压强增大到一定程度时，气体会往下移动到达下部的第一通气孔311处，接着气体从第一通气孔311均匀地进入至镜腔211内，环绕激光镜头400形成一层保护气幕。由于经过第一气流腔2121和第二气流腔2122的二次处理，使进入至镜腔211内气体变得更加均匀，保证了镜腔211内的气体始终保持正压。

进一步地，请参考图6，在一实施例中，容置腔210的中心轴线至进气孔230的中心轴线垂直距离等于容置腔210半径。具体地，在本实施例中，图中定义容置腔210的中心轴线至进气孔230的中心轴线垂直距离为r1,容置腔210半径为r2。当r1和r2相等的时候，可以使气体贴着容置腔210的侧壁流动，流动更顺畅，气阻更小，损耗更小，充盈第一气流腔2121更快速。

请参考图5和图6，在一实施例中，容置腔210的侧壁沿周向均匀设置有至少两个以上的进气孔230，自进气孔230进入的气体沿第一气流腔2121的同一方向流动。具体地，通过设置至少两个以上的进气孔230，可以增加第一气流腔2121中的气体含量，从而加快气体流动的速度，进而提高镜腔211的气体含量，进一步提高对激光镜头400的除尘保护的效果。在本实施例中，进气孔230的数量优先为两个，两个进气孔230的进气方向平行且相反设置。这样可以满足气体含量的需求，同时还方便进气孔230在容置腔210的侧壁上的设置，结构简单。

本发明还提出一种激光加工设备20，该激光加工设备20包括激光加工主机21和如上述的激光加工镜头保护装置10，激光加工镜头保护装置10的具体结构参照上述实施例，由于本激光加工设备20采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。激光加工镜头保护装置10安装于激光加工主机21上。

以上所述实施例的个技术特征可以进行任意组合，为使描述简洁，为对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。