一种激光器电极与外壳体装配结构和辅助装配装置的制作方法

本发明涉及一种激光器电极与外壳体装配结构和辅助装配装置。

背景技术：

射频CO2激光器，由于其性能优异，应用广泛，国内外厂商都竟相发展，此外，射频CO2激光器运转模式可在连续、脉冲、增益开关和调Q之间进行选择，这给加工带来了诸多灵活性，从而博得了材料加工、医疗外科和激光雷达等业界人士的青睐。

对于中小功率的射频CO2激光器，其两个平板电极一般放置在一个充有CO2混合气体的密封腔体中，且电极与密封腔体之间放置具有一定厚度的电绝缘体，以保证电极与密封的外壳体之间的电绝缘性和良好的导热性。要保证电极与密封的外壳体良好的导热性，就要保证电极与电绝缘体、电绝缘体与外壳体之间良好均匀的接触。

其中，电绝缘体选用的是大面积的矩形氧化铝陶瓷片。之所以选用大面积氧化铝陶瓷片，一是因为氧化铝陶瓷具有良好的导热性能和电绝缘性能，二是因为大面积矩形陶瓷片可以增大电极与陶瓷片之间、陶瓷片与外壳体之间的接触面积，提高散热能力。但是，由于陶瓷属于脆性材料，当有不均匀或者很强的外力作用在大面积的矩形陶瓷片上时，很容易发生脆性断裂。所以在装配时要保证不能有不均匀或者很强的外力作用于矩形陶瓷片。

同时，为了保证上述良好均匀的接触，设计了一种具有弧形截面形状的外壳体。这种弧形截面形状的外壳体虽然带来了电极与电绝缘体、电绝缘体与外壳体之间良好的接触，但是由于弧形表面的最小间距小于电极与矩形陶瓷片两表面的间距，造成了电极及电绝缘体与外壳体之间装配的困难性。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于克服现有技术的不足，提供一种激光器电极与外壳体装配结构和辅助装配装置，解决射频CO2激光器装配过程中电极与外壳体之间装配困难的问题，使电极及电绝缘体与外壳体之间装配简单易行。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种激光器电极与外壳体装配结构，包括外壳体、安装在所述外壳体内的电极以及在所述电极与所述外壳体之间安置的电绝缘体，所述外壳体的两个相互对立的内表面与所述电绝缘体过盈配合，所述外壳体的与所述内表面相对的两个相互对立的外表面上设置有一对榫头。

进一步地：

所述外壳体为具有两个侧壁和上下壁的长筒形，所述榫头为沿所述外壳体的长度方向延伸设置在所述两个侧壁的外表面上的长条形，所述榫头的横截面为朝向所述外壳体的外表面逐渐缩窄的形状。

所述外壳体的两个侧壁的横截面为内凹的弧形。

所述电绝缘体为氧化铝陶瓷片。

所述电绝缘体填充在所述电极的表面设置的凹槽中且凸出于所述电极的表面。

所述电绝缘体为矩形。

一种用于所述的激光器电极与外壳体装配结构的辅助装配装置，包括工作台和安装在所述工作台上的多个拉杆，所述工作台设置有外壳体放置区域，所述多个拉杆分布在所述外壳体放置区域的两侧，与所述外壳体上的所述一对榫头的位置相对应，每个拉杆的内侧端具有用于与所述外壳体的榫头榫卯连接的榫槽，所述拉杆设置成可轴向移位以带动与所述榫槽相连的榫头向外侧横移，从而使所述外壳体的两个相互对立的内表面之间的距离扩大。

进一步地：

所述拉杆的另一端是带有螺纹的螺杆，所述拉杆通过具有通孔的支架安装在所述工作台上，所述螺杆穿过所述支架的通孔，并由螺母固定在所述支架上，所述螺母被旋拧时使所述螺杆发生轴向移动。

所述支架为L形结构，所述L形结构的一条边上开设有所述通孔，所述L形结构的另一条边上开设有安装孔，所述支架由穿过所述安装孔的螺钉固定在所述工作台上。

沿所述外壳体放置区域的两侧等间距地设置有3对所述拉杆。

本发明首先对外壳体进行了改进，在其与电绝缘体(如矩形陶瓷片)相互作用的方向上的两个相互对立的外表面上增加一对榫头。本发明同时提供具有榫槽和拉杆的辅助装配装置，可将外壳体的榫头和拉杆的榫槽榫卯连接安装在一起，借助拉杆使外壳体在与电绝缘体作用的方向上产生横向的位移，增大外壳体的两相对表面之间的间距，进而使电极与矩形陶瓷片能够容易地安装到外壳体中，且安装后与外壳体过盈配合，紧密接触。

采用本发明，激光器电极与外壳体安装操作简单，同时，辅助装配装置制作容易，成本低。

附图说明

图1为本发明实施例的电极及矩形陶瓷片与外壳体之间装配关系示意图。

图2为本发明实施例的外壳体及榫头的横截面示意图。

图3a和图3b分别为本发明实施例的电极与矩形陶瓷片的立体视图与俯视图。

图4为本发明实施例的辅助装配装置示意图。

图5a和图5b分别为本发明实施例的支架和拉杆示意图。

图6为本发明实施例的安装有外壳体的辅助装配装置示意图。

图7为通过本发明实施例的辅助装置装配电极与外壳体示意图。

图8为装配好的本发明实施例的电极与外壳体示意图。

具体实施方式

以下对本发明的实施方式作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。

参阅图1至图8，在一种实施例中，一种激光器电极与外壳体装配结构，包括外壳体1、安装在所述外壳体1内的电极2以及在所述电极2与所述外壳体1之间安置的电绝缘体，所述外壳体1的两个相互对立的内表面1”’和1””与所述电绝缘体过盈配合，所述外壳体1的与所述内表面相对的两个相互对立的外表面上设置有一对榫头1’和1”。

在优选的实施例中，所述外壳体1为具有两个侧壁和上下壁的长筒形，所述榫头为沿所述外壳体1的长度方向延伸设置在所述两个侧壁的外表面上的长条形，所述榫头的横截面为朝向所述外壳体1的外表面逐渐缩窄的形状。

在优选的实施例中，所述外壳体1的两个侧壁的横截面为内凹的弧形。

在优选的实施例中，所述电绝缘体为氧化铝陶瓷片3。

在优选的实施例中，所述电绝缘体填充在所述电极2的表面设置的凹槽中且凸出于所述电极2的表面。

在优选的实施例中，所述电绝缘体为矩形。

一种用于所述的激光器电极与外壳体装配结构的辅助装配装置，包括工作台8和安装在所述工作台8上的多个拉杆5，所述工作台8设置有外壳体1放置区域，所述多个拉杆5分布在所述外壳体1放置区域的两侧，与所述外壳体1上的所述一对榫头的位置相对应，每个拉杆5的内侧端具有用于与所述外壳体1的榫头榫卯连接的榫槽，所述拉杆5设置成可轴向移位以带动与所述榫槽相连的榫头向外侧横移，从而使所述外壳体1的两个相互对立的内表面之间的距离扩大。

在优选的实施例中，所述拉杆5的另一端是带有螺纹的螺杆，所述拉杆5通过具有通孔的支架4安装在所述工作台8上，所述螺杆穿过所述支架4的通孔，并由螺母6固定在所述支架4上，所述螺母6被旋拧时使所述螺杆发生轴向移动。

在优选的实施例中，所述支架4为L形结构，所述L形结构的一条边上开设有所述通孔，所述L形结构的另一条边上开设有安装孔，所述支架4由穿过所述安装孔的螺钉7固定在所述工作台8上。

在一个具体实施例中，沿所述外壳体1放置区域的两侧等间距地设置有3对所述拉杆5。

以下结合附图进一步描述本发明的具体实施例的原理、其优点和使用方式。

如图1所示，在激光器电极与外壳体之间的装配中，为了保证外壳体1与电极2之间保持良好绝缘性和导热性，需要在电极2外表面和外壳体1内表面之间均匀地填充大面积矩形陶瓷片3。

为了使外壳体1与电极2之间具有良好的导热性，设计了一种具有弧形截面形状的外壳体1，其材质为铝合金，如图2所示。在与矩形陶瓷片3相互作用的两个表面均是略微凸起的表面1”’和1””，类似于腰鼓形，两个弧形表面1”’和1””之间的横向距离为D1。

需要安装到外壳体内的电极2与矩形陶瓷片3如图3a和图3b所示，主要有两个平板电极2和八个矩形陶瓷片3组成，矩形陶瓷片3填充在电极2表面的凹槽中，矩形陶瓷片3相对于电极2的外表面有一定的凸起高度，以保证电极2与外壳体1之间的绝缘性。两个电极2外侧矩形陶瓷片3外表面之间的距离为D2，如图3a和图3b所示。

要使外壳体1与陶瓷片3之间具有良好的接触，需要D2大于D1，这就相当于一种过盈配合。这样当电极2及矩形陶瓷片3装入外壳体1中时，会使外壳体两个弧形内表面1”’和1””沿着与矩形陶瓷片3作用的方向发生轻微的变形，进而使陶瓷片3与外壳体1的内表面1”’和1””有着良好均匀的接触。

但是，由于D2大于D1，且外壳体为铝合金材质，就带来了电极2与矩形陶瓷片3装入外壳体1中的困难。要想把电极2及矩形陶瓷片3装入外壳体1中，又必须使外壳体1两弧形表面的最小间距D1大于D2。

为了解决上述问题，改进了外壳体1的结构并提供了一种简易的辅助装配装置。通过辅助装配装置，可以使外壳体1两弧形内表面1”’和1””的间距D1在安装过程中从自然状态的间距扩大到大于矩形陶瓷片3两表面的间距D2。具体特征体现在以下方面：

对铝合金外壳体1进行了改进，在其与弧形内表面相对应的外表面各设计一个长条形的榫头1’和1”。这样，外壳体1相当于对外界提供了一个卯榫连接的接口，方便与下述辅助装配装置的连接。

如图4所示，辅助装配装置可包括在外壳体放置区域的两侧对称分布的六个支架4、六个拉杆5、六个螺母6、六个螺钉7和一个安装工作台8。

如图5a所示，其中支架4有一个安装孔和一个通孔。通过安装孔用螺钉7把支架固定在安装工作台8上，通孔用来导引拉杆5的轴向运动。

如图5b所示，其中拉杆5是一个一端具有榫槽结构，另一端是螺杆，具有螺纹。具有榫槽的一端可以与外壳体上的榫头配合连接，带有螺纹的另一端通过支架4的通孔和螺母5配合连接。

这样，就搭建了一个包括支架4和拉杆5的简易辅助装配装置，其结构简单，加工容易，成本低。

如图6所示，通过外壳体1上的榫头1’、1”与拉杆5的榫槽配合，把外壳体1安放到上述辅助安装装置上。拧紧螺母6，拉杆5的螺杆和螺母6构成的螺纹副就发生相对转动，带来拉杆5的轴向运动，而通过拉杆5的榫槽和外壳体1的榫头1’和1”的榫卯连接，进而可以把外壳体1沿着两弧形表面1”’和1””的法向进行均匀拉伸，使得外壳体1两弧形表面1”’和1””的间距D1扩大为大于矩形陶瓷片3两表面的间距D2。

当把外壳体1两弧形表面1”’和1””的间距D1均匀拉伸到略大于矩形陶瓷片3两表面的间距D2时，就可以很方便地把电极2和矩形陶瓷片3装入到外壳体1中，如图7所示。之后均匀卸载各个螺栓螺母连接，外壳体均匀恢复并与矩形陶瓷片贴合。装配完的电极2与外壳体1的结构如图8所示。

这样，就完成了电极2及矩形的陶瓷片3与外壳体1之间的装配，同时避免了有很强的外力作用在矩形陶瓷片上，解决了射频CO2激光器电极与外壳体之间的装配问题。

以上内容是结合具体/优选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本发明的保护范围。