一种具有支撑过渡装置的激光器组件的制作方法

本实用新型涉及激光器技术领域，特别是一种具有支撑过渡装置的激光器组件。

背景技术：

由于二氧化碳激光器有比较大的功率和比较高的能量转换效率，谱线也比较丰富，在10微米附近有几十条谱线的激光输出，在工业、军事、医疗、科研等方面都得到了广泛的应用。

目前的二氧化碳激光器，通常包括有放电管、套设在放电管外部的水冷管，套设在水冷管外部的储气管、设置在放电管两端的电极、以及设置在储气管两端的输出窗和反射窗，反射窗包括有反射镜片和反射镜片冷却装置，输出窗包括有输出镜片和输出镜片冷却装置，在放电管内充以二氧化碳气体和其它辅助气体；当在电极上加高电压时，放电管中产生辉光放电，经反射镜片和输出镜片反射后形成激光束，从输出镜片中射出得到最终的激光束，故反射镜片和输出镜片的平行度要求非常高，故目前普遍使用两个支架来安装二氧化碳激光器，以保证储气管的直线度，从而保证二氧化碳激光器在安装时，反射镜片和输出镜片的平行度要求。

但是，由于二氧化碳激光器通常为高压小电流放电，故放电管的直径较小，而二氧化碳激光器的功率越大，所要求的放电管的长度越长，故在保证使用功率的情况下，放电管和用于冷却放电管的水冷管均为细长结构，而二氧化碳激光器整体也普遍为细长结构，放电管套设在水冷管内，在放电管与水冷管之间需要设置多点支撑来保证放电管的直线度要求，为避免水冷管内充满冷却液后，因自重造成自身挠度过大，从而影响放电管的直线度以及造成放电管的一侧更靠近水冷管壁，造成通过该位置的冷却液变少，从而影响水冷管的冷却效果，故在水冷管与储气管之间需要设置多点支撑来减小水冷管的挠度，进而保证放电管的直线度以及水冷管的冷却效果。

但是，此举会造成水冷管会对储气管施加向下的力，使得储气管的直线度受到影响，从而影响反射镜片和输出镜片的平行度要求，尤其是三点支撑或者三点以上支撑时，其影响尤为显著，而且此影响会随二氧化碳激光器轴向增长而越来越显著，当二氧化碳激光器超过2m以后，该种支撑方式即很难保证反射镜片和输出镜片的平行度要求。

所以，基于上述，目前凾需一种具有支撑过渡装置的激光器组件，以解决以上问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：针对现有技术存在的在水冷管与储气管之间需要设置多点支撑来减小水冷管的挠度，以保证放电管的直线度以及水冷管的冷却效果，但会造成水冷管会对储气管施加向下的力，使得储气管的直线度受到影响，从而影响反射镜片和输出镜片的平行度要求的问题，提供一种具有支撑过渡装置的激光器组件，在保证放电管的直线度以及水冷管的冷却效果的同时，能够大大减小放电管和水冷管对储气管的影响，以保证储气管的直线度要求，进而保证反射镜片和输出镜片的平行度要求。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种具有支撑过渡装置的激光器组件，包括激光器和用于支撑所述激光器的支座，所述激光器包括由外而内依次套设的储气管、水冷管和放电管，所述水冷管的入水口和出水口均设置于所述激光器的同一端，所述储气管的侧壁上具有与所述支座支撑配合的支撑部，所述水冷管与所述储气管之间设置有用于支撑所述水冷管的支撑过渡装置，所述支撑过渡装置的抗弯刚度大于所述水冷管的抗弯刚度，所述支撑过渡装置与所述储气管通过至少两个支脚支撑连接，所有所述支脚分布于至少两个所述支撑部上。

本实用新型所述的一种具有支撑过渡装置的激光器组件，激光器包括由外而内依次套设的储气管、水冷管和放电管，所述水冷管的入水口和出水口均设置于所述激光器的同一端，所述储气管的一端设置有反射镜片，所述储气管的另一端设置有输出镜片，此时，储气管的挠度会对反射镜片和输出镜片的平行度造成较大的影响。

而所述水冷管与所述储气管之间设置有支撑过渡装置，通过支撑过渡装置支撑所述水冷管，以保证水冷管的挠度在使用要求范围之内，进而保证放电管的直线度以及水冷管的冷却效果，同时，所述水冷管的入水口和出水口均设置于所述激光器的同一端，使得支撑过渡装置能够承受来自水冷管和放电管上的绝大部分重量，该重量包括水冷管和放电管的自重，以及水冷管内冷却液的重量。

同时，所述支撑过渡装置的抗弯刚度大于所述水冷管的抗弯刚度，使得用于支撑过渡装置的支脚数量降低，且所有所述支脚分布于至少两个所述支撑部上时也可以保证放电管的直线度以及水冷管的冷却效果。

而且，由于所述支撑过渡装置与所述储气管通过至少两个支脚支撑连接，所有所述支脚分布于至少两个所述支撑部上，同时，支撑所述激光器的支座与支撑部支撑配合，使得支脚上承受来自水冷管、放电管以及支撑过渡装置的重量可直接传递至支座上，大大降低了水冷管、放电管重量对储气管的影响，以保证储气管的直线度要求，进而保证反射镜片和输出镜片的平行度要求。

在上述方案中，若制作及安装精度能够保证支脚的受力中心线与支座的受力中心线重合，即可避免水冷管、放电管重量对储气管的影响，此会更好的保证储气管的直线度要求，进而保证反射镜片和输出镜片的平行度要求。

综上所述，本申请的一种具有支撑过渡装置的激光器组件，在保证放电管的直线度以及水冷管的冷却效果的同时，能够大大减小放电管和水冷管对储气管的影响，以保证储气管的直线度要求，进而保证反射镜片和输出镜片的平行度要求。

优选地，所述支撑过渡装置在沿所述水冷管径向上支撑所述水冷管。

优选地，所述支撑过渡装置包括支撑管和支撑件，所述支撑管套设在所述水冷管外，所述支撑件设置在所述水冷管与所述支撑管之间，用于支撑所述水冷管，所述支脚连接在所述支撑管和所述支撑部之间，所述支撑管为两端敞开的空心结构，所述支撑管的抗弯刚度大于所述水冷管的抗弯刚度。

所述支撑管的抗弯刚度大于所述水冷管的抗弯刚度，使得通过支撑管的过渡来有效地减少支脚数量，以达到在保证放电管的直线度以及水冷管的冷却效果的同时，所有所述支脚分布于至少两个所述支撑部上的目的，能够大大减小放电管和水冷管对储气管的影响，以保证储气管的直线度要求，进而保证反射镜片和输出镜片的平行度要求。

优选地，所述支撑过渡装置包括至少两层支撑管，所有所述支撑管由外而内依次套设在所述水冷管外，最内层的所述支撑管与所述水冷管之间设置有支撑件，用于支撑所述水冷管，相邻所述支撑管之间通过支撑架支撑连接，所述支脚连接在所述支撑部和最外层的所述支撑管之间，所有所述支撑管均为两端敞开的空心结构，所述支撑管的抗弯刚度大于所述水冷管的抗弯刚度，外层的所述支撑管的抗弯刚度大于内层的所述支撑管的抗弯刚度。

当一层支撑管来过渡而无法达到所有所述支脚分布于至少两个所述支撑部上时，即可通过依次套装的多层支撑管来进行依次支撑过渡，此时，最内层的所述支撑管与所述水冷管之间设置有支撑件，用于支撑所述水冷管，相邻所述支撑管之间通过支撑架支撑连接，所述支脚连接在所述支撑部和最外层的所述支撑管之间，通过多层支撑管依次支撑，可以由内而外逐步降低支撑点的数量，最终达到在保证放电管的直线度以及水冷管的冷却效果的同时，所有所述支脚分布于至少两个所述支撑部上的目的，从而大大减小放电管和水冷管对储气管的影响，以保证储气管的直线度要求，进而保证反射镜片和输出镜片的平行度要求。

优选地，与所述支脚连接的所述支撑管外还套装有至少一层支撑套。

优选地，最外层所述支撑管与所述支撑套之间连接有支持架。

优选地，所述支持架结构与所述支撑架的结构相同，其尺寸与最外层所述支撑管的尺寸相对应。

可以在最外层所述支撑管外继续加强支撑过渡装置的强度，同时，支撑套仅套装在最外层所述支撑管外，但是不和储气管接触。

优选地，相邻两层所述支撑管之间的所述支撑架为若干个，且均沿所述支撑管的长度方向间隔设置。

优选地，所述支撑管两端分别与至少一个位于该支撑管内侧的所述支撑架相连接

优选地，相邻所述支撑管中，位于外层的所述支撑管长度小于或者等于位于内层的所述支撑管。

优选地，所述支撑架沿所述支撑管径向上支撑所述支撑管。

优选地，至少一个所述支撑架包括筒体，所述筒体上设置有至少一个弹性支腿和至少两个刚性支腿，所述弹性支腿位于所述筒体的其中一侧，所述刚性支腿位于所述筒体上与所述弹性支腿相对的另一侧，所述筒体套设于对应所述支撑管外侧时，所有所述弹性支腿和所有所述刚性支腿均与该支撑管相邻外侧的所述支撑管相抵接。

所述支撑架在运用时，筒体根据支撑管的尺寸设置为相应的尺寸，由于本申请的所述支撑架包括弹性支腿和刚性支腿，筒体套设在支撑管外，弹性支腿和刚性支腿支撑在支撑管上。

在安装时，通过刚性支腿来保证支撑管的支撑精度；更为重要的是，在装配后，在搬移运输过程中，当有冲击时，弹性支腿可以提供一定的变形余量，进而减小激光器因冲击而损坏的风险；

在使用状态下，刚性支腿一侧朝向下方，如此，避免了支腿因支撑管重量压迫而发生的塑性变形。

优选地，所述弹性支腿为至少一个，所述刚性支腿为至少两个，两个刚性支腿之间隔开设置。

采用该方式，支腿总数为至少三个，能够在三个位置支撑筒体，进而保证筒体被支撑的可靠性，并且，由至少一个弹性支腿，能够提供相应的变形余量，使支撑管在被可靠支撑的同时，还能够使本申请的支撑管在安装时，弹性支腿提供相应的变形，方便支撑管安装的进行，在激光器受到冲击时，弹性支腿提供相应的变形，减小激光器因冲击而损坏的风险。

优选地，所述弹性支腿和所述刚性支腿均为两个，所有所述弹性支腿和所有所述刚性支腿均隔开设置。

作为进一步的优选，所述弹性支腿和所述刚性支腿均为两个，两个弹性支腿之间隔开设置，两个刚性支腿之间隔开设置。在保证支撑管提高相应变形余量的同时，也进一步的提高了支撑管的稳定性和可靠性。

优选地，所述支撑管为玻璃材质制成的结构件。

优选地，所述支撑件与所述支撑架的结构相同，其尺寸与所述水冷管的尺寸相对应。

优选地，所述支脚与所述支撑部固定连接。

所述支脚与所述支撑部固定连接。避免所述支脚在某些特殊情况下与沿所述储气管的轴向与所述支撑部发生相对滑动，造成支脚与支撑部发相偏离，更好地保证了储气管的直线度要求，进而保证反射镜片和输出镜片的平行度要求。

优选地，所述支脚为玻璃材质制成的结构件。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、本申请的一种具有支撑过渡装置的激光器组件，在保证放电管的直线度以及水冷管的冷却效果的同时，能够大大减小放电管和水冷管对储气管的影响，以保证储气管的直线度要求，进而保证反射镜片和输出镜片的平行度要求。

2、本申请的一种具有支撑过渡装置的激光器组件，通过支撑管的过渡来有效地减少支脚数量，以达到在保证放电管的直线度以及水冷管的冷却效果的同时，所有所述支脚分布于至少两个所述支撑部上的目的，能够大大减小放电管和水冷管对储气管的影响，以保证储气管的直线度要求，进而保证反射镜片和输出镜片的平行度要求。

3、本申请的一种具有支撑过渡装置的激光器组件，当一层支撑管来过渡而无法达到所有所述支脚分布于至少两个所述支撑部上时，即可通过依次套装的多层支撑管来进行依次支撑过渡，通过多层支撑管依次支撑，可以由内而外逐步降低支撑点的数量，最终达到在保证放电管的直线度以及水冷管的冷却效果的同时，所有所述支脚分布于至少两个所述支撑部上的目的，从而大大减小放电管和水冷管对储气管的影响，以保证储气管的直线度要求，进而保证反射镜片和输出镜片的平行度要求。

4、本申请的一种具有支撑过渡装置的激光器组件，所述支撑架在安装时，通过刚性支腿来保证支撑管的支撑精度；在装配后，在搬移运输过程中，当有冲击时，弹性支腿可以提供一定的变形余量，进而减小激光器因冲击而损坏的风险；在使用状态下，刚性支腿一侧朝向下方，避免了支腿因支撑管重量压迫而发生的塑性变形。

5、本申请的一种具有支撑过渡装置的激光器组件，所述支脚与所述支撑部固定连接。避免所述支脚在某些特殊情况下与沿所述储气管的轴向与所述支撑部发生相对滑动所造成的支脚与支撑部相对偏离，更好地保证了储气管的直线度要求，进而保证反射镜片和输出镜片的平行度要求。

附图说明

图1为本申请所述的一种具有支撑过渡装置的激光器组件仅有一层支撑管时的结构示意图；

图2为本申请所述的一种具有支撑过渡装置的激光器组件有多层支撑管时的结构示意图；

图3为本申请所述的一种具有支撑过渡装置的激光器组件在多层支撑管外套设支撑套时的结构示意图；

图4为本申请所述的支撑架结构轴侧视图；

图5为本申请所述的支撑架结构俯视图。

图中标记：1-激光器，11-储气管，12-水冷管，121-入水口，122-出水口，13-放电管，14-支撑部，15-支脚，2-支座，3-支撑过渡装置，31-支撑管，32-支撑架，320-筒体，321-弹性支腿，322-刚性支腿，33-支撑件，4-支撑套，41-支持架。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

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用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

如图1所示，一种具有支撑过渡装置的激光器组件，包括激光器1和用于支撑所述激光器1的支座2，所述支座2为至少两个，且沿所述激光器1长度方向间隔设置，所述激光器1包括由外而内依次套设的储气管11、水冷管12和放电管13，所述水冷管12的入水口121和出水口122均设置于所述激光器1的同一端，所述储气管11的一端设置有反射镜片，所述储气管11的另一端设置有输出镜片，所述储气管11的管壁上具有与所述支座2一一对应的支撑部14，所述支座2与所述支撑部14支撑配合，所述水冷管12与所述储气管11之间设置有支撑过渡装置3，所述支撑过渡装置3的内侧与所述水冷管12支撑连接，至少两个所述支撑部14上设置有支脚15，所有所述支脚15均与所述支撑过渡装置3支撑连接，所述支撑过渡装置3的抗弯刚度大于所述水冷管12的抗弯刚度。

本实用新型所述的一种具有支撑过渡装置的激光器组件，激光器1包括由外而内依次套设的储气管11、水冷管12和放电管13，所述水冷管12的入水口121和出水口122均设置于所述激光器1的同一端，所述储气管11的一端设置有反射镜片，所述储气管11的另一端设置有输出镜片，此时，储气管11的挠度会对反射镜片和输出镜片的平行度造成较大的影响。

而所述水冷管12与所述储气管11之间设置有支撑过渡装置3，通过支撑过渡装置3支撑所述水冷管12，以保证水冷管12的挠度在使用要求范围之内，进而保证放电管13的直线度以及水冷管12的冷却效果，同时，所述水冷管12的入水口121和出水口122均设置于所述激光器1的同一端，使得支撑过渡装置3能够承受来自水冷管12和放电管13上的绝大部分重量，该重量包括水冷管12和放电管13的自重，以及水冷管12内冷却液的重量。

同时，所述支撑过渡装置3的抗弯刚度大于所述水冷管12的抗弯刚度，使得用于支撑过渡装置3的支脚15数量降低，且所有所述支脚15分布于至少两个所述支撑部14上时也可以保证放电管13的直线度以及水冷管12的冷却效果。

而且，由于所述支撑过渡装置3与所述储气管11通过至少两个支脚15支撑连接，所有所述支脚15分布于至少两个所述支撑部14上，同时，支撑所述激光器1的支座2与支撑部14支撑配合，使得支脚15上承受来自水冷管12、放电管13以及支撑过渡装置3的重量可直接传递至支座2上，大大降低了水冷管12、放电管13重量对储气管11的影响，以保证储气管的直线度要求，进而保证反射镜片和输出镜片的平行度要求。

在上述方案中，若制作及安装精度能够保证支脚15的受力中心线与支座2的受力中心线重合，即可避免水冷管12、放电管13重量对储气管11的影响，此会更好的保证储气管的直线度要求，进而保证反射镜片和输出镜片的平行度要求。

综上所述，本申请的一种具有支撑过渡装置的激光器组件，在保证放电管的直线度以及水冷管的冷却效果的同时，能够大大减小放电管和水冷管对储气管的影响，以保证储气管的直线度要求，进而保证反射镜片和输出镜片的平行度要求。

在上述基础上，进一步优选的方式，所述支撑过渡装置3在沿所述水冷管12径向上支撑所述水冷管12。

在上述基础上，进一步优选的方式，所述支撑过渡装置3包括支撑管31和支撑件33，所述支撑管31套设在所述水冷管12外，所述支撑件33设置在所述水冷管12与所述支撑管31之间，用于支撑所述水冷管12，所述支脚15连接在所述支撑管31和所述支撑部14之间，所述支撑管31为两端敞开的空心结构，所述支撑管31的抗弯刚度大于所述水冷管12的抗弯刚度。

所述支撑管31的抗弯刚度大于所述水冷管12的抗弯刚度，使得通过支撑管31的过渡来有效地减少支脚15数量，以达到在保证放电管的直线度以及水冷管的冷却效果的同时，所有所述支脚15分布于至少两个所述支撑部14上的目的，能够大大减小放电管和水冷管对储气管的影响，以保证储气管的直线度要求，进而保证反射镜片和输出镜片的平行度要求。

在上述基础上，进一步优选的方式，所述支撑管31为玻璃材质制成的结构件。其具有成本低，绝热的效果。

在上述基础上，进一步优选的方式，所述支撑件33与所述支撑架32的结构相同，其尺寸与所述水冷管12的尺寸相对应。

在上述基础上，进一步优选的方式，支撑件33为若干个，均沿所述水冷管12的长度方向间隔设置。

实施例2

如图2所示，本申请所述的一种具有支撑过渡装置的激光器组件，与实施例1不同之处在于，所述支撑过渡装置3包括至少两层支撑管31，所有所述支撑管31由外而内依次套设在所述水冷管12外，最内层的所述支撑管31与所述水冷管12之间设置有支撑件33，用于支撑所述水冷管12，相邻所述支撑管31之间通过支撑架32支撑连接，所述支脚15连接在所述支撑部14和最外层的所述支撑管31之间，所有所述支撑管31均为两端敞开的空心结构，所述支撑管31的抗弯刚度大于所述水冷管12的抗弯刚度，外层的所述支撑管31的抗弯刚度大于内层的所述支撑管31的抗弯刚度。

当一层支撑管31来支撑过渡而无法达到所有所述支脚15分布于至少两个所述支撑部14上时，即可通过依次套装的多层支撑管31来进行依次支撑过渡，此时，最内层的所述支撑管31与所述水冷管12之间设置有支撑件33，用于支撑所述水冷管12，相邻所述支撑管31之间通过支撑架32支撑连接，所述支脚15连接在所述支撑部14和最外层的所述支撑管31之间，通过多层支撑管31依次支撑，可以由内而外逐步降低支撑点的数量，最终达到在保证放电管的直线度以及水冷管的冷却效果的同时，所有所述支脚15分布于至少两个所述支撑部14上的目的，从而大大减小放电管和水冷管对储气管的影响，以保证储气管的直线度要求，进而保证反射镜片和输出镜片的平行度要求。

在上述基础上，进一步优选的方式，相邻两层所述支撑管31之间的所述支撑架32为若干个，且均沿所述支撑管31的长度方向间隔设置。

在上述基础上，进一步优选的方式，所述支撑管31两端分别与至少一个位于该支撑管31内侧的所述支撑架32相连接

在上述基础上，进一步优选的方式，相邻所述支撑管31中，位于外层的所述支撑管31长度小于或者等于位于内层的所述支撑管31。

在上述基础上，进一步优选的方式，所述支撑架32沿所述支撑管31径向上支撑所述支撑管31。

在上述基础上，进一步优选的方式，至少一个所述支撑架32包括筒体320，所述筒体320上设置有至少一个弹性支腿321和至少两个刚性支腿322，所述弹性支腿321位于所述筒体320的其中一侧，所述刚性支腿位322于所述筒体320上与所述弹性支腿321相对的另一侧，所述筒体320套设于对应所述支撑管31外侧时，所有所述弹性支腿321和所有所述刚性支腿322均与该支撑管31相邻外侧的所述支撑管31相抵接。

所述支撑架32在运用时，筒体320根据支撑管31的尺寸设置为相应的尺寸，由于本申请的所述支撑架32包括弹性支腿321和刚性支腿322，筒体套设在支撑管31外，弹性支腿321和刚性支腿322支撑在支撑管31上。

在安装时，通过刚性支腿322来保证支撑管31的支撑精度；更为重要的是，在装配后，在搬移运输过程中，当有冲击时，弹性支腿321可以提供一定的变形余量，进而减小激光器1因冲击而损坏的风险；

在使用状态下，刚性支腿322一侧朝向下方，如此，避免了支腿因支撑管31重量压迫而发生的塑性变形。

在上述基础上，进一步优选的方式，所述弹性支腿321为至少一个，所述刚性支腿322为至少两个，两个刚性支腿322之间隔开设置。

采用该方式，支腿总数为至少三个，能够在三个位置支撑筒体320，进而保证筒体320被支撑的可靠性，并且，由至少一个弹性支腿321，能够提供相应的变形余量，使支撑管31在被可靠支撑的同时，还能够使本申请的支撑管31在安装时，弹性支腿321提供相应的变形，方便支撑管31安装的进行，在激光器受到冲击时，弹性支腿321提供相应的变形，减小激光器因冲击而损坏的风险。

实施例3

如图4和5所示，本申请所述的一种具有支撑过渡装置的激光器组件，与实施例2不同之处在于，所述弹性支腿321和所述刚性支腿322均为两个，所有所述弹性支腿321和所有所述刚性支腿322均隔开设置。

作为进一步的优选，所述弹性支腿321和所述刚性支腿322均为两个，两个弹性支腿321之间隔开设置，两个刚性支腿322之间隔开设置。在保证支撑管31提高相应变形余量的同时，也进一步的提高了支撑管31的稳定性和可靠性。

实施例4

如图1和2所示，本申请所述的一种具有支撑过渡装置的激光器组件，与实施例1或2或3不同之处在于，所述支脚15与所述支撑部14固定连接。

所述支脚15与所述支撑部14固定连接。避免所述支脚15在某些特殊情况下与沿所述储气管11的轴向与所述支撑部14发生相对滑动，造成支脚15与支撑部14发相偏离，更好地保证了储气管的直线度要求，进而保证反射镜片和输出镜片的平行度要求。

在上述基础上，进一步优选的方式，所述支脚15为玻璃材质制成的结构件。

实施例5

如图3所示，本申请所述的一种具有整体支撑组件的激光器设备，在实施例1或2或3或4基础上，在与所述支脚15连接的所述支撑管31外还套装有至少一层支撑套4，来继续加强支撑过渡装置3的强度，同时，支撑套4仅套装在最外层所述支撑管31外，但是不和储气管11接触。

在上述基础上，进一步优选的方式，最外层所述支撑管31与所述支撑套4之间连接有支持架41。

在上述基础上，进一步优选的方式，所述支持架41结构与所述支撑架32的结构相同，其尺寸和与所述支脚15连接的所述支撑管31的尺寸相对应。

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。