[发明专利]一种具有安全保护的激光器

说明书

一种具有安全保护的激光器，用于高功率光纤激光加工装置中，如激光焊接机，包括多种安全装置，如光路检测安全装置、中断开关、外部安全锁等等装置，通过各个装置的检测实现光纤激光器的安全运行。

技术领域

本发明涉及一种具有安全保护的便携式高功率光纤激光器，具有多种安全装置保证激光器的安全运行及防止误操作造成的人身安全。

背景技术

在工业激光器领域通常会使用高功率光纤激光器作为激光加工光源，而通常的激光加工中所使用的激光在安全等级上被定为4级，即对眼睛和皮肤都会带来伤害，激光会灼烧皮肤，在某些情况下，即使散射的激光也会对眼睛和皮肤造成伤害。因在，在激光加工装置的使用中，要尤其的注意系统的工作状态及防止误操作的安全设置。

在现有技术中，激光器需要外部的独立水冷设备，装置庞大不便携带和移动，多是固定在某个地方使用，造成了激光焊接装置使用上的局限性。其安全装置多是针对性的设置闭合大门，开关钥匙，遮挡装置，水量传感器等等，这些安全装置多是单独独立的设置起到相应的作用，并且多数安全装置不便于小型便携式激光焊接机的使用。

现有的辅助气体的气压保护装置，仅仅针对是否能够喷出足量的保护气体，并没有对辅助气体出射时的不同气压对焊缝的影响做具体的研究，导致在很多情况下辅助气体的气压过大或是较小，使得焊缝的质量差异较大，焊接的熔深效果不好，飞溅程度也难以得到控制。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种针对小型便携式激光焊接机的激光安全系统，克服了现有技术的不足，设计合理。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

本申请是针对小型便携式激光加工装置开发，激光加工装置包括泵浦激光器、泵浦控制电路、光纤激光器，输出光缆，显示操作屏幕，控制按钮，机箱等装置，具体的散热装置采用风冷散热系统，使得装置的小型化。

光纤激光器温控系统包括变频压缩机、热力膨胀阀、冷凝器、管道，半导体激光器、蒸发器，风机等组成。

一种便携式激光加工装置，包括一个激光安全系统，其包括控制模块，辅助气体保护模块，中断开关保护模块，用户接口保护模块，光纤通路保护模块，灯光示警模块，钥匙锁定模块等，用于保护激光器的安全运行。

优选的，所述控制模块包括控制电路与控制系统软件，控制模块可以包括安全模块，安全模块根据各个保护模块反馈的信号决定对安全模块的回路进行断开或是闭合，当安全模块的回路断开时，激光器被设定为不能够输出激光。优选的，安全模块可以为安全电路，优选的可以为安全互锁电路。

辅助气体保护模块：由于装置为小型便携式激光焊接系统，同时采用风冷进行散热，其设备在运行过程中会产生较大的热量，同时为了保护焊缝的质量，需要接入辅助气体，允许气流通过加工头喷嘴。辅助气体采用气管输入激光器，气管外部采用自卷式编制网进行防护。辅助气体优选的可以采用氩气、氮气、氩气+二氧化碳混合气体等。气体的压力需满足特定范围，优选的可以采用0.2bar-6bar的气体压力。

辅助气体出射时的不同气压对焊缝的影响不同，如会产生不同的熔深。

通常气压越高则越容易产生飞溅，优选的采用0.2-1bar，可以获得最好的熔深效果(而同时氧化程度和飞溅程度得以兼顾)，优选的，可以采用0.3-0.8bar的气压，优选的可以采用0.5-0.7bar取得最好的熔深，优选的可以采用0.6bar。

优选的辅助气体保护模块还包括一个气压检测装置，向控制模块输入第一检测信号，控制模块根据输入的第一检测信号，控制安全模块的通断和/或灯光示警模块的运行，当输入的气压不满足预设的要求时，控制模块的安全模块断开，同时可使得灯光示警模块输出相应的信号。