一种高功率横流ＣＯ２激光器自动充排气系统技术方案

一种高功率横流ＣＯ２激光器自动充排气系统，属于激光器技术领域。包括激光器箱体、充气系统及排气系统，所述激光器箱体分别与排气系统的排气管和充气系统的充气管连接，所述的充气系统包括Ｈｅ单元、Ａｒ单元、Ｎ２单元、ＣＯ２单元、快速充气单元、慢速充气单元、混合气储气瓶和压力表，各气体单元并联后与混合气储气瓶进气口连接，混合气储气瓶出气口分别与充气系统的慢速充气单元、快速充气单元及压力表连接。本实用新型专利技术中的各气体单元设有调压阀，更好地限制输出的气体压力，使流经通道的气体压力相同，防止不同的流量计的流量误差。安装慢速充气和慢速排气单元，使激光器气体不断更新。通过电磁阀的开闭顺序，实现两种混合气体的自动转换。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于激光器
，特别是涉及一种高功率横流CO2激光器的自动充排气系统。
技术介绍
高功率CO2激光器不仅追求激光输出功率的稳定性，而且还追求激光器长时间工作的连续性，但目前大多数高功率CO2激光器都无法实现长时间连续稳定的工作，而影响激光连续输出的一个重要的因素是工作气体的更新环节。目前国内大多数高功率横流CO2激光器在气体更新措施方面存在两方面的问题其一，充排气系统功能单一，充排气过程必须在激光器停机的情况下进行，并且充排气的过程完全为人工手动操作，无法自动更新激光器的工作气体，影响激光器的连续工作性能，无法满足激光连续加工的需求；其二，在高功率横流CO2激光器的三个混合工作气体中，He和Ar可以根据激光输出特性的需要进行选择；如以He作为辅助气体时，气体组合比例为CO2∶N2∶He＝1∶8∶7的激光输出特性好，但价格昂贵；以Ar作为辅助气体，气体组合比例为CO2∶N2∶Ar＝1∶8∶7的激光输出特性相比He作为辅助气体差些，但仍能满足激光加工需要，优点是成本低，是He辅助气体的1/10；目前激光器在Ar和He自动转换上很不方便，必须通过手工拆装密封的充气管路来实现两种气体的转换，无法实现自动转换；同时，经常的拆装易引起漏气问题。
技术实现思路
针对上述存在的技术问题，为使高功率CO2激光器实现长时间连续工作，满足激光连续加工的要求，本技术提出了一种能够使激光器的混合气体自动更新，并实现不同混合气体自动转换的高功率横流CO2激光器自动充排气系统。它可以延长横流CO2激光器连续工作时间，提高横流CO2激光器的输出功率的稳定性。 本技术的技术方案如下 一种横流CO2激光器自动充排气系统，包括激光器箱体、充气系统及排气系统，所述激光器箱体分别与排气系统的排气管和充气系统的充气管连接，所述的充气系统包括He单元、Ar单元、N2单元、CO2单元、快速充气单元、慢速充气单元、混合气储气瓶和压力表，各气体单元并联后与混合气储气瓶进气口连接，混合气储气瓶出气口分别与充气系统的慢速充气单元、快速充气单元及压力表连接。所述的快速充气单元为两位两通常闭型电磁阀。所述的慢速充气单元由相互连接的两位两通常开型电磁阀和可调面板浮子式流量计组成。 所述的排气系统包括真空泵、快速排气单元、慢速排气单元、回气阀、隔膜放气阀及蝶阀，快速排气单元和慢速排气单元并联，一端与真空泵连接，另一端通过蝶阀与激光器箱体连接，回气阀与真空泵连接，隔膜放气阀安装在排气管路上。所述的快速排气单元为电磁高真空带充气阀。所述的慢速排气单元为两位两通常闭型电磁阀。所述的回气阀为两位两通常开型电磁阀。 所述CO2单元、N2单元、He单元、Ar单元结构相同，均包括储气瓶和与储气瓶依次串联连接的调压阀、流量计及电磁阀。 本技术的优点是 1.本技术中的各气体单元设有调压阀，可以更好地限制从CO2、N2、He和Ar 4个储气瓶输出的气体压力，使流经CO2、N2、He和Ar 4个通道的气体压力相同，可以防止不同的流量计彼此的流量误差。 2.在快速充气和快速排气单元的基础上又安装了一个慢速充气和慢速排气单元，可以使高功率横流CO2激光器在工作时实现慢速充气和慢速排气的功能，使激光器气体不断更新。 3.激光器工作时，通常是CO2、N2、He三者的混合气体或CO2、N2、Ar三者的混合气体，本自动充排气系统通过电磁阀的开闭顺序，可以实现上述两种情况的自动转换。 4.在CO2单元、N2单元、He单元、Ar单元并联后安装混合气储气瓶，使气体混合更充分，同时起到混合气体的均匀和稳定气压的作用。附图说明图1为本专利技术的整体示意图。 图2为图1中充气系统示意图。 图3为图2的仰视图。 图4为图1中排气系统示意图。 图中1为充气系统；2为激光器箱体；3为混合气储气瓶；4为排气系统；5为He单元；6为Ar单元；7为N2单元；8为CO2单元；9为慢速充气单元；10为快速充气单元；11为流量计，12为电磁阀；13为调压阀；14为压力表；15为真空泵；16为慢速排气单元；17为回气阀；18为快速排气单元；19为放气阀；20为蝶阀，21为排气管路，22为充气管路。具体实施方式 下面结合实施例和附图对本技术进行详细说明。 实施例如图1所示，本技术包括激光器箱体2、充气系统1及排气系统4，所述激光器箱体2分别与排气系统4的排气管路21和充气系统1的充气管路22连接，如图2、图3所示，所述的充气系统1包括He单元5、Ar单元6、N2单元7、CO2单元8、快速充气单元10、慢速充气单元9、混合气储气瓶3和压力表14，各气体单元并联后与混合气储气瓶3进气口连接，混合气储气瓶3出气口分别与充气系统1的慢速充气单元9、快速充气单元10及压力表14连接。 其中He单元5、Ar单元6、N2单元7、CO2单元8结构相同，均包括储气瓶和与储气瓶依次串联连接的调压阀13、流量计11和电磁阀12，之间通过PU管连接，压力表14为0～0.6MPa电接点压力表，用于测量混合气储气瓶3的气压；快速充气单元10为一个电磁阀12；慢速充气单元9由相互连接的电磁阀12和流量计11组成。 本例充气系统1中所述的调压阀13为最大量程为1Mpa的调压阀，流量计11为可调面板浮子式流量计，电磁阀12为220V两位两通常闭型电磁阀。 如图3所示，本例排气系统4包括真空泵15、慢速排气单元16、快速排气单元18、回气阀17、放气阀19及蝶阀20，快速排气单元18和慢速排气单元16并联，一端与真空泵15连接，另一端通过蝶阀20与激光器箱体2连接，回气阀17与真空泵15连接，放气阀19安装在排气管路21上。 所述的快速排气单元18是型号为DDC-32的电磁高真空带充气阀。所述的慢速排气单元16为两位两通常闭型电磁阀。所述的回气阀17为220V两位两通常开型电磁阀。真空泵15为2X-8A旋片式真空泵，放气阀19为GM-10隔膜放气阀，蝶阀20为DN32蝶阀。 本技术的工作过程 首先用2X-8A旋片式真空泵15抽激光器箱体2里的空气，此时真空泵15、快速排气单元18和回气阀17工作，回气阀17处于闭合状态，抽到空气压力为10～20Pa时开始充气体，此时充气系统1的He单元5、N2单元7、CO2单元8和快速充气单元10开始工作，手动调节流量计11的气体流量比例为CO2∶N2∶He＝1∶8∶7，真空泵15、快速排气单元18和回气阀17停止工作，回气阀17处于开启状态，相当于往真空泵15内充气，这样可以防止真空泵15内的真空泵油回流到激光器箱体2内。 若用Ar代替He，通过电磁阀的开闭顺序，使Ar单元6、N2单元7、CO2单元8和快速充气单元10工作，通常是CO2∶N2∶Ar＝1∶8∶7，三种气体流经储气瓶3，通过快速充气单元10进到激光器箱体2内，激光器箱体2充到14000Pa时，快速充气单元10停止工作，慢速充气单元9、真空泵15和慢速排气单元16开始工作，混合气储气瓶3充到设置的0.4MPa时，He单元5、N2单元7、CO2单元8停止工作，若混合气储气瓶3内气压为0.1MPa时，He单元5、N2单元7、CO2单元8恢复工作。 通常设置慢速充气单元9的充气量小于慢速排气单元16的排气量，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高功率横流ＣＯ２激光器自动充排气系统，包括激光器箱体、充气系统及排气系统，所述激光器箱体分别与排气系统的排气管和充气系统的充气管连接，其特征在于：所述的充气系统包括Ｈｅ单元、Ａｒ单元、Ｎ２单元、ＣＯ２单元、快速充气单元、慢速充气单元、混合气储气瓶和压力表，各气体单元并联后与混合气储气瓶进气口连接，混合气储气瓶出气口分别与充气系统的慢速充气单元、快速充气单元及压力表连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：贾吉庆，邢飞，范卫国，孔光明，
申请(专利权)人：沈阳新松机器人自动化股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：89[中国|沈阳]