[发明专利]便携式风冷光纤激光器系统

说明书

本发明公开了便携式风冷光纤激光器系统，包括光纤激光器、风冷系统、加热系统和控制板卡；所述冷凝器用于将循环水进行冷却，所述风扇用于带走所述冷凝器在冷却循环水的过程中排放的热量，其中，所述循环水用于对光纤激光器降温；所述水泵用来维持循环水循环；所述水箱用来存储循环水；所述加热系统用于在循环水低于预设温度时加热循环水；所述控制板卡控制所述光纤激光器、所述风扇、所述水泵和所述加热系统的工作状态。本发明利用风冷技术，避免了光纤激光器需要外接水冷机的现状，使得便携式光纤激光器系统使用方便、维护成本低；同时解决了由于使用水冷机而引起的激光器结露这一困扰问题；且光纤激光器的性能和寿命不受水冷机质量影响。

技术领域

本发明涉及光纤激光器技术及应用领域，特别涉及一种便携式风冷光纤激光器系统。

背景技术

光纤激光器是指用掺稀土元素玻璃光纤作为增益介质的激光器，激光工作物质在泵浦光的作用下形成“粒子数反转”，加入正反馈回路(构成谐振腔)便可形成相干的激光输出。光纤激光器系统广泛应用于汽车制造、船舶制造、航空制造业等各类金属非金属材料的激光切割、激光焊接、表面清洗、表面熔覆等领域。

现有光纤激光器的输入电能大部分都转化为热能而损耗掉，且如果不采取适当的降温措施，光纤激光器内部温度会不断升高，在很短时间内会超过光纤激光器内部器件所允许的工作温度，激光器将停止工作。

现有技术中，光纤激光器系统都采用外接冷却水进行降温，以保证光纤激光器工作在其允许的工作温度范围内，而外接冷却水需要能提供冷水并能够循环水的水冷机。然而对水冷机的需求产生几个问题：一、水冷机本身以及运行的费用增加了光纤激光器系统整体成本；二、引入水冷机使光纤激光器系统集成机柜体积显著增大，增加了对应用场地额外的需求，且不利于运输和方便使用；三、在夏天和湿度比较高的地方，容易在光纤激光器内部结露，严重时会使激光器停止工作，为了使激光器可靠工作，还得在激光器内部增加除湿装置，进一步增加成本和激光器体积；四、经济型如单温单控或者性能差的水冷机，如果没有过滤系统的水冷机，对光纤激光器性能和寿命就会造成不良影响。因此，水冷机的引入造成了成本增加、体积增大、维护难度的增加，这限制了水冷式光纤激光器系统在经济型便携式的加工设备上的应用。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题的便携式风冷光纤激光器系统。

依据本发明的一方面，提供了一种便携式风冷光纤激光器系统，包括光纤激光器、风冷系统、加热系统和控制板卡；风冷系统包括冷凝器、风扇、水泵、循环水和水箱；冷凝器、所述水箱、水泵以及光纤激光器首尾依次连接，形成所述循环水的循环通道；光纤激光器、加热系统、水泵和风扇均连接至所述控制板卡；

冷凝器用于将循环水进行冷却，风扇用于带走所述冷凝器在冷却循环水的过程中排放的热量，其中，循环水用于对光纤激光器降温；水泵用来维持循环水循环；水箱用来存储循环水；加热系统用于在循环水低于预设温度时加热循环水；控制板卡给光纤激光器提供作业信号、控制加热系统、控制风扇和水泵的工作状态。

可选的，在上述便携式风冷光纤激光器系统中，加热系统包括加热装置、测温装置和集成于控制板卡的温度控制器；

测温装置安装在水箱进出口，用于测量循环水的温度；

加热装置连接至温度控制器，用于在循环水的温度低于预设温度时，将循环水进行加热至预设温度。

可选的，上述便携式风冷光纤激光器系统还包括：流量计，流量计连接在水泵与光纤激光器之间，且所述流量计的信号端连接至控制板卡，向控制板卡反馈流量信息。

可选的，上述便携式风冷光纤激光器系统还包括：光纤输出器件和手持加工头；光纤输出器件光纤激光器的一部分，安装在手持加工头上。

在流量计之后，循环水的循环通道分为两路，一路经光纤激光器连接至冷凝器，另一路经光纤输出器件和手持加工头连接至冷凝器。