一种带定位功能的二氧化碳激光管的制作方法

本发明涉及激光管，特别涉及一种带定位功能的二氧化碳激光管。

背景技术：

1、二氧化碳激光管通常由高硼硅玻璃烧制而成，普遍为三层套管结构，具体为，中心层的放电管、中间层的水冷管和最外层的储气玻璃管，其中，放电管完全位于水冷管内且其两端分别固定有正极块和负极块；水冷管的两端分别穿出储气玻璃管的两端并分别垂直固定输出镜和全反射镜(全反射镜和输出镜，是用胶粘接在水冷管两管口的端面上，粘接前，需要对管口端面进行研磨，使两管口端面平行，并与放电管中心轴垂直)。

2、在激光管生产过程中，需使用同轴检测工具(如准直用氦氖激光、工业相机或平行光管等其他)对激光管的放电管中心轴进行校准，以激光管的放电管为基准，对激光管的水冷管的两端管口端面进行研磨，达到两端面平行，并与放电管中心轴垂直的要求。激光管外层储气玻璃管的材料常选用直径50-100毫米的高硼硅玻璃管，根据现行国家标准gb/t40236-2021《硅硼玻璃管道》，其外径极限偏差为±1.0-±2.0，圆度偏差为≤1.0-≤2.0，直线度/％偏差为≤0.3-≤0.4。此时储气玻璃管与放电管的同心度误差为±2毫米。如图1和图2所示，激光管在使用中，需安装在两支架上并固定，然后调整激光管的固定架，以使激光管的放电管与所需光路重合。当需要更换激光管时，由于每只激光管的储气玻璃管与放电管的同心度误差为±2毫米，新安装激光管的放电管与所需光路已经不重合，此时需重新调整激光管的固定架和光路内的所有反射镜，以使新安装激光管的放电管与所需光路重合。此操作需要一定的专业知识以及经验，如操作不当会影响激光设备的加工效率及质量，严重时可导致设备损坏或人员受伤。作为激光设备生产厂家售后服务中占比最多的项目，更换激光管后需重新调整光路是设备生产厂家售后服务项目中费用占比最高的，也是设备使用者最多遇到的问题。

3、而要使激光管储气玻璃管的外径极限偏差、圆度偏差和直线度偏差均小于0.05毫米，且与放电管同心度误差小于0.05毫米，这样才能在更换激光管时，保持新安装激光管输出光路与原有激光管输出光路重合。但，要使激光管储气玻璃管整体外径极限偏差、圆度偏差和直线度偏差均小于0.05毫米，且与放电管同心度误差小于0.05毫米，这将是极难的，而且成本极高。

4、因此，如何设计一种低成本、免校准、易更换的定位二氧化碳激光管是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

1、本发明提供一种带定位功能的二氧化碳激光管，解决传统储气玻璃管轴向加工精度低，导致二氧化碳激光管加工定位繁琐及其更换后发射光路校准难度大的技术问题。

2、本发明解决上述技术问题的技术方案如下，一种带定位功能的二氧化碳激光管，放置在固定架上，包括：储气玻璃管、水冷管、反射镜、输出镜及放电管，所述水冷管穿固在所述储气玻璃管内且其两端分别伸出所述储气玻璃管的两端；所述反射镜和所述输出镜分别通过胶水粘接在所述水冷管伸出所述储气玻璃管的两端管口；所述放电管穿设在所述水冷管内且其两端分别固定有阴极块和阳极块；所述储气玻璃管靠近其两端的外壁面均具有定位部，所述定位部具有与所述放电管中心轴平行布置的直线定位段，所述直线定位段可与所述固定架接触以实现所述放电管的发射轴线准确定位接收端。

3、本发明的有益效果是：突破传统二氧化碳激光管无加工定位基准和安装定位基准的设计束缚，在储气玻璃管靠近其两端的外壁面上设计定位部，由于仅仅需要保证定位部的直线定位段与放电管的发射轴线的平行度，既可以降低储气玻璃管外壁面与放电管的中线轴平行度的加工难度，又可有效保证加工过程和安装过程中的定位准确性,降低对精密加工设备的依赖；与此同时，还可以在反射镜和输出镜安装前，以直线定位段为加工定位基准，研磨水冷管两端的管口端面，确保固定后的反射镜和输出镜与放电管的中心垂直；此外，在原安装二氧化碳激光管损坏后，以直线定位段为安装定位基准，快速更换新二氧化碳激光管，可以省略新二氧化碳激光管安装后的光路调整步骤(重新调整二氧化碳激光管的固定架、反射镜和输出镜)，确保新旧二氧化碳激光管发射光路重合，减少此类操作对专业知识和经验的要求，使用户自己便捷地更换激光管，减少对生产厂家的技术依赖。

4、在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

5、进一步，所述定位部的直线定位段长度为所述储气玻璃管长度的0.05～0.1倍。

6、采用上述进一步的有益效果是:将定位部的直线定位段长度设计为储气玻璃管长度的0.05～0.1倍，可以降低储气玻璃管外壁面与放电管的中线轴平行度的加工难度，减少精密加工设备的加工长度和加工难度，降低二氧化碳激光管的加工成本。

7、进一步，所述定位部为一体形成在所述储气玻璃管外壁面的定位凸环或为所述储气玻璃管外壁面向内凹陷形成的定位环槽。

8、进一步，两个所述定位凸环或两个所述定位环槽的外径极限偏差均为0.01～0.05mm。

9、进一步，两个所述定位凸环或两个所述定位环槽的圆度偏差均为0.01～0.05mm。

10、进一步，两个所述定位凸环或两个所述定位环槽的直线度偏差均为0.01～0.05mm。

11、进一步，两个所述定位凸环或两个所述定位环槽与所述放电管的同心度偏差均为0.01～0.05mm。

12、采用上述进一步的有益效果是:确保两个定位凸环或两个定位环槽的外径极限偏差、圆度偏差和直线度偏差均为0.01～0.05mm，及两个定位凸环或两个定位环槽与放电管的同心度偏差均为0.01～0.05mm，可以在不调整二氧化碳激光管固定架、反光镜或输出镜的前提下，缩小更换的新旧两个二氧化碳激光管发射光路的偏差。

13、进一步，两个所述定位凸环的纵截面均为方形或梯形。

14、进一步，两个所述定位环槽的纵截面均为方形。

技术特征：

1.一种带定位功能的二氧化碳激光管，放置在固定架(8)上，包括：储气玻璃管(1)、水冷管(2)、反射镜(3)、输出镜(4)及放电管(5)，所述水冷管(2)穿固在所述储气玻璃管(1)内且其两端分别伸出所述储气玻璃管(1)的两端；所述反射镜(3)和所述输出镜(4)分别通过胶水粘接在所述水冷管(2)伸出所述储气玻璃管(1)的两端管口；所述放电管(5)穿设在所述水冷管(2)内且其两端分别固定有阴极块(6)和阳极块(7)；其特征在于，

2.根据权利要求1所述的一种带定位功能的二氧化碳激光管，其特征在于，所述定位部(9)的直线定位段长度为所述储气玻璃管(1)长度的0.05～0.1倍。

3.根据权利要求1所述的一种带定位功能的二氧化碳激光管，其特征在于，所述定位部(9)为一体形成在所述储气玻璃管(1)外壁面的定位凸环(91)或为所述储气玻璃管(1)外壁面向内凹陷形成的定位环槽(92)。

4.根据权利要求3所述的一种带定位功能的二氧化碳激光管，其特征在于，两个所述定位凸环(91)或两个所述定位环槽(92)的外径极限偏差均为0.01～0.05mm。

5.根据权利要求3所述的一种带定位功能的二氧化碳激光管，其特征在于，两个所述定位凸环(91)或两个所述定位环槽(92)的圆度偏差均为0.01～0.05mm。

6.根据权利要求3所述的一种带定位功能的二氧化碳激光管，其特征在于，两个所述定位凸环(91)或两个所述定位环槽(92)的直线度偏差均为0.01～0.05mm。

7.根据权利要求3所述的一种带定位功能的二氧化碳激光管，其特征在于，两个所述定位凸环(91)或两个所述定位环槽(92)与所述放电管(5)的同心度偏差均为0.01～0.05mm。

8.根据权利要求3所述的一种带定位功能的二氧化碳激光管，其特征在于，两个所述定位凸环(91)的纵截面均为方形或梯形。

9.根据权利要求3所述的一种带定位功能的二氧化碳激光管，其特征在于，两个所述定位环槽(92)的纵截面均为方形。

技术总结本发明涉及一种带定位功能的二氧化碳激光管，属于激光管技术领域，包括：储气玻璃管、水冷管、反射镜、输出镜及放电管，其中，储气玻璃管靠近其两端的外壁面均具有定位部，定位部具有与放电管中心轴平行布置的直线定位段，直线定位段可与固定架接触以实现放电管的发射轴线准确定位接收端。本发明突破传统二氧化碳激光管无加工定位基准和安装定位基准的设计束缚，在储气玻璃管靠近其两端的外壁面上设计定位部，由于仅仅需要保证定位部的直线定位段与放电管的发射轴线的平行度，既可以降低储气玻璃管外壁面与放电管的中线轴平行度的加工难度，又可有效保证加工过程和安装过程中的定位准确性,降低对精密加工设备的依赖。技术研发人员：赵立泉受保护的技术使用者：北京镭海激光科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/2