激光切割头装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了提供一种激光切割头装置，包括从上往下依次同轴连接的激光输入装置、水冷装置、准直装置、聚焦调节装置、保护镜装置、导气装置、感应装置以及切割喷嘴，保护镜装置内设有保护镜片，感应装置设有空腔，聚焦调节装置包括聚焦基座、聚焦镜筒、凸轮旋转装置以及连接块，聚焦基座设有容置腔，聚焦镜筒位于容置腔内，聚焦基座外壁设有第二通孔，连接块设于聚焦镜筒外壁上，凸轮旋转装置通过第二通孔与连接块连接，旋转凸轮旋转装置能够带动聚焦镜筒上下移动。其有益效果是：这种结构的聚焦调节装置，采用凸轮传动，即转动凸轮，凸轮带动连接块上下运动，从而带动聚焦镜筒在容置腔内进行上下运动而实现聚焦调节的功能，结构简单，操作方便。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及激光设备领域，特别涉及激光切割头装置。
技术介绍
激光切割是利用高功率密度的聚焦激光束扫描过材料表面，在极短时间内将材料加热到几千甚至上万摄氏度，使得材料瞬间熔化或汽化，再用高压气体将熔化或汽化物质从切缝中吹走，以达到切割材料的目的。激光是20世纪以来被称为“最快的刀”，激光切割头相当于刀刃。激光切割头的光路系统对切割效果非常重要，同时，切割头使用的便捷性也很重要。激光切割作为新型加工产业，在加工领域占领着越来越大的比重，一款好用的切割头，对激光加工质量效率影响至关重要，因此激光切割头各功能部件的设计，将影响切割质量的最终效果。影响激光切割质量的主要因素有：光束质量、焦点位置、切割气压以及切割速度，激光切割头一般包括激光输入接头、水冷机构、准直机构、调焦装置、保护镜装置、辅助切割导气装置、高度感应体装置和切割喷嘴几大部分，这几大部分从上到下顺次连接，它们的轴向中心位于同一轴线上。现有的激光切割头装置，存在以下不足：传统激光切割头的准直装置和聚焦调节装置结构复杂，且不方便调节。而导气装置中，传统的激光头内部气道一端被位于进气口上方的保护镜密封，另一端为孔径很小的喷嘴，直通大气。气流直接通过通气接头进入激光头内部气道，再杂乱无章地从喷嘴流出，辅助激光进行切割。这种吹气方式中的气流是垂直射入激光头内部气道，因此气流在内部传输方向紊乱，气体不能平稳出气，稳定性差，从而降低了辅助激光切割的效果。
技术实现思路
为了解决上述问题的一个或多个，提供一种结构简单且切割效果好的激光切割头装置。根据本技术的一个方面，提供一种激光切割头装置，包括从上往下依次同轴连接的激光输入装置、水冷装置、准直装置、聚焦调节装置、保护镜装置、导气装置、感应装置以及切割喷嘴，保护镜装置内设有保护镜片，感应装置设有空腔，聚焦调节装置包括聚焦基座、聚焦镜筒、凸轮旋转装置以及连接块，聚焦基座设有容置腔，聚焦镜筒位于容置腔内，聚焦基座外壁设有第二通孔，连接块设于聚焦镜筒外壁上，凸轮旋转装置通过第二通孔与连接块连接，旋转凸轮旋转装置能够带动聚焦镜筒上下移动。其有益效果是：这种结构的聚焦调节装置，采用凸轮传动，即转动凸轮，凸轮带动连接块上下运动，从而带动聚焦镜筒在容置腔内进行上下运动而实现聚焦调节的功能，结构简单，操作方便。在一些实施方式中，凸轮旋转装置包括衬套、凸轮以及刻度盘，凸轮设于衬套内且在衬套内能够旋转，衬套固定在第二通孔处，刻度盘与衬套固定连接。其有益效果是：这种结构的凸轮旋转装置，凸轮在衬套内有唯一旋转运动，凸轮带有X偏量，通过计算偏心量投射轴向位移，从而在刻度盘上标刻相应数值，保证精确性和可重复性，结构简单，操作方便。在一些实施方式中，准直装置包括准直座、准直镜筒、弹簧以及两个顶丝，准直镜筒外壁套有弹簧后位于准直座内，弹簧的两端固定在准直座内，弹簧呈U型，两个顶丝分别位于准直座一侧两端，两个顶丝之间呈90度夹角，每个顶丝底端能够与准直镜筒垂直抵触。其有益效果是：弹簧采用拉簧，相较于压簧而言长度较长且受力均匀，更加利于光路与准直镜筒轴心重合。利用弯曲呈U型的弹簧，使得准直镜筒始终保持一个与弹簧回弹方向相反的弹力，配合两个呈90度夹角的顶丝对准直镜筒进行调节，能够使得准直镜筒在一定范围内平滑地沿一个平面任意方向移动，从而方便调节光路，使得平行光可从最佳的角度入射。在一些实施方式中，保护镜装置包括保护镜基座和镜片盒，保护镜基座中间开设有光路孔，保护镜基座一侧壁开设有插孔，镜片盒包括镜架和抽拉部，镜架中间设有镜片孔，保护镜片通过第一密封圈和第二密封圈嵌置于镜片孔内，镜架远离抽拉部的一端设有凸沿，镜架能够插入插孔。其有益效果是：这种抽拉式的保护镜装置可以随时抽拉，保护镜片的拆卸更换较为方便，凸沿的设置有效限定了整个镜片盒在插孔内的位置，有效地快速地确定好整个焦点中心，即便多次插拔也不会改变焦点中心，结构简单，使用方便。在一些实施方式中，导气装置包括导气基座和气环，导气基座上开设有第一通孔，第一通孔处的内壁上开设有环形槽，环形槽一侧开设有气路接口和导气通道，导气通道一端与气路接口连通，导气通道的另一端与所述环形槽连通，气环位于第一通孔内，气环上部外壁与导气基座的上部内壁之间留有环形间隙供气体通过，气路接口、导气通道、环形槽和环形间隙与感应装置的空腔连通后与切割喷嘴连通。其有益效果是：这种结构的导气装置，输入气体并不直接输入，而是先通过气路接口进入再通过导气通道进行转向，这种方式比直接连接气体接头能够承受更大的气压，同时也避免了气体直接对空腔或其他部件的冲击。气体通过环形槽形成环形气流从气环上端溢出，保证气体均匀吹出，碰到保护镜片回到空腔，有效避免气体在空腔内反弹、干涉，保证气体能够很平稳出气，从而有利于提高导气的质量。在一些实施方式中，环形槽的下方向内设有环形台阶，气环连接于环形台阶上。其有益效果是：环形台阶的设置有利于放置气环，同时还对气环具有限位的作用，保证气环受到气体冲击时不会发生晃动，使得气环具有较好的稳定性，从而保证整个激光切割头导气装置的稳定性，进而保证气体能够很平稳出气。在一些实施方式中，空腔包括第一腔体和位于第一腔体下方的第二腔体，第一腔体直径比第二腔体直径大，第一腔体和第二腔体均呈上宽下窄状。其有益效果是：这种结构的空腔具有合理的坡度，能够保证气体能够有序地、稳定地在内部传输，然后经过喷嘴挤压喷出，起到一种导向的作用，有利于形成稳定的气流，从而有利于提高切割端面的质量。在一些实施方式中，感应装置包括感应基座，感应基座内开设有沉槽，沉槽内放置有与沉槽相匹配的放大器电路板。其有益效果是：这种结构的感应装置结构简单，使用方便。在感应基座中增设沉槽，然后将放大器电路板放置在该沉槽内，最后一起封装，由此可以减低信号噪音及干扰，从而有利于提高切割板材凸点及边缘的检测准确率。同时，由于放大器电路板与沉槽相匹配，在激光切割头装置进行工作时，放大器电路板不会发生晃动，有利于保证感应装置的稳定性，有利于高精度切割。在一些实施方式中，感应基座包括上感应块和与上感应块绝缘连接的下感应块，上感应块和下感应块的轴向中心位于同一轴线上，空腔由下感应块和上感应块共同形成，下感应块的一端用于连接切割喷嘴，沉槽开设于下感应块远离切割喷嘴的另一端。其有益效果是：分体堆叠式结构的感应基座，上感应块和与上感应块绝缘连接，在下感应块中增设沉槽，然后将放大器电路板放置在该沉槽内，最后一起封装，由此可以减低信号噪音及干扰，从而有利于提高切割板材凸点及边缘的检测准确率。同时，由于放大器电路板与沉槽相匹配，在激光切割头装置进行工作时，放大器电路板不会发生晃动，有利于保证感应装置的稳定性，有利于高精度切割。而且，分体结构的感应基座拆装以及更换里面部件较为方便。在一些实施方式中，还包括挡板，挡板可拆卸连接于感应装置底部。其有益效果是：挡板的增设可以有效防止切割过程中的残渣喷溅到激光切割头装置上，同时在一定程度上能够防止撞伤切激光割头装置，可拆卸的连接方式便于更换。附图说明图1为本技术一实施方式的切割头装置的结构示意图；图2为本技术一实施方式的切割头装置的拆解图；图3为图1中的C-C剖视图；图4为图1中的D-D剖视图；图5为聚焦调节装置的拆解图；图本文档来自技高网...

【技术保护点】
激光切割头装置，其特征在于，包括从上往下依次同轴连接的激光输入装置(1)、水冷装置(2)、准直装置(3)、聚焦调节装置(7)、保护镜装置(5)、导气装置(6)、感应装置(4)以及切割喷嘴(8)，所述保护镜装置(5)内设有保护镜片(56)，所述感应装置(4)设有空腔(410)，所述聚焦调节装置(7)包括聚焦基座(71)、聚焦镜筒(73)、凸轮旋转装置(07)以及连接块(74)，所述聚焦基座(71)设有容置腔(72)，所述聚焦镜筒(73)位于所述容置腔(72)内，所述聚焦基座(71)外壁设有第二通孔(75)，所述连接块(74)设于所述聚焦镜筒(73)外壁上，所述凸轮旋转装置(07)通过所述第二通孔(75)与所述连接块(74)连接，旋转所述凸轮旋转装置(07)能够带动所述聚焦镜筒(73)上下移动。

【技术特征摘要】
1.激光切割头装置，其特征在于，包括从上往下依次同轴连接的激光输入装置(1)、水冷装置(2)、准直装置(3)、聚焦调节装置(7)、保护镜装置(5)、导气装置(6)、感应装置(4)以及切割喷嘴(8)，所述保护镜装置(5)内设有保护镜片(56)，所述感应装置(4)设有空腔(410)，所述聚焦调节装置(7)包括聚焦基座(71)、聚焦镜筒(73)、凸轮旋转装置(07)以及连接块(74)，所述聚焦基座(71)设有容置腔(72)，所述聚焦镜筒(73)位于所述容置腔(72)内，所述聚焦基座(71)外壁设有第二通孔(75)，所述连接块(74)设于所述聚焦镜筒(73)外壁上，所述凸轮旋转装置(07)通过所述第二通孔(75)与所述连接块(74)连接，旋转所述凸轮旋转装置(07)能够带动所述聚焦镜筒(73)上下移动。2.根据权利要求1所述的激光切割头装置，其特征在于，所述凸轮旋转装置(07)包括衬套(76)、凸轮(77)以及刻度盘(78)，所述凸轮(77)设于衬套(76)内且在衬套(76)内能够旋转，衬套(76)固定在所述第二通孔(75)处，所述刻度盘(78)与所述衬套(76)固定连接。3.根据权利要求1所述的激光切割头装置，其特征在于，所述准直装置(3)包括准直座(31)、准直镜筒(33)、弹簧(32)以及两个顶丝(36)，所述准直镜筒(33)外壁套有所述弹簧(32)后位于所述准直座(31)内，所述弹簧(32)的两端固定在准直座(31)内，所述弹簧(32)呈U型，两个所述顶丝(36)分别位于所述准直座(31)一侧两端，两个所述顶丝(36)之间呈90度夹角，每个顶丝(36)底端能够与所述准直镜筒(33)垂直抵触。4.根据权利要求1所述的激光切割头装置，其特征在于，所述保护镜装置(5)包括保护镜基座(51)和镜片盒(54)，所述保护镜基座(51)中间开设有光路孔(52)，所述保护镜基座(51)一侧壁开设有插孔(53)，所述镜片盒(54)包括镜架(5401)和抽拉部(5404)，所述镜架(5401)中间设有镜片孔(5402)，所述保护镜片(56)通过第一密封圈(55)和第二密封圈(58)嵌置于所述镜片孔(5402)内，所述镜架(5401)远离抽拉部(5404)的一端设有凸沿(54...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭永华，
申请(专利权)人：卡门哈斯激光科技苏州有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32