一种具有摆动功能的激光切割头的制作方法

本实用新型涉及激光切割头，具体涉及的是一种具有摆动功能的激光切割头。

背景技术：

激光切割作为一种已经比较成熟的加工工艺，由于其具有柔性化程度高、加工效率高、综合成本低、精度高、热影响区小等优点，因此被大量应用于各种金属加工行业中。

随着激光切割加工的对象从二维平面向截面型材甚至曲面冲压件的扩展，激光加工装备的关键部分切割头也开始由 2D向3D 的发展。在激光切割领域中，常需要使用到摆动切割头，而摆动切割头的关键点在于如何实现摆动功能，原始的做法是手动调整切割头的摆角，即摆动2D 切割头的角度，但这种方式由于摆动的范围受到自身尺寸的限制，因此精度比较差。

技术实现要素：

为此，本实用新型的目的在于提供一种摆动范围不受自身尺寸限制、精度高的激光切割头。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。

一种具有摆动功能的激光切割头，包括一安装大板，所述安装大板底部固定安装有一基准座组件，所述基准座组件上方通过一转轴连接件连接外部驱动电机，且所述外部驱动电机通过转轴连接件带动基准座组件可作±135°摆动；所述基准座组件的左侧固定安装有一左反射镜组件，所述左反射镜组件的上方固定有一护光组件，所述护光组件上端穿过所述安装大板与一准直镜组件活动连接；所述基准座组件的右侧固定安装有一右反射镜组件，所述右反射镜组件的下方固定安装有一聚焦镜组件；其中，激光经过准直镜组件、护光组件后，通过左反射镜组件做90度折射进入基准座组件，从基准座组件出射后经过右反射镜组件做90度折射进入聚焦镜组件进行聚焦，而同时所述基准座组件可作±135°摆动。

优选地，所述安装大板上左侧设置有一通孔，所述护光组件上端穿过该通孔与所述准直镜组件转动连接。

优选地，所述基准座组件上方设置有一凹槽及一定位柱，所述转轴连接件通过该凹槽及定位柱与基准座组件固定连接。

优选地，所述准直镜组件上方固定安装有一水冷组件，该水冷组件上方固定安装有QBH光钎连接器。

优选地，所述右反射镜组件与聚焦镜组件之间还设置有一防碰撞组件，该防碰撞组件上设置有一弹性凸起件。

优选地，所述聚焦镜组件下端一侧设置有一卡槽，该卡槽中对应卡置有一保护镜组件。

优选地，所述保护镜组件包括保护镜座和安装在保护镜座内的一保护镜片，所述保护镜片为平面透镜。

优选地，所述聚焦镜组件的下方固定安装有切割气组件，所述切割气组件下方固定安装有对中组件。

优选地，所述对中组件下方固定安装有一传感器组件，该传感器组件下方固定安装有切割嘴，通过调节对中组件可使聚焦光束与切割嘴同心。

优选地，所述传感器组件与切割嘴之间还设置有一陶瓷环。

本实用新型提供的激光切割头，其通过在基准座组件的左右侧安装的反射镜组件实现对激光束的折射，同时利用外部驱动电机通过转轴连接件带动基准座组件进行±135°摆动，而且摆动的同时，不干涉通光。因此可实现激光切割过程中切割头的摆动偏角需要，同时具备较高的传动精度及传动刚性，使其在动作中时刻保持轨迹准确，无需手动调整。

附图说明

图1为本实用新型的立体示意图一；

图2为本实用新型的立体示意图二；

图3为本实用新型的组装结构示意图。

图中标识说明：QBH光钎连接器1，水冷组件2，准直镜组件3、护光组件4、左反射镜组件5、基准座组件6、右反射镜组件7、防碰撞组件8、聚焦镜组件9、保护镜组件10、切割气组件11、对中组件12、传感器组件13、切割嘴14、安装大板15。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

针对现有技术中，采用手动调整切割头的摆角，实现截面型材甚至曲面冲压件的切割，存在摆动范围受限以及切割精度较差的问题。本实用新型提供了一种摆动范围大，精度高的激光切割头。

请参阅图1~图3所示，本实施例中的激光切割头主要包括有安装大板15，所述安装大板15的下表面固定安装有一个基准座组件6，安装大板15的中间开有一开口槽，所述开口槽的左侧设置有一个通孔。

基准座组件6的上方设置有一个凹槽及一个定位柱，所述凹槽及定位柱对应位于上述安装大板15中间的开口槽中，而所述凹槽及定位柱对应连接有一个转轴连接件，所述的转轴连接件可对应通过外部驱动电机驱动。当外部驱动电机驱动转轴连接件转动时，对应可以带动基准座组件6随之转动。

由于对基准座组件6的摆动角度进行了限位，因此本实施例中基准座组件6的摆动角度为±135°。

基准座组件6的左侧安装有左反射镜组件5，右侧安装有右反射镜组件7。左反射镜组件5的上方固定有一个护光组件4，所述护光组件4的上端穿过所述安装大板15开口槽左侧的通孔后与准直镜组件3活动连接，即护光组件4可相对于准直镜组件3转动。准直镜组件3的上端固定安装有水冷组件2，而水冷组件2的上方固定安装有QBH光钎连接器1。准直镜组件3采用封闭式结构,从准直镜座的下面装进和取出准直镜片,使准直镜片不易被污染。

由于左反射镜组件5具有调节功能，可使激光经反射后与准直后的激光呈90度射出，即激光经过QBH光钎连接器1、准直镜组件3、护光组件4后进入到左反射镜组件5，通过左反射镜组件5进行90度折射进入到水平的基准座组件6中，经过基准座组件6后进入到右反射镜组件7。

右反射镜组件7也具有调节功能，可使激光经反射后与基准座组件6出射后的激光呈90度射出。

右反射镜组件7的下方固定安装有一个防碰撞组件8，防碰撞组件8与折射后的光束同心。防碰撞组件8上设置有一个弹性凸起件，其可以利用弹性压力实现防碰撞组件以下的所有机构与右反射镜组件保持垂直及保护防碰撞组件以下的所有机构因受外力等因素撞击而免受伤害。

防碰撞组件8的下方固定安装有聚焦镜组件9，聚焦镜组件9的下端一侧设置有一个卡槽，该卡槽中对应卡置有一个保护镜组件10。保护镜组件10包括保护镜座和安装在保护镜座内的一个保护镜片，所述保护镜片为平面透镜。

聚焦镜组件9的下方固定安装有切割气组件11，所述切割气组件11的下方固定安装有对中组件12。对中组件12的下方固定安装有一个传感器组件13，传感器组件13其内置传感器（图未示），在传感器组件13的下方固定安装有切割嘴14，传感器组件13与切割嘴14之间还设置有一个陶瓷环，通过调节对中组件12可使聚焦光束与切割嘴14同心。

当切割嘴14靠近被切割的钢板时，切割,14与钢板之间就会产生一个微小电容，传感器把这个微小电容发到控制系统，经过放大器后控制系统就会把这个微小电容控制在一定数值，在机床的伺服电机的驱动下，切割时切割嘴与钢板之间就会保持一个微小的恒定距离，从而保证切割质量。

本实用新型光纤激光切割头的工作原理如下:从光纤头出来的点光源经准直组件变成一束平行光，经过左反射镜组件的折射后这束平行光通过基准座组件内孔直达右反射镜组件，再经过右反射镜组件的折射，平行光经过聚焦镜组件，这束平行光就被聚焦成一个符合切割要求的微小光斑，通过调焦机构的调节就可以切割不同材料不同厚度的钢板。而在切割钢板的同时，可以通过驱动电机驱动基准座组件作±135°摆动，由于基准座组件的左右两侧都是固定安装有反射镜组件，所以在摆动过程中，激光从准直组件到聚焦组件不会受到任何影响。

综上所述，本实用新型提供的摆动式可调激光切割头，其具有如下优点：

一、切割头可以快速准确的完成激光切割过程中的切割头摆动偏角需要（行程可达 ±135°），同时具备较高的传动精度及传动刚性，使其在动作中时刻保持轨迹准确，无需手动调整。

二、可以配合管材切割机使用，能够精确切割出同一平面的断面，摆角精确可以参数化设定。

三、切割头的整体传动刚性高，当做高速度切割运动时，切割头自身能够准确可靠的维持其角度恒定。

四、切割头的传动精度高，重复定位精度可达±3arc-sec。

五、切割头的安全性高，当受外力等因素撞击时防碰撞功能能使切割头免受伤害。

六、切割头使用马达直接驱动，结构紧凑稳定。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。