一种加工连杆裂解槽的激光头保护装置及其保护方法与流程

本发明涉及激光切割技术领域，具体涉及一种加工连杆裂解槽的激光头保护装置及其保护方法。

背景技术：

激光切割技术是一种非接触加工方法，无刀具磨损，具有切缝窄、加工速度快、生产效率高、操作简单及环境污染少等优点。激光切割连杆裂解槽正逐渐替代机械拉削及线切割而成为连杆裂解槽加工的主要方式,同时激光切割的裂解槽热影响区可形成硬化层，增加材料的脆性，减小裂解载荷和裂解缺陷。但是，由于激光切割机机头上的喷嘴没有任何防护，在切割时容易将割嘴碰坏，使得激光头的使用寿命大大降低，不仅浪费了制造成本，而且影响生产效率。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种增加激光头使用寿命、降低制造成本、提高生产效率的加工连杆裂解槽的激光头保护装置。

本发明的另一目的在于提供一种加工连杆裂解槽的激光头保护装置的保护方法。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种加工连杆裂解槽的激光头保护装置，包括激光头主体、激光嘴、距离传感器、缓冲弹簧、保护壳和控制系统，其中，所述激光嘴设置在所述激光头主体的下方，所述保护壳顶部设有开口，所述保护壳侧面设有通孔，所述激光头主体从所述保护壳的开口处伸入，且所述激光头主体通过所述缓冲弹簧与所述保护壳相连接，所述激光头主体上的激光嘴正对所述保护壳侧面的通孔，且所述激光嘴的长度小于激光头主体到保护壳之间的距离；所述距离传感器设置在所述保护壳的外面表面上；所述激光头主体、激光嘴和距离传感器分别与所述控制系统相连接；

所述缓冲弹簧分布在所述激光头主体的五个方向上，即所述激光头主体的前、后、左、右以及下方；

所述距离传感器分布在所述保护壳外表面的五个方向上，即所述保护壳的前、后、左、右以及下方。

优选地，所述保护壳为空心圆柱形结构。

优选地，所述缓冲弹簧设有九个，其中所述激光头主体的前、后、左、右四个方向各设有两个，所述激光头主体下方设有一个。

优选地，所述保护壳的材料由橡胶、塑料或者金属材料制成。

优选地，所述控制系统包括信号接收器、信号处理器、控制器、功率放大与变换装置和执行装置。

一种由上述加工连杆裂解槽的激光头保护装置的保护方法，包括下述步骤：

(1)控制系统控制激光头主体和激光头主体上的激光嘴工作，激光嘴加工连杆裂解槽，激光头主体外的保护壳与连杆保持一定距离；

(2)保护壳上的距离传感器获取激光头主体运动路径上的连杆到保护壳外壁的垂直距离，并将此垂直距离发送至控制系统，如果距离传感器测量的垂直距离小于控制系统设定的最小距离，则控制系统控制激光嘴停止工作，同时控制激光头主体停止运动，从而达到保护激光头的目的；

(3)激光头主体通过缓冲弹簧连接保护壳，若距离传感器出现故障，保护壳和缓冲弹簧也能够保护激光主体，避免激光嘴碰撞连杆及周围物体而损坏。

本发明的工作原理：

工作时，控制系统控制激光头主体和激光头主体上的激光嘴工作，激光嘴加工连杆裂解槽，激光头主体外的保护壳与连杆保持一定距离，保护壳上的距离传感器获取激光头主体运动路径上的连杆到保护壳外壁的垂直距离，并将此垂直距离发送至控制系统，如果距离传感器测量的垂直距离小于控制系统设定的最小距离，则控制系统控制激光嘴停止工作，同时控制激光头主体停止运动，从而达到保护激光头的目的，激光头主体通过缓冲弹簧连接保护壳，若距离传感器出现故障，保护壳和缓冲弹簧也能够保护激光主体，避免激光嘴碰撞连杆及周围物体而损坏。

本发明与现有技术相比具有以下的有益效果：

本发明设计结构简单合理，通过测量连杆及周围物体到保护壳的距离，防止激光头主体碰撞连杆及周围物体，内置缓冲弹簧，使得保护壳与周围物体接触时不但能够有效防止激光嘴碰撞连杆及周围物体而损坏，而且不影响激光头的继续正常工作，从而增加激光头使用寿命，降低了激光头的制造成本，提高了生产效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明工作时的结构示意图。

图中附图标记为：1、激光头主体；2、激光嘴；3、距离传感器；4、缓冲弹簧；5、保护壳；6、连杆。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

如图1～2所示，一种加工连杆裂解槽的激光头保护装置，包括激光头主体1、激光嘴2、距离传感器3、缓冲弹簧4、保护壳5和控制系统，其中，所述激光嘴2设置在所述激光头主体1的下方，所述保护壳5为空心圆柱形结构，所述保护壳5的材料由橡胶、塑料或者金属材料制成，所述保护壳5顶部设有开口，所述保护壳5侧面设有通孔，所述激光头主体1从所述保护壳5的开口处伸入，且所述激光头主体1通过所述缓冲弹簧4与所述保护壳5相连接，所述激光头主体1上的激光嘴2正对所述保护壳5侧面的通孔，且所述激光嘴2的长度小于激光头主体1到保护壳5之间的距离；所述距离传感器3设置在所述保护壳5的外面表面上；所述激光头主体1、激光嘴2和距离传感器3分别与所述控制系统相连接；所述控制系统包括信号接收器，信号接收器用于接收传感器发出的信号及人工指令，信号处理器，信号处理器用于对接收的信号进行处理，控制器，功率放大与变换装置，执行装置，而执行装置为控制激光头主体1及激光嘴2运动的动力传输机构，动力传输机构包括电机及传动机构；所述缓冲弹簧4分布在所述激光头主体1的五个方向上，即所述激光头主体1的前、后、左、右以及下方，具体来说，所述缓冲弹簧4设有九个，其中所述激光头主体1的前、后、左、右四个方向各设有两个，所述激光头主体1下方设有一个；所述距离传感器3分布在所述保护壳5外表面的五个方向上，即所述保护壳5的前、后、左、右以及下方。

工作时，控制系统控制激光头主体1和激光头主体1上的激光嘴2工作，激光嘴2加工连杆6裂解槽，激光头主体1外的保护壳5与连杆6保持一定距离，保护壳5上的距离传感器3获取激光头主体1运动路径上的连杆6到保护壳5外壁的垂直距离d，并将此垂直距离d发送至控制系统，如果距离传感器3测量的垂直距离d小于控制系统设定的最小距离，则控制系统控制激光嘴2停止工作，同时控制激光头主体1停止运动，从而达到保护激光头的目的，激光头主体1通过缓冲弹簧4连接保护壳5，若距离传感器3出现故障，保护壳5和缓冲弹簧4也能够保护激光主体，避免激光嘴2碰撞连杆6及周围物体而损坏。

本发明设计结构简单合理，通过测量连杆及周围物体到保护壳的距离，防止激光头主体碰撞连杆及周围物体，内置缓冲弹簧，使得保护壳与周围物体接触时不但能够有效防止激光嘴碰撞连杆及周围物体而损坏，而且不影响激光头的继续正常工作，从而增加激光头使用寿命，降低了激光头的制造成本，提高了生产效率。

上述为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。