大功率光纤激光切割机切割头的制作方法
【专利说明】
[0001 ] 技术领域:
[0002]本实用新型涉及光纤激光切割机，具体涉及的是一种大功率的光纤激光切割机切割头。
[0003]【背景技术】:
[0004]光纤激光切割机是利用光纤激光发生器作为光源的激光切割机。光纤激光器是一种能够输出高能量密度激光束的新型激光器，其输出的激光束可聚集在工件表面上，使工件上被超细焦点光斑照射的区域瞬间熔化和气化，通过数控机械系统移动光斑照射位置而实现自动切割。光纤激光切割机既可做平面切割，也可做斜角切割加工，且边缘整齐、平滑，适用于金属板等高精度的切割加工。
[0005]切割头是光纤激光切割机的重要部件，光纤激光切割机在进行厚板切割时，激光器的输出功率要求很大，其不但会存在切割头打颤，影响切割精度和断面质量的问题;而且由于功率较大，对于聚焦镜组件的散热要求也很高，而目前的散热主要针对扩束组件，其无法实现对聚焦镜组件的散热，难以达到冷却要求;另外，目前的聚焦镜组件是固定安装在主体中，其与保护镜片安装在一起，更换保护镜片时，聚焦镜片容易受到污染，更换调节也非常不便。
[0006]
【发明内容】
:
[0007]为此，本实用新型的目的在于提供一种散热效果好、更换维护方便以及切割精度高的大功率光纤激光切割机切割头。
[0008]为实现上述目的，本实用新型主要采用如下技术方案:
[0009]—种大功率光纤激光切割机切割头，包括矩形聚焦镜主体和安装在聚焦镜主体底部的切割嘴，所述聚焦镜主体内设置有相互连通的第一容置腔和第二容置腔，且所述第一容置腔位于第二容置腔的正上方;所述第一容置腔内设置有聚焦镜组件;所述第二容置腔内设置有保护镜组件。
[0010]进一步地，所述聚焦镜组件包括面板和固定安装在面板上的聚焦镜筒;所述面板的顶部设置有水冷接头;所述聚焦镜筒的侧壁安装有一冷却机构，该冷却机构通过冷却管与所述水冷接头连接。
[0011]进一步地，所述面板上还设置有一偏心轮，该偏心轮上设置有刻度盘，所述偏心轮通过第一锁紧螺丝固定在面板上。
[0012]进一步地，所述聚焦镜筒通过第二锁紧螺丝固定安装在面板上。
[0013]进一步地，所述聚焦镜主体的上端安装有扩束组件，所述扩束组件内置有扩束镜片。
[0014]进一步地，所述保护镜组件包括手柄和安装在手柄上的保护镜座，所述保护镜座上固定有保护镜片。
[0015]进一步地，所述聚焦镜主体底部与切割嘴之间还设置有一传感器。
[0016]进一步地，所述聚焦镜筒内设置有聚焦镜片，且所述聚焦镜片与保护镜片、切割嘴、扩束镜片共轴。
[0017]进一步地，所述扩束组件上还安装有光纤接口组件。
[0018]本实用新型通过在聚焦镜主体中设置有两个互相联通的容置腔，分别安装聚焦镜组件和保护镜组件，实现了二者之间的拆装独立，有效避免了保护镜对聚焦镜的干扰和污染；同时本实用新型在聚焦镜组件的聚焦镜筒上安装有冷却机构，且该冷却机构通过设置于聚焦镜主体外部的水冷接头实现冷却循环，其在不影响整个产品工作的情况下，有效提高了散热效果。
[0019]【附图说明】:
[0020]图1为本实用新型切割头的立体示意图；
[0021]图2为本实用新型切割头的主视图；
[0022]图3为本实用新型切割头的结构示意图。
[0023]图中标识说明:聚焦镜主体1、第一容置腔11、第二容置腔12、扩束组件2、聚焦镜组件3、面板31、聚焦镜筒32、冷却机构33、第一锁紧螺丝34、偏心轮35、刻度盘36、第二锁紧螺丝37、水冷接头38、保护镜组件4、手柄41、保护镜座42、传感器5、切割嘴6、光纤接口组件7。
[0024]【具体实施方式】:
[0025]为阐述本实用新型的思想及目的，下面将结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的说明。
[0026]请参见图1、图2所示，图1为本实用新型切割头的立体示意图；图2为本实用新型切割头的主视图。
[0027]本实施例提供了一种大功率的光纤激光切割机切割头，其主要包括有聚焦镜主体
1、扩束组件2、聚焦镜组件3、保护镜组件4、传感器5、切割嘴6以及光纤接口组件7。
[0028]其中聚焦镜主体I为矩形体，其内部安装有聚焦镜主体I和保护镜组件4。由于聚焦镜主体I为矩形体，其两侧面和后侧面均为平面，因此便于安装固定，可使得激光切割机高速运动时切割头不易打颤。
[0029]聚焦镜主体I的底部安装有传感器5，在传感器5的底部安装有切割嘴6。
[0030]聚焦镜组件3的上端安装有扩束组件2，所述扩束组件2上端固定安装有光纤接口组件7。
[0031]如图3所示，图3为本实用新型切割头的结构示意图。本实施例中聚焦镜主体I内设置有第一容置腔11和第二容置腔12，且所述第一容置腔11位于第二容置腔12的正上方，第一容置腔11的底部与第二容置腔12的顶部互相连通。
[0032]第一容置腔11内设置有聚焦镜组件3，聚焦镜组件3包括面板31和固定安装在面板31上的聚焦镜筒32，聚焦镜筒32通过第二锁紧螺丝37固定安装在面板31上。聚焦镜组件3通过螺钉固定在第一容置腔11中，其可以根据实际需要自由拆卸，以便于取出。对于更换聚焦镜片而言，采用这种结构方式就更加简单方便。
[0033]面板31的顶部设置有两个水冷接头38;聚焦镜筒32的侧壁安装有一个冷却机构33，该冷却机构33通过冷却管与所述水冷接头38连，通过安装在聚焦镜主体I外部的水冷接头38可以向冷却机构33注入冷却水，以实现水冷循环，加速聚焦镜组件3的散热。
[0034]面板31上还设置有一个偏心轮35，该偏心轮35上设置有刻度盘36，所述偏心轮35通过第一锁紧螺丝34固定在面板31上，通过内六角扳手可扳动偏心轮35，通过偏心轮机构就可以调节聚焦镜筒32的垂直位置，从而调节焦点相对于切割钢板的垂直位置，这样就可以切割不同材料不同厚度的钢板，当聚焦镜筒32的垂直位置调到位后，就用第一锁紧螺丝34锁紧偏心轮35，通过刻度盘36来显示调节聚焦镜筒32的位移量，使得调焦方便快捷。
[0035]另外，在面板31的左前方和右前方还各有一个调节螺钉，用来调节聚焦镜片的水平位置，使得聚焦后的光束与传感器5和切割嘴6同轴。
[0036]第二容置腔12内设置有保护镜组件4，所述保护镜组件4包括手柄41和安装在手柄41上的保护镜座42，所述保护镜座42上固定有保护镜片。其中，所述的保护镜片为平面透镜，可保证聚焦镜片与外界隔开，以保护聚焦镜片免受返渣和灰尘等污染物的污染。同时，还可以通过更换保护镜片，维持聚焦光束的稳定性，以保证切割质量。
[0037]扩束组件2垂直安装在聚焦镜组件3的上端，其中扩束组件2内置有一组透镜(图未示)，扩束组件2的上端连接光纤接口组件7(简称QBH)。
[0038]传感器5安装在聚焦镜主体I的底部(保护镜组件4的底部)，其下端装有切割嘴6。当切割嘴6靠近被切割的钢板时，切割嘴6与钢板之间就会产生一个微小电容，传感，5把这个微小电容发到控制系统(图未示)，控制系统就会把这个微小电容控制在一定数值，在机床(图未示)的伺服电机的驱动下，切割嘴6与钢板之间就会保持一个微小的恒定距离，保证切割时喷嘴和被切割板材保持同等距离。
[0039]本实施工作原理为:从光纤头出来的点光源经扩束组件变成一束平行光后，再经过聚焦镜组件，这一束平行光就被聚焦成一个符合切割要求的微小光斑，之后通过调节偏心轮，以调节聚焦镜片的垂直位置，从而实现切割不同材料不同厚度的钢板。
[0040]以上是对本实用新型所提供的大功率光纤激光切割机切割头进行了详细的介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的结构原理及实施方式进行了阐述，以上实施例只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
【主权项】
1.一种大功率光纤激光切割机切割头，其特征在于，包括矩形聚焦镜主体(I)和安装在聚焦镜主体(I)底部的切割嘴(6)，所述聚焦镜主体(I)内设置有相互连通的第一容置腔(11)和第二容置腔(12)，且所述第一容置腔(11)位于第二容置腔(12)的正上方;所述第一容置腔(11)内设置有聚焦镜组件(3);所述第二容置腔(12)内设置有保护镜组件(4)。2.如权利要求1所述的大功率光纤激光切割机切割头，其特征在于，所述聚焦镜组件(3)包括面板(31)和固定安装在面板(31)上的聚焦镜筒(32);所述面板(31)的顶部设置有水冷接头(38);所述聚焦镜筒(32)的侧壁安装有一冷却机构(33)，该冷却机构(33)通过冷却管与所述水冷接头(38)连接。3.如权利要求2所述的大功率光纤激光切割机切割头，其特征在于，所述面板(31)上还设置有一偏心轮(35)，该偏心轮(35)上设置有刻度盘(36)，所述偏心轮(35)通过第一锁紧螺丝(34)固定在面板(31)上。4.如权利要求3所述的大功率光纤激光切割机切割头，其特征在于，所述聚焦镜筒(32)通过第二锁紧螺丝(37)固定安装在面板(31)上。5.如权利要求4所述的大功率光纤激光切割机切割头，其特征在于，所述聚焦镜主体(I)的上端安装有扩束组件(2)，所述扩束组件(2)内置有扩束镜片。6.如权利要求5所述的大功率光纤激光切割机切割头，其特征在于，所述保护镜组件(4)包括手柄(41)和安装在手柄(41)上的保护镜座(42)，所述保护镜座(42)上固定有保护镜片O7.如权利要求6所述的大功率光纤激光切割机切割头，其特征在于，所述聚焦镜主体(I)底部与切割嘴(6)之间还设置有一传感器(5)。8.如权利要求7所述的大功率光纤激光切割机切割头，其特征在于，所述聚焦镜筒(32)内设置有聚焦镜片，且所述聚焦镜片与保护镜片、切割嘴(6)、扩束镜片共轴。9.如权利要求5所述的大功率光纤激光切割机切割头，其特征在于，所述扩束组件(2)上还安装有光纤接口组件(7)。
【专利摘要】本实用新型公开了一种大功率光纤激光切割机切割头，包括矩形聚焦镜主体和安装在聚焦镜主体底部的切割嘴，所述聚焦镜主体内设置有相互连通的第一容置腔和第二容置腔，且所述第一容置腔位于第二容置腔的正上方；所述第一容置腔内设置有聚焦镜组件；所述第二容置腔内设置有保护镜组件。本实用新型通过在聚焦镜主体中设置有两个互相联通的容置腔，分别安装聚焦镜组件和保护镜组件，实现了二者之间的拆装独立，有效避免了保护镜对聚焦镜的干扰和污染；同时本实用新型在聚焦镜组件的聚焦镜筒上安装有冷却机构，且该冷却机构通过设置于聚焦镜主体外部的水冷接头实现冷却循环，其在不影响整个产品工作的情况下，有效提高了散热效果。
【IPC分类】B23K101/18, B23K26/70, B23K26/38
【公开号】CN205342232
【申请号】CN201620067927
【发明人】韦德远, 唐吉香
【申请人】深圳市万顺兴科技有限公司
【公开日】2016年6月29日
【申请日】2016年1月25日