专利名称：光纤激光切割头的制作方法
技术领域：
光纤激光切割头
技术领域：
本实用新型涉及激光切割技术领域，尤其涉及一种用于三维切割的光纤激光切割头。
背景技术：
常规的光纤激光切割头的传感器直径较大，聚焦镜组件从光纤激光切割头的前侧面推进和拉出，不便于防护镜片，外形不简洁，重量较重，安装在机器人上易打颤，影响切割精度和断面质量，不能很好的适应三维切割。
实用新型内容·[0003]基于此，有必要提供一种能够较好适应三维切割的光纤激光切割头。为此，提出一种光纤激光切割头，包括用以连接激光切割机的传动机构的连接座组件；与所述连接座组件可动连接的调焦组件；安装在所述调焦组件内部并沿所述调焦组件的轴向延伸的聚焦镜组件；及与所述调焦组件可动连接的传感器组件，所述传感器组件包括与所述调焦组件可动连接的传感器及安装在所述传感器上的切割嘴；其中所述调焦组件在所述轴向上设有供所述聚焦镜组件安装的开口，所述聚焦镜组件系被所述调焦组件包围在内，且所述聚焦镜组件在所述轴向上的两端分别被所述连接座组件和所述传感器组件遮蔽。在较佳的实施例中，所述传感器包括与所述调焦组件螺旋配合的螺旋连接部分及与所述螺旋连接部分相连的圆锥状的主体部分。在较佳的实施例中，所述连接座组件包括连接板及安装在所述连接板上的定位套；所述调焦组件包括固定螺母、分别安装在所述固定螺母两侧的镜腔套及调焦螺母，其中所述镜腔套与所述定位套螺旋连接，所述调焦螺母与所述固定螺母螺旋连接。在较佳的实施例中，所述调焦组件还包括安装在所述固定螺母内部的滑套；所述传感器组件的传感器与所述滑套螺旋连接。在较佳的实施例中，所述聚焦镜组件包括安装在所述镜腔套里的镜盒及安装在所述镜盒里面的聚焦镜片。在较佳的实施例中，还包括安装在所述镜腔套里的多个调节螺钉，所述多个调节螺钉系沿所述镜腔套圆周方向布置且抵靠在所述镜腔套上。在较佳的实施例中，所述聚焦镜组件还包括用以定位所述聚焦镜片的压环及保护镜片，所述压环及保护镜片系安装在所述镜盒内且分别置于所述聚焦镜片两侧。在较佳的实施例中，所述压环系位于所述聚焦镜片与所述连接座组件相对的一侧，所述保护镜片系位于所述聚焦镜片与所述传感器组件相对的一侧。在较佳的实施例中，所述镜盒与所述定位套贴合在一起。在较佳的实施例中，所述调焦组件具有内部通道，所述传感器内设有连通所述内部通道与所述切割嘴的气道，所述调焦组件还包括安装在所述固定螺母的外侧面的、连通所述内部通道与外界的气管接头。本实用新型的有益效果如下调焦组件在轴向上设有供聚焦镜组件安装的开口，所述聚焦镜组件系自调焦组件的端部而非侧面上安装进入到调焦组件内部，并且聚焦镜组件在轴向上的两端分别被连接座组件和传感器组件防护，故聚焦镜组件能够得到较好的防护，使光纤激光切割头能够较好适应三维切割。
图I为本实施方式的光纤激光切割头的立体分解示意图；图2为本实施方式的光纤激光切割头的结构示意图；图3为图2所示光纤激光切割头沿A-A线的剖视图；图4为本实施方式的光纤激光切割头的连接座组件的结构示意图；图5为本实施方式的光纤激光切割头的调焦组件的结构示意图；图6为本实施方式的光纤激光切割头的聚焦镜组件的结构示意图；图7为本实施方式的光纤激光切割头的传感器组件的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图I至附图7，详细说明本实施方式的光纤激光切割头的结构。本实施方式的用于三维切割的光纤激光切割头包括连接座组件、聚焦镜组件、调焦组件、传感器组件；其中调焦组件安装在连接座组件的下面，聚焦镜组件安装在调焦组件的里面，并紧贴连接座组件的下面，传感器组件安装在调焦组件的下面。本实施方式的用于三维切割的光纤激光切割头具体包括以下元件连接座I、连接板2、定位套3、定位销4、滑套5、调焦螺母6、固定螺母7、镜腔套8、镜盒9、垫圈10、保护镜片11、第一密封圈12、压环13、聚焦镜片14、传感器15、第二密封圈16、切割嘴17、调节螺钉18、气管接头19、第三密封圈20、第四密封圈21及第五密封圈22 ;上述元件组成了形成前述的连接座组件、聚焦镜组件、调焦组件、传感器组件，进而组合成本实施方式的用于三维切割的光纤激光切割头。
以下结合附图，详细说明各部件的组成。请结合参考附图4，连接座组件用以连接激光切割机的传动机构，包括连接座I、连接板2及定位套3。连接座I、定位套3系安装在连接板2上，连接板2用其后端的燕尾板与激光切割机相连，便于定位和拆装。连接座I具有内孔，使用时，用以输出激光的光纤接头系插在连接座I的内孔里。请结合参考附图5，调焦组件包括定位销4、滑套5、调焦螺母6、固定螺母7、镜腔套8、调节螺钉18、气管接头19、第三密封圈20及第四密封圈21。滑套5安装在固定螺母7里，定位销4 一端安装在滑套5上，另一端卡在固定螺母7的滑槽里，调焦螺母6与固定螺母7采用螺纹配合，镜腔套8安装在固定螺母7的上面，调节螺钉18总共4个，安装在镜腔套8里，沿圆周径向均匀分布，气管接头19安装在固定螺母7的侧面，第三密封圈20设置在滑套5和固定螺母7之间，滑套5的下端具有内锥面，第四密封圈21布置在滑套5的下端内锥面里，由此，这几个元件形成一个具有一定长度的调焦组件，并且该调焦组件整体上大致呈圆柱状，内部形成内部通道并且在轴向上的两端均设有开口，以供聚焦镜组件安装到调焦组件的内部。请参考附图6，聚焦镜组件包括镜盒9、垫圈10、保护镜片11、第一密封圈12、用以定位聚焦镜片14的压环13、第五密封圈22及聚焦镜片14。垫圈10、保护镜片11、第一密封圈12、压环13及聚焦镜片14安装在镜盒9的里面，第五密封圈22装在镜盒9下端的沟槽里，从而形成聚焦镜组件，保护镜片11和压环13分别放置在聚焦镜片14两侧，其中压环13系位于聚焦镜片14与连接座组件相对的一侧，保护镜片11系位于聚焦镜片14与传感器组件相对的一侧，保护镜片11的作用主要是挡住切割时产生的返渣和灰尘，避免伤害聚焦镜片14。传感器组件包括传感器15、第二密封圈16及切割嘴17，其中第二密封圈16、切割嘴17安装在传感器15的下端。本实施方式中，传感器15包括与调焦组件的滑套5螺旋配合的螺旋连接部分及与螺旋连接部分相连的圆锥状的主体部分，使得传感器15适合三维切割。调焦组件安装在连接座组件的下面，具体而言，定位套3和镜腔套8之间以螺纹连接，镜腔套8本身系圆柱状，故其在螺纹连接的同时以圆柱面与定位套3互相定位，从而把连接座组件和调焦组件连接起来，拆装方便，便于装进和取出聚焦镜组件。 传感器组件安装在调焦组件的下面，具体而言，滑套5的下端具有内锥面，传感器 15的螺纹连接部分设计呈锥形，故滑套5和传感器15之间以螺纹连接，以锥面定位，使调焦组件和传感器组件连接起来。调焦组件形成有内部通道，传感器组件内设有连通内部通道与切割嘴17的气道，气管接头19连通内部通道与外界，使得压缩气体能够从气管接头19进入调焦组件和传感器组件，从切割嘴17喷出，把熔化的金属吹走，以提高断面质量。聚焦镜组件安装在调焦组件里面且沿调焦组件轴向延伸，并且镜盒9的上表面紧贴定位套3的下表面，使得结构紧凑。调节螺钉18抵接在镜盒9外侧，调节调节螺钉18，就可以调节聚焦镜组件的水平位置，从而使整个切割头上下同轴，当用手盘动调焦螺母6时，就会带动滑套5上下滑动，滑套5就带动传感器组件上下运动，从而使聚焦后的焦点相对于被切钢板上下运动。光纤激光切割头组合完毕后，聚焦镜组件被调焦组件包围，同时聚焦镜组件在调焦组件轴向上的两端分别被连接座组件和传感器组件遮蔽，从而聚焦镜组件能够得到很好的防护。当切割嘴17靠近被切割的钢板时，切割嘴17与钢板之间就会产生一个微小电容，传感器15把这个微小电容发到激光切割机的控制系统，控制系统就会把这个微小电容控制在一定数值，在激光切割机的伺服电机的驱动下，切割嘴17与钢板之间就会保持一个微小的恒定距离。当一束激光进入切割头，经过聚焦镜组件，这一束激光就被聚焦成一个符合切割要求的微小光斑，当用手盘动调焦螺母6时，就可以调节这个微小光斑相对于钢板上表面的上下位置，从而就可以切割不同材料不同厚度的钢板。压缩气体从气管接头19进入调焦组件和传感器组件，从切割嘴17喷出，把熔化的金属吹走，以提高断面质量。本实施方式中，连接座I、定位套3、滑套5、固定螺母7、镜腔套8及镜盒9等主要零件系管状，采用铝合金制造，故重量较轻；并且使得组装后的切割头的主体是圆柱形的，外形简洁。聚焦镜组件内置在调焦装置中，便于防护聚焦镜片不被灰尘污染。本实施方式中，调焦组件与连接座组件采用螺纹副连接，圆柱面定位，拆装方便，便于取出和装进聚焦镜组件；传感器组件与调焦组件之间采用螺纹连接，锥面定位，拆装方便。同时，螺纹连接的方式又保证了连接座组件与调焦组件之间、调焦组件与传感器组件之间都有轴向定位，所以就保证了从上到下的同轴度。上述所列具体实现方式为非限制性的，对于本领域的技术人员来说，在不偏离本实用新型范围内，进行的各种改进和变化，均属于本实用新型的保护范围。·
权利要求1.ー种光纤激光切割头，特征在干包括 用以连接激光切割机的传动机构的连接座组件； 与所述连接座组件转动连接的调焦组件； 安装在所述调焦组件内部并沿所述调焦组件的轴向延伸的聚焦镜组件；及 与所述调焦组件转动连接的传感器组件，所述传感器组件包括与所述调焦组件转动连接的传感器及安装在所述传感器上的切割嘴；其中 所述调焦组件在所述轴向上设有供所述聚焦镜组件安装的开ロ，所述聚焦镜组件系被所述调焦组件包围在内，且所述聚焦镜组件在所述轴向上的两端分别被所述连接座组件和所述传感器组件遮蔽。
2.根据权利要求I所述的光纤激光切割头，其特征在于所述传感器包括与所述调焦组件螺旋配合的螺旋连接部分及与所述螺旋连接部分相连的圆锥状的主体部分。
3.根据权利要求I所述的光纤激光切割头，其特征在于所述连接座组件包括连接板及安装在所述连接板上的定位套；所述调焦组件包括固定螺母、分别安装在所述固定螺母两侧的镜腔套及调焦螺母，其中所述镜腔套与所述定位套螺旋连接，所述调焦螺母与所述固定螺母螺旋连接。
4.根据权利要求3所述的光纤激光切割头，其特征在于所述调焦组件还包括安装在所述固定螺母内部的滑套；所述传感器组件的传感器与所述滑套螺旋连接。
5.根据权利要求3所述的光纤激光切割头，其特征在于所述聚焦镜组件包括安装在所述镜腔套里的镜盒及安装在所述镜盒里面的聚焦镜片。
6.根据权利要求5所述的光纤激光切割头，其特征在于还包括安装在所述镜腔套里的多个调节螺钉，所述多个调节螺钉系沿所述镜腔套圆周方向布置且抵靠在所述镜腔套上。
7.根据权利要求6所述的光纤激光切割头，其特征在于所述聚焦镜组件还包括用以定位所述聚焦镜片的压环及保护镜片，所述压环及保护镜片系安装在所述镜盒内且分别置于所述聚焦镜片两侧。
8.根据权利要求7所述的光纤激光切割头，其特征在干所述压环系位于所述聚焦镜片与所述连接座组件相対的ー侧，所述保护镜片系位于所述聚焦镜片与所述传感器组件相对的ー侧。
9.根据权利要求5所述的光纤激光切割头，其特征在于所述镜盒与所述定位套贴合在一起。
10.根据权利要求3所述的光纤激光切割头，其特征在于所述调焦组件具有内部通道，所述传感器内设有连通所述内部通道与所述切割嘴的气道，所述调焦组件还包括安装在所述固定螺母的外侧面的、连通所述内部通道与外界的气管接头。
专利摘要本实用新型涉及一种光纤激光切割头，包括用以连接激光切割机的传动机构的连接座组件；与所述连接座组件转动连接的调焦组件；安装在所述调焦组件内部并沿所述调焦组件的轴向延伸的聚焦镜组件；及与所述调焦组件转动连接的传感器组件，所述传感器组件包括与所述调焦组件转动连接的传感器及安装在所述传感器上的切割嘴；其中所述调焦组件在所述轴向上设有供所述聚焦镜组件安装的开口，所述聚焦镜组件系被所述调焦组件包围在内，且所述聚焦镜组件在所述轴向上的两端分别被所述连接座组件和所述传感器组件遮蔽。聚焦镜组件系自调焦组件的端部而非侧面上安装进入到调焦组件内部，且聚焦镜组件在轴向上的两端分别被连接座组件和传感器组件防护。
文档编号B23K26/04GK202622175SQ201120537620
公开日2012年12月26日 申请日期2011年12月20日 优先权日2011年12月20日
发明者吴新成, 邓书颖, 甘杰家, 肖俊君, 陈根余, 陈燚, 高云峰 申请人:深圳市大族激光科技股份有限公司