一种具有自循环式高效物理循环冷却激光切割头的制作方法

1.本发明属于激光切割技术领域，更具体地说，特别涉及一种具有自循环式高效物理循环冷却激光切割头。


背景技术：

2.激光切割是利用经聚焦的高功率密度激光束照射工件，使被照射的材料迅速熔化、汽化、烧蚀或达到燃点，同时借助与光束同轴的高速气流吹除熔融物质，从而实现将工件割开。激光切割属于热切割方法之一，激光切割是利用高能量密度的激光束加热工件，使温度迅速上升，在非常短的时间内达到材料的沸点，材料开始汽化，形成蒸气。这些蒸气的喷出速度很大，在蒸气喷出的同时，在材料上形成切口。材料的汽化热一般很大，所以激光汽化切割时需要很大的功率和功率密度,而激光切割的过程中激光切割头具有着很高的温度，如不能进行自体的循环降温极易导致产品出现损坏。
3.例如申请号：cn201410529470.7，本发明涉及一种激光切割头，包括透镜座、保护镜固定座、保护镜及焦距调节主心轴；保护镜固定座内部开设有贯通保护镜固定座的内腔，保护镜固定座的侧壁上还开设有与内腔相连通的进气口；保护镜设置于保护镜固定座靠近透镜座的一端，并将保护镜固定座靠近透镜座的一端遮盖；焦距调节主心轴包括主体及设置于主体一端的折边，主体设有折边的一端收容于内腔中，主体开设有与内腔相导通的内孔，折边的外周缘为导气面，导气面为圆锥面，进气口正对导气面；保护气体从进气口进入内腔中，并经过导气面的导向流向保护镜，并经过保护镜反射之后由内腔远离保护镜固定座的一端输出。上述激光切割头具有保护气体的气流对激光光束影响较小的优点。
4.类似于上述申请的激光切割头目前还存在以下几点不足：1、现有的激光切割头虽然能够进行风冷降温，但受限于使用环境的温度较高，即便是风吹仍是通过热气对激光头进行吹气，进而导致了激光切割头的进一步升温；2、现有的激光切割头在对板材进行切割时仅能实现对其的切割操作，并不能及时有效的针对切割过程中板材受热发生形变而产生翘起的情况进行处理，进而会因板材的翘起导致切割失败；3、现有的激光切割头在对板材进行切割时并不能针对于激光切割时所产生的余热进行回收，进而存在着使用缺陷。
5.于是，有鉴于此，针对现有的结构及缺失予以研究改良，提供一种具有自循环式高效物理循环冷却激光切割头，以期达到更具有实用价值的目的。


技术实现要素：

6.为了解决上述技术问题，本发明提供一种具有自循环式高效物理循环冷却激光切割头，以解决现有的激光切割头在对板材进行切割时一是虽然能够进行风冷降温，但受限于使用环境的温度较高，即便是风吹仍是通过热气对激光头进行吹气，进而导致了激光切割头的进一步升温，二是仅能实现对其的切割操作，并不能及时有效的针对切割过程中板
材受热发生形变而产生翘起的情况进行处理，进而会因板材的翘起导致切割失败，三是在对板材进行切割时并不能针对于激光切割时所产生的余热进行回收，进而存在着使用缺陷的问题。
7.本发明一种具有自循环式高效物理循环冷却激光切割头的目的与功效，由以下具体技术手段所达成：一种具有自循环式高效物理循环冷却激光切割头，包括维护机构，所述维护机构的主体为长方体结构设计，且维护机构的主体底端中心位置和顶端中心位置均开设有圆孔，并且位于上侧的圆孔的直径小于位于下侧的圆孔的直径，在维护机构的内部底端还插接有激光机构。
8.进一步的，所述激光机构包括：从护组件，从护组件的主体为圆柱形结构设计，且从护组件的顶端内部开设有内凹的通槽，在从护组件主体的底端还安装有阻板，阻板的直径大于从护组件的圆柱形主体，且从护组件的主体与阻板相互贯通；进一步的，所述激光机构还包括：导向组件，导向组件的主体为激光头，且导向组件的顶端还安装有截面为圆形的导向柱，在导向柱的外侧还套接有复位组件，复位组件的直径大于导向柱的直径小于阻板的直径，且导向组件的底端为锥台形结构设计，在导向组件的内部底端还安装有透镜，且透镜的顶端至少安装有一个驱动器，在导向组件的锥台形底端面还弹性滚动连接有滚珠，在导向组件的外侧还套接有回收机构；进一步的，所述维护机构还包括：支撑输出组件，支撑输出组件为圆管结构设计，且支撑输出组件与供给组件贯通连接，并且四处支撑输出组件分别安装在维护机构中供给组件的底端面四角位置，在四处支撑输出组件的外侧加装有水泵，且四处支撑输出组件的内侧还安装有激光机构；进一步的，所述防护机构包括：传导组件，传导组件的主体为圆管形结构设计，且传导组件的主体的外周面顶端呈环形阵列开设有六处通孔，并且传导组件的外周面上呈环形阵列开设有四处相互对称的通槽，在传导组件的顶端还通过支撑输出组件与供给组件相连；进一步的，所述维护机构包括：供给组件，供给组件的主体为内部中空的长方体结构设计，且供给组件的左右两端面均安装有截面为圆形的管道，其中两处管道中至少有一处为供给管，且供给组件中的顶端及底端均开设有圆孔，两处圆孔之间相互贯通，位于上侧的圆孔的直径小于位于下侧的圆孔直径；进一步的，所述防护机构还包括：防护组件，防护组件为环形结构设计，且防护组件呈纵向阵列安装在传导组件的内部位置，并通过传导组件内部所呈环形阵列开设的通槽暴露在外，且防护组件通过支撑输出组件与供给组件相连接；进一步的，所述回收机构还包括：收集组件，收集组件的主体为圆环形结构设计，且收集组件的直径大于回收组件的直径，并且收集组件的内侧呈环形阵列安装有吸取组件，吸取组件的主体为内部中空的
圆管形结构设计，在六处圆管的外周面底侧均开设有吸入孔，且六处圆管的长度与收集组件距离回收组件之间的间距一致，在回收机构的正下方还安装有防护机构；进一步的，所述激光机构还包括：导动组件，导动组件的主体为实体的圆柱体结构设计，且导动组件的顶端还加装有驱动器，并且导动组件的圆柱体主体的直径与供给组件中顶端中心位置所开设的圆孔的直径相匹配；进一步的，所述回收机构包括：回收组件，回收组件的主体为圆环状结构设计，且回收组件的内壁直径与导向组件的最大处直径相匹配，回收组件的内部至少包含有抽取组件及吹动组件。
9.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：1、由于设置有激光机构，因此在当激光机构中的导向组件向下运动时会通过从护组件与供给组件内部所安装的供给管的脱离解除对供给管的限位进而实现将制冷剂（如液氮）流入到导向组件的内部进行降温。
10.2、由于设置有导向组件，因此在当导向组件进行激光切割加工时可通过驱动器对透镜与光源之间的间距调节来调整激光束的聚光度，并可通过滚珠将切割时的板材进行限位，进而防止了因板材翘起而造成的切割失败的问题出现。
11.3、由于设置有防护机构，在传导组件的内部还安装有防护组件，防护组件为环形结构设计，且防护组件呈纵向阵列安装在传导组件的内部位置，并通过传导组件内部所呈环形阵列开设的通槽暴露在外，因此防护组件既可以对激光机构进行高效的降温操作还可以对激光机构在进行切割加工时所产生的废屑进行阻碍。
附图说明
12.图1是本发明的拆分状态下的左侧视结构示意图。
13.图2是本发明拆分状态下的主视结构示意图。
14.图3是本发明拆分状态下的左视结构示意图。
15.图4是本发明的拆分状态下的仰侧视结构示意图。
16.图5是本发明的拆分状态下的右侧视结构示意图。
17.图6是本发明的安装状态下且部分结构半剖的主视结构示意图。
18.图7是本发明的安装状态下且部分结构半剖的左侧视结构示意图。
19.图8是本发明的回收机构结构示意图。
20.图中，部件名称与附图编号的对应关系为：1、维护机构；101、供给组件；102、支撑输出组件；2、激光机构；201、从护组件；202、导动组件；203、导向组件；3、回收机构；301、回收组件；302、收集组件；4、防护机构；401、传导组件；402、防护组件。
具体实施方式
21.下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
22.在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
23.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
24.实施例：如附图1至附图8所示：本发明提供一种具有自循环式高效物理循环冷却激光切割头，包括有：维护机构1，维护机构1的主体为长方体结构设计，且维护机构1的主体底端中心位置和顶端中心位置均开设有圆孔，并且位于上侧的圆孔的直径小于位于下侧的圆孔的直径，在维护机构1的内部底端还插接有激光机构2。
25.其中，回收机构3还包括：收集组件302，收集组件302的主体为圆环形结构设计，且收集组件302的直径大于回收组件301的直径，并且收集组件302的内侧呈环形阵列安装有吸取组件，吸取组件的主体为内部中空的圆管形结构设计，在六处圆管的外周面底侧均开设有吸入孔，且六处圆管的长度与收集组件302距离回收组件301之间的间距一致，在回收机构3的正下方还安装有防护机构4。
26.其中，维护机构1包括：供给组件101，供给组件101的主体为内部中空的长方体结构设计，且供给组件101的左右两端面均安装有截面为圆形的管道，其中两处管道中至少有一处为供给管，且供给组件101中的顶端及底端均开设有圆孔，两处圆孔之间相互贯通，位于上侧的圆孔的直径小于位于下侧的圆孔直径。
27.其中，激光机构2还包括：导向组件203，导向组件203的主体为激光头，且导向组件203的顶端还安装有截面为圆形的导向柱，在导向柱的外侧还套接有复位组件，复位组件的直径大于导向柱的直径小于阻板的直径，且导向组件203的底端为锥台形结构设计，在导向组件203的内部底端还安装有透镜，且透镜的顶端至少安装有一个驱动器，在导向组件203的锥台形底端面还弹性滚动连接有滚珠，在导向组件203的外侧还套接有回收机构3。
28.其中，激光机构2还包括：导动组件202，导动组件202的主体为实体的圆柱体结构设计，且导动组件202的顶端还加装有驱动器，并且导动组件202的圆柱体主体的直径与供给组件101中顶端中心位置所开设的圆孔的直径相匹配。
29.其中，防护机构4还包括：防护组件402，防护组件402为环形结构设计，且防护组件402呈纵向阵列安装在传
导组件401的内部位置，并通过传导组件401内部所呈环形阵列开设的通槽暴露在外，且防护组件402通过支撑输出组件102与供给组件101相连接。
30.其中，维护机构1还包括：支撑输出组件102，支撑输出组件102为圆管结构设计，且支撑输出组件102与供给组件101贯通连接，并且四处支撑输出组件102分别安装在维护机构1中供给组件101的底端面四角位置，在四处支撑输出组件102的外侧加装有水泵，且四处支撑输出组件102的内侧还安装有激光机构2。
31.其中，回收机构3包括：回收组件301，回收组件301的主体为圆环状结构设计，且回收组件301的内壁直径与导向组件203的最大处直径相匹配，回收组件301的内部至少包含有抽取组件及吹动组件。
32.其中，激光机构2包括：从护组件201，从护组件201的主体为圆柱形结构设计，且从护组件201的顶端内部开设有内凹的通槽，在从护组件201主体的底端还安装有阻板，阻板的直径大于从护组件201的圆柱形主体，且从护组件201的主体与阻板相互贯通。
33.其中，防护机构4包括：传导组件401，传导组件401的主体为圆管形结构设计，且传导组件401的主体的外周面顶端呈环形阵列开设有六处通孔，并且传导组件401的外周面上呈环形阵列开设有四处相互对称的通槽，在传导组件401的顶端还通过支撑输出组件102与供给组件101相连。
34.使用时：由于设置有维护机构1，其中的供给组件101的主体为内部中空的长方体结构设计，且供给组件101的左右两端面均安装有截面为圆形的管道，其中两处管道中至少有一处为供给管，且供给组件101中的顶端及底端均开设有圆孔，两处圆孔之间相互贯通，位于上侧的圆孔的直径小于位于下侧的圆孔直径，而通过位于下侧的圆孔安装有激光机构2，其中的从护组件201的主体为圆柱形结构设计，且从护组件201的顶端内部开设有内凹的通槽，在从护组件201主体的底端还安装有阻板，因此在当激光机构2中的导向组件203向下运动时会通过从护组件201与供给组件101内部所安装的供给管的脱离解除对供给管的限位进而实现将制冷剂（如液氮）流入到导向组件203的内部进行降温，以及通过支撑输出组件102流入到防护机构4的内部位置；且由于在导向组件203的内部底端还安装有透镜，且透镜的顶端至少安装有一个驱动器，在导向组件203的锥台形底端面还弹性滚动连接有滚珠，因此在当导向组件203进行激光切割加工时可通过驱动器对透镜与光源之间的间距调节来调整激光束的聚光度，并可通过滚珠将切割时的板材进行限位，进而防止了因板材翘起而造成的切割失败的问题出现；并且在当维护机构1中供给组件101内部所含有的制冷剂流入到防护机构4的内部时，由于传导组件401的主体为圆管形结构设计，且传导组件401的主体的外周面顶端呈环形阵列开设有六处通孔，而在传导组件401的内部还安装有防护组件402，防护组件402为环形结构设计，且防护组件402呈纵向阵列安装在传导组件401的内部位置，并通过传导组件401内部所呈环形阵列开设的通槽暴露在外，因此防护组件402既可以对激光机构2进行高效的降温操作还可以对激光机构2在进行切割加工时所产生的废屑进行阻碍；
最后，可通过回收机构3中的回收组件301对加工过程中所产生的废气废热进行回收，并通过废气以及收集组件302内部所包含的吸入管将切割时所产生的杂质进行吸入，并通过收集组件302进行统一收集。
35.本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。