传感器和激光加工装置的制作方法

1.本实用新型涉及加工设备技术领域，特别涉及一种传感器和应用该传感器的激光加工装置。


背景技术：

2.激光加工装置由于其具有加工效率高、成型质量好等多种优势而被广泛应用。激光加工是利用光能量经过透镜聚焦后在焦点上达到很高的能量密度，靠光效应来加工。
3.激光加工装置在进行激光加工过程中，传感器工作会产生热量，特别是在传感器进行大功率检测过程中，会产生大量的热量，若热量不能及时排出则会影响传感器的检测效果、影响加工头的随动性能，导致加工质量差。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种传感器，使传感器散热效果好，应用该传感器的激光加工装置的加工性能好。
5.本实用新型提出的传感器，所述传感器用于连接激光发射器和激光加工头，其特征在于，所述传感器开设有贯通孔，所述激光发射器发射出的激光经所述贯通孔传递至所述激光加工头；
6.所述传感器设有流道，且设有连通所述流道的进液口和出液口，所述流道沿周向围设于所述贯通孔的外侧。
7.可选地，所述传感器具有相背对设置的第一安装部和第二安装部，所述第一安装部用于连接所述激光发射器，所述第二安装部用于连接所述激光加工头，所述贯通孔贯穿所述第一安装部和所述第二安装部；
8.所述流道包括设于所述传感器的第一连通段和第二连通段，所述第一连通段邻近所述第一安装部，所述第二连通段邻近所述第二安装部。
9.可选地，所述第一连通段为多个，多个所述第一连通段沿周向间隔分布于所述贯通孔的外侧；
10.且/或，所述第二连通段为多个，多个所述第二连通段沿周向间隔分布于所述贯通孔的外侧。
11.可选地，所述流道还包括设于所述传感器的第三连通段，所述第三连通段由所述第一安装部朝向所述第二安装部方向延伸，并连通所述第一连通段和所述第二连通段。
12.可选地，所述传感器包括主体和盖体，所述第一安装部设于所述主体，所述第二安装部设于所述盖体；
13.所述主体部背离所述第一安装部的端部开设有凹槽，所述盖体连接所述主体，并围合所述凹槽形成所述第二连通段。
14.可选地，所述传感器还包括环设于所述凹槽外侧的密封圈，所述盖体沿周向弹性抵持所述密封圈。
15.可选地，所述传感器的外表面开设有成型口，所述第一连通段的一端延伸至连通所述成型口；
16.所述传感器还设有封堵件，所述封堵件连接所述传感器，并封堵所述成型口。
17.可选地，所述进液口和所述出液口相邻。
18.可选地，所述传感器还设有气体通道，以及连通所述气体通道的进气口和出气口。
19.本实用新型还提出一种激光加工装置，包括激光发射器和激光加工头，以及传感器；
20.所述传感器用于连接激光发射器和激光加工头，其特征在于，所述传感器开设有贯通孔，所述激光发射器发射出的激光经所述贯通孔传递至所述激光加工头；
21.所述传感器设有流道，且设有连通所述流道的进液口和出液口，所述流道沿周向围设于所述贯通孔的外侧；
22.所述传感器连接所述激光发射器和所述激光加工头。
23.本实用新型技术方案中，激光发射器发射出的激光经贯通孔传递至激光加工头，激光加工头利用激光对工件进行激光加工，该过程中传感器对激光加工头进行检测，会产生大量的热量。传感器开设有流道，且设有连通该流道的进液口和出液口。冷却液从进液口通入流道内，流道内的冷却液与传感器进行温度交换，温度较高的传感器会将热量传递至温度较低的冷却液，冷却液吸收热量后，由出液口排出至传感器的外侧，以带走传感器的热量，使得传感器的温度得到降低。
24.传感器上的流道沿周向围设于贯通孔的外侧，冷却液在对传感器进行降温的过程中，能够于贯通孔的外侧沿流道流动，使得传感器能够全面、均匀的降温，散热效果好，使得传感器的的工作性能提高、检测效果准确，应用该传感器的激光加工装置加工性能好。
附图说明
25.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
26.图1为本实用新型激光加工装置安装有激光加工头的一实施例的结构示意图；
27.图2为图1中传感器和激光加工头另一视角的结构示意图；
28.图3为图2中传感器的结构示意图；
29.图4为图3中传感器的主体和盖体爆炸后的结构示意图；
30.图5为图4中传感器的主体上示出流道的结构示意图；
31.图6为图4沿第一连通段剖切后的剖视图；
32.图7为图4中传感器的主体上示出气体通道的结构示意图；
33.图8为图7中a处的放大图。
34.附图标号说明：
[0035][0036][0037]
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0038]
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0039]
需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0040]
另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
[0041]
如图1所示，本实用新型提供一种传感器100以及应用该传感器100的激光加工装置，该传感器100主要用于对激光加工装置的激光加工头进行检测，并能将检测结果发送至相应的调节装置，该调节装置根据获取到的检测结果对激光加工头进行相应的调节。
[0042]
结合图1和图2，该传感器100可以为电容传感器，该激光加工装置可以为激光切割机。激光切割机包括激光切割头、喷嘴202和该传感器100。该传感器100能够对喷嘴202与工件之间的距离进行检测，将距离的变化转化为电容信号，并经过放大板放大后，传递至信号接头(可以为tnc信号接头)，信号接头与外部的调节装置相连接，调节装置连接于激光加工
头，并根据获取到的信号对激光加工头进行调节。
[0043]
进一步结合图3，本实用新型实施例的传感器100用于连接激光发射器(未图示)和激光加工头200，传感器100开设有贯通孔70，激光发射器发射出的激光经贯通孔70传递至激光加工头200，激光加工头200利用激光对工件进行激光加工，该过程中传感器100对激光加工头200进行检测，会产生大量的热量。
[0044]
结合图4和图5，传感器100开设有流道50，且设有连通该流道50的进液口54和出液口55。将冷却液由进液口54通入流道50内，流道50内的冷却液与传感器100进行温度交换，温度较高的传感器100会将热量传递至温度较低的冷却液，冷却液吸收热量后，由出液口55排出至传感器100的外侧，以带走传感器100的热量，使得传感器100的温度得到降低。
[0045]
传感器100上的流道50沿周向围设于贯通孔70的外侧，冷却液在对传感器100进行降温的过程中，能够于贯通孔70的外侧沿流道50流动，使得传感器100能够全面、均匀的得到降温，散热效果好，使得传感器100的工作性能提高、检测效果准确，应用该传感器100的激光加工装置加工性能好。
[0046]
本实用新型技术方案的流道50可以以不同的方式沿周向设于贯通孔的外侧，具体可以为螺旋状排布，也可以为环形排布，还可以为多段式排布，均可以根据实际加工难易程度进行适应性选择。
[0047]
参见图4，本实用新型实施例中，传感器100可以具有相背对设置的第一安装部11和第二安装部31，第一安装部11用于连接激光发射器，第二安装部31用于连接激光加工头200，贯通孔70贯穿第一安装部11和第二安装部31。
[0048]
该传感器100连接于激光发射器和激光加工头200后，贯通孔70能够正对激光发射器的激光发射部，激光发射器于发射部发射出的激光经贯通孔70传递至激光加工头200处。激光加工头200可以设有加工孔201，该加工孔201与贯通孔70相连通，激光发射器发射的激光依次经过贯通孔70和加工孔201后照射于工件上，对工件进行激光加工。该加工孔201还可以用于连通气体发射装置，气体发生装置产生的气体通过加工孔201喷射出，用于对工件的加工部位进行气体冲击，以将加工废料进行冲刷。
[0049]
进一步结合图5和图6，流道50包括设于传感器100的第一连通段51和第二连通段52，第一连通段51邻近第一安装部11，第二连通段52邻近第二安装部31。该实施例中，流道50内的冷却液能够流经邻近第一安装部11的第一连通段51和邻近第二安装部31的第二连通段52，能够更全面、均匀的对传感器100进行降温，使得传感器100散热效果更全面。
[0050]
上述第一连通段51和第二连通段52可以分别为不相互连通的单独的流道50，即，传感器100可以设有仅连通第一连通段51的进液口54和出液口55，还设有仅连通第二连通段52的进液口54和出液口55。
[0051]
上述第一连通段51和第二连通段52还可以为相互连通的流道50，该实施例中，流道50还可以包括设于传感器100的第三连通段53，第三连通段53由第一安装部11朝向第二安装部31方向延伸，并连通第一连通段51和第二连通段52。冷却液能够经过第一连通段51、第二连通段52以及第三连通段53，对传感器100的各个不同的部位进行散热，进一步保证传感器100的散热效率，传感器100的传感效果好。
[0052]
流道50由第一连通段51、第二连通段52和第三连通段53的组合形式可以有多种。
[0053]
当第一连通段51和第二连通段52均为一个时，第三连通段53也可以为一个，流道
50的结构可以为：进液口54直接连通第一连通段51，出液口55直接连通第二连通段52，由进液口54进入流道50内的冷却液依次流经第一连通段51、第三连通段53、第二连通段52后由出液口55排出至传感器100外。该实施例中，第一连通段51和第二连通段52可以均为弧形结构也可以为平直结构，且该实施例的进液口54和出液口55的位置可以互换，即，可以为进液口54直接连通第二连通段52，出液口55直接连通第一连通段51，冷却液依次流经第二连通段52、第三连通段53、第一连通段51后由出液口55排出至传感器100外。
[0054]
当第一连通段51为两个，第二连通段52为一个时，第三连通段53可以为两个，流道50的结构可以为：进液口54和出液口55分别连通于两第一连通段51的一端，两第一连通段51的另一端分别通过两第三连通段53连通第二连通段52的两端，由进液口54进入流道50内的冷却液，经一第一连通段51、一第三连通段53流入第二连通段52的一端，并由第二连通段52的另一端流出至另一第三连通段53和另一第一连通段51后，由出液口55排出至传感器100外侧。该实施例中，第一连通段51和第二连通段52可以均为弧形结构也可以为平直结构，且第一连通段51和第二连通段52的结构可以互换，即，第一连通段51为一个，第二连通段52为两个时，第三连通段53可以为两个，流道50的结构可以为：进液口54和出液口55分别连通于两第二连通段52的一端，两第二连通段52的另一端分别通过两第三连通段53连通第一连通段51的两端，由进液口54进入流道50内的冷却液，经一第二连通段52、一第三连通段53流入第一连通段51的一端，并由第一连通段51的另一端流出至另一第三连通段53和另一第二连通段52后，由出液口55排出至传感器100外侧。
[0055]
可以理解地，上述实施例中，第一连通段51为多个时，多个第一连通段51沿周向间隔分布于贯通孔70的外侧；
[0056]
且/或，第二连通段52为多个时，多个第二连通52段沿周向间隔分布于贯通孔70的外侧。
[0057]
该第一连通段51和第二连通段52可以分别为不相互连通的单独的流道50，也可以通过第三连通段53相互连通。当第一连通段51和第二连通段52通过第三连通段53相互连通时，第三连通段53的数量可根据第一连通段51和第二连通段52的数量来决定。该方案能够延长流道50的整体长度，使冷却液与传感器100换热时间延长，能够充分与传感器100进行换热，更有效地带走传感器100的热量。
[0058]
本实用新型实施例中，第一安装部11可以具有第一安装面，该第一安装面面向激光发射器，第一连通段51的延伸方向与第一安装面相平行。上述第二安装部31可以具有第二安装面，该第二安装面面向激光加工部，第二连通段52的延伸方向与第二安装面相平行。使得流道50分布更加规整、均匀，对传感器100的散热效果更充分。
[0059]
结合图4和图5所示的实施例中，第一连通段51为三个，第二连通段52为四个，第三连通段53为八个，其中，六个第三连通段53中的每个分别用于连通第一连通段51和第二连通段52，另外两个第三连通段53分别用于连通一第二连通段52和进液口54、以及连通一第二连通段52和出液口55。具体地，三个第一连通段51于贯通孔70的外侧沿周向依次间隔排布，并邻近第一安装部11；四个第二连通段52于贯通孔70的外侧沿周向依次间隔排布，并邻近第二安装部31。第一连通段51的两端分别通过一第三连通段53连通两第二连通段52，图5中流道50内的箭头示出了通入冷却液口冷却液的流动方向。
[0060]
可以理解地，除了上述实施例的设置方式外，第一连通段51和第二连通段52的数
量可以为更少或更多，第三连通段53的数量根据第一连通段51和第二连通段52的数量来确定，均在本实用新型保护范围内。
[0061]
本实用新型实施例中，传感器100可以包括主体10和盖体30，第一安装部11设于主体10，第二安装部31设于盖体30；主体10连接盖体30，并共同围合形成第二连通段52。该实施例中，第二连通段52由主体10和盖体30共同围合形成，使得该第二连通段52的加工成型操作更加方便，可以直接在主体10上开设凹槽或直接在盖体30上开设凹槽，也可以在主体10和盖体30上的相应位置均开设凹槽，并通过主体10和盖体30的连接，将凹槽围合形成第二连通段52。具体可以为，如图4所示，在主体10背离第一安装部11的端部开设凹槽13，盖体30连接主体10，并共同围合该凹槽13形成第二连通段52，形成第二连通段52。该结构下，还可以直接在主体10上进一步开设形成第三连通段53，具体可以在凹槽13的槽底壁朝向第一安装部11的方向进行开孔形成。
[0062]
传感器100还包括环设于凹槽13外侧的密封圈20，盖体30沿周向弹性抵持密封圈20。密封圈20能够对凹槽13的周向进行密封，即，对第二连通段52的周向进行密封，防止冷却液由主体10与盖体30相连接的部位溢出。
[0063]
具体地，主体10于凹槽13的外侧沿周向设置有密封槽，密封圈30限位于密封槽内，该密封槽的设置便于密封圈30的安装和定位。
[0064]
由于第二安装部31设于盖体30，该第二安装部31用于连接激光加工头200，激光加工头200在对工件进行加工过程中，发热量大，热量会传递至盖体30，影响传感器100的检测效果，该第二连通段52由主体10和盖体30共同围合形成，使得盖体30与第二连通段52的接触面积大，流经第二连通段52的冷却液能够充分对盖体30进行散热、降温，从而降低激光加工头200传递至盖体30的热量，进一步保证传感器100的温度维持在合理范围内，使传感器100的传感效果好。
[0065]
具体地，激光加工头200包括喷嘴202和陶瓷环，陶瓷环连接于喷嘴202与盖体30之间，陶瓷环上设有陶瓷环通孔，喷嘴202上设有喷嘴通孔，陶瓷环通孔和喷嘴通孔相对接，并共同形成加工孔，激光发射器发射的激光经传感器100上的贯通孔70，并经陶瓷环通孔和喷嘴通孔照射于工件，激光加工装置对工件加工过程中产生的热量由喷嘴202、陶瓷环传递至盖体30和主体10。激光加工头200还包括安装螺母204，安装螺母204套设于陶瓷环的外侧，用于连接陶瓷环和盖体30。
[0066]
本实用新型实施例中，第一连通段51的一端贯穿至传感器100的外表面，便于该第一连通段51的加工成型，可直接通过挖孔装置由传感器100的外表面朝向传感器100的内侧方向开设形成该第一连通段51。具体地，传感器100的外表面开设有成型口15，第一连通段51的一端延伸至连通该成型口15，挖孔装置加工成型该第一连通段51而于传感器100的外表面形成该成型口15，传感器100还设有封堵件40，封堵件40连接传感器100，并封堵成型口15。成型口15的数量与第一连通段51的数量一致，使得第一连通段51成型方便、且成型效果好。封堵件40与成型口15的数量一致，以对第一连通段51进行密封。
[0067]
本实用新型实施例中，进液口54和出液口55相邻。冷却液由进液口54流入流道50，并由出液口55排出至传感器100的外侧，该结构能够使流道50占据传感器100更多的空间，由进液口54进入流道50的冷却液能够在流道50中停留时间更久，对传感器100充分地进行散热。
[0068]
该进液口54和出液口55均邻近第二安装部31，以便于连接管接头，不会对激光加工头200对工件的加工造成影响。
[0069]
结合图7和图8，传感器100还可以设置有气体通道60，以及连通该气体通道60的进气口61和出气口63。该气体通道60结合流道50能够更进一步对传感器100进行降温。该气体通道60可以邻近激光加工头200设置，使传感器100受自身工作发热量影响较小，且由激光加工头200传递的热量影响较小，保证传感器100的检测效果。进气口61可以开设于主体10，出气口63开设于盖体30，并可进一步贯穿至激光加工头200，冷却气体由进气口61进入气体通道60内，并由出气口63排出，以对激光加工头200进行冷却、降温。具体地，出气口63开设于传感器100的盖体30和安装螺母204，能够对经由喷嘴202和陶瓷环传递过来的热量进行热传递，以降低传感器100的温升，进一步对传感器100进行保护，使传感器100的检测效果更好。
[0070]
本实用新型还提出一种激光加工装置，激光加工装置包括激光发射器和激光加工头200以及传感器100。该传感器100的具体结构参照上述实施例，由于本激光加工装置采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。传感器100连接激光发射器和激光加工头200。
[0071]
该传感器100具体可以为电容传感器，能够对激光加工头200与工件间的距离进行检测，并将检测结果发送至外部升降机构，该升降机构连接激光加工头200，并能够对激光加工头200距离工件的高度进行调节，升降机构根据传感器100的检测结果对激光加工头200距离工件的高度进行调节。本实用新型技术方案的传感器100设有流道50，流道50内的冷却液能够对传感器100进行降温，使得传感器100受自身工作发热影响较小，且受激光加工头200传递而来的温度影响较小，能够保证较好的检测性能，使应用该传感器100的激光加工装置的加工效果更好，加工精度更高。
[0072]
以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。