一种直接式水冷的电容高度传感器的制作方法

本技术涉及激光切割头或激光焊接头领域，特别涉及一种直接式水冷的电容高度传感器。

背景技术：

1、目前激光切割头或激光焊接头在切割或者焊接过程中，其核心零部件高度传感器在受到板材热量辐射后，其内部温度会持续上升继而影响内部电子元器件的正常工作，导致感应电容值等数据异常变化，严重时会导致切割头或焊接头在工作过程中突然失控扎向板材或者突然向上抬起。由于无法保持系统设定与板材表面的距离值，导致切割头或者焊接头焦点异常，从而无法正常完成切割或者焊接工作。现在市场上为解决高度传感器受切割或焊接过程中因板材热辐射影响导致无法正常工作的问题，常见的解决办法是在高度传感器外围环抱一圈环状水冷模块块，通过在其环状水冷模块通冷却水间接带走传感器内部热量，这种方案的主要存在如下2点不足：1.间接式水冷带走热量的方式不够灵敏，不够直接，降温效果不理想，可能存在高度传感器内部温度已经到正常工作阀值，但冷却系统未能及时带走热量导致传感器精度丢失的情况。2.由于增加零部件导致设备重量增加，降低机床移动速度，同时零部件增加也会导致产品成本增加，削弱产品竞争力。

2、如中国专利202110990606.4公开了一种用于高功率激光切割头的冷却装置，包括载体，所述载体内连接设有高度传感器，所述载体连接在激光切割机的机体上，所述载体的外圆周上套设有与载体抵触的冷却块，所述冷却块远离所述载体的一侧连接设有气冷组件，所述气冷组件与激光切割机的机体连接，所述冷却块通过气冷组件的支撑能在载体上滑动，从上述可看出，该专利同样存在上述所述的间接式水冷带走热量的方式不够灵敏，不够直接，降温效果不理想等问题。

技术实现思路

1、本实用新型解决的技术问题是提供一种直接式水冷的电容高度传感器，其通过内部结构的优化，摆脱对外挂环抱式水冷的依赖，有效隔绝板材切割过程中辐射的热量，从而保证高度传感器内部结构的工作温度始终保持在一个相对平稳的范围。

2、本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种直接式水冷的电容高度传感器，包括上板，所述上板底部连接有连接块，所述连接块底部设置有水冷座，所述水冷座底部连接有切割喷嘴，所述水冷座内部设置有弧形水槽，所述弧形水槽的两端不连通，所述弧形水槽上部设置有放置板，所述放置板上设置有电路板放置凹槽，所述电路板放置凹槽内设置有控制电路板，所述连接块一侧分别设置有进水接头和出水接头，所述连接块和水冷座内分别设置有进水通路和出水通路，所述进水通路两端分别与进水接头和弧形水槽连通，所述出水通路分别与出水接头和弧形水槽连通。

3、进一步的是：所述水冷座与切割喷嘴之间设置有陶瓷体，所述喷嘴连接的陶瓷体上，所述陶瓷体通过陶瓷体锁紧环固定在水冷座上。

4、进一步的是：所述连接块侧面还设置有冷却气接头，所述连接块内设置有第一气道，所述水冷座内设置有第二气道，所述陶瓷体内设置有朝向切割喷嘴的第三气道，所述第三气道贯穿陶瓷体设置，所述第一气道、第二气道和第三气道连通，所述第一气道一端与冷却气接头连通。

5、进一步的是：所述连接块侧面设置有电气接头，所述连接块内部设置有过线槽，所述过线槽两边分别与电气接头和电路板放置凹槽连通。

6、进一步的是：所述进水通路和出水通路分别与弧形水槽的两端连通。

7、进一步的是：所述上板与连接块通过螺栓固定连接，所述连接块与水冷座通过螺栓固定连接。

8、进一步的是：所述陶瓷体上固定有圆形挡板。

9、本实用新型的有益效果是：

10、1冷却水通过进水口进入高度传感器底部及侧面设计的弧形水槽，通过常温水隔绝切割过程中板材产生的热辐射，最后经由设计在传感器上出口流出进入冷水机组完成水循环。且控制电路板放置在水槽上方的凹槽中，从而使得切割过程中，电容高度传感器内部的电气元器件始终处于恒温状态，保证切割过程高度传感器始终稳定工作。

11、2引入冷却气体通过进气口进入高度传感器底部设计的气孔，冷却气体进入带有进气孔的陶瓷体，最后由陶瓷体端面槽口将冷却气体喷在与陶瓷体连接的切割喷嘴端面，从而降低切割喷嘴整体温度，降低板材热辐射对喷嘴温度的影响，保证电路板通过切割喷嘴采集的数据稳定性。

技术特征：

1.一种直接式水冷的电容高度传感器，其特征在于：包括上板(1)，所述上板(1)底部连接有连接块(3)，所述连接块(3)底部设置有水冷座(4)，所述水冷座(4)底部连接有切割喷嘴(9)，所述水冷座(4)内部设置有弧形水槽(45)，所述弧形水槽(45)的两端不连通，所述弧形水槽(45)上部设置有放置板，所述放置板上设置有电路板放置凹槽(42)，所述电路板放置凹槽(42)内设置有控制电路板(5)，所述连接块(3)一侧分别设置有进水接头(10)和出水接头(11)，所述连接块(3)和水冷座(4)内分别设置有进水通路(43)和出水通路(44)，所述进水通路(43)两端分别与进水接头(10)和弧形水槽(45)连通，所述出水通路(44)分别与出水接头(11)和弧形水槽(45)连通。

2.如权利要求1所述的一种直接式水冷的电容高度传感器，其特征在于：所述水冷座(4)与切割喷嘴(9)之间设置有陶瓷体(7)，所述喷嘴连接在陶瓷体(7)上，所述陶瓷体(7)通过陶瓷体(7)锁紧环(6)固定在水冷座(4)上。

3.如权利要求2所述的一种直接式水冷的电容高度传感器，其特征在于：所述连接块(3)侧面还设置有冷却气接头(2)，所述连接块(3)内设置有第一气道(31)，所述水冷座(4)内设置有第二气道(41)，所述陶瓷体(7)内设置有朝向喷嘴的第三气道(61)，所述第三气道(61)贯穿陶瓷体(7)设置，所述第一气道(31)、第二气道(41)和第三气道(61)连通，所述第一气道(31)一端与冷却气接头(2)连通。

4.如权利要求3所述的一种直接式水冷的电容高度传感器，其特征在于：所述连接块(3)侧面设置有电气接头，所述连接块内部设置有过线槽，所述过线槽两边分别与电气接头和电路板放置凹槽(42)连通。

5.如权利要求1所述的一种直接式水冷的电容高度传感器，其特征在于：所述进水通路(43)和出水通路(44)分别与弧形水槽(45)的两端连通。

6.如权利要求1所述的一种直接式水冷的电容高度传感器，其特征在于：所述上板(1)与连接块(3)通过螺栓固定连接，所述连接块(3)与水冷座(4)通过螺栓固定连接。

7.如权利要求2所述的一种直接式水冷的电容高度传感器，其特征在于：所述陶瓷体(7)上固定有圆形挡板(8)。

技术总结
本技术公开了一种直接式水冷的电容高度传感器，包括上板，所述上板底部连接有连接块，所述连接块底部设置有水冷座，所述水冷座底部连接有切割喷嘴，所述水冷座内部设置有弧形水槽，所述弧形水槽的两端不连通，所述弧形水槽上部设置有放置板，所述放置板上设置有电路板放置凹槽，所述电路板放置凹槽内设置有控制电路板，所述连接块一侧分别设置有进水接头和出水接头，所述连接块和水冷座内分别设置有进水通路和出水通路，本结构通过常温水隔绝切割过程中板材产生的热辐射，且控制电路板放置在水槽上方的凹槽中，从而使得切割过程中，电容高度传感器内部的电气元器件始终处于恒温状态，保证切割过程高度传感器始终稳定工作。

技术研发人员：赵勇波,颜章健
受保护的技术使用者：苏州迅镭激光科技有限公司
技术研发日：20221101
技术公布日：2024/1/13