激光切割系統(tǒng)用光纖激光切割頭的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及激光切割系統(tǒng)用光纖激光切割頭，包括從上向下順次同軸連接的光纖接頭、水平調(diào)節(jié)裝置、調(diào)焦裝置、保護鏡裝置、導氣裝置和切割頭，其特征在于：調(diào)焦裝置中，調(diào)焦筒活動裝配于調(diào)焦筒滑道內(nèi)，調(diào)焦旋鈕座緊固于焦點調(diào)節(jié)座上，調(diào)焦刻度盤與調(diào)焦旋鈕座緊固在一起，調(diào)焦旋鈕通過調(diào)焦刻度盤卡裝在調(diào)焦旋鈕座內(nèi)孔中，調(diào)焦旋鈕能順暢旋轉(zhuǎn)運動但不能軸向移動；調(diào)焦筒連接板外側(cè)設(shè)有一卡槽，調(diào)焦旋鈕內(nèi)側(cè)設(shè)有一環(huán)形凸臺，環(huán)形凸臺中心與調(diào)焦旋鈕的旋轉(zhuǎn)中心偏置，環(huán)形凸臺配合嵌置在卡槽內(nèi)；聚焦鏡片安裝在調(diào)焦筒內(nèi)。本實用新型調(diào)焦調(diào)節(jié)快速，能夠確保切割質(zhì)量；保護鏡拆卸方便，拆裝后不需調(diào)整；導氣裝置能有效輔助激光切割，提高切割質(zhì)量。
【專利說明】激光切割系統(tǒng)用光纖激光切割頭
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種激光切割系統(tǒng)用光纖激光切割頭，屬于激光加工【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]激光切割是利用高功率密度的聚焦激光束掃描過材料表面，在極短時間內(nèi)將材料加熱到幾千甚至上萬攝氏度，使材料瞬間熔化或汽化，再用高壓氣體將熔化或汽化物質(zhì)從切縫中吹走，從而達到切割材料的目的。
[0003]光纖切割比傳統(tǒng)切割速度更快效率更高，加工時間短，熱影響區(qū)小，熱變形和加工變形小。激光束聚焦光斑小，可進行更加精細的微加工，傳導與聚焦性能更加優(yōu)越，功率與能量易控。緊湊輕便的模塊化機械組件設(shè)計，重量輕便，尤其適合于工廠車間使用。
[0004]近年國內(nèi)對激光材料加工的需求，尤其是光纖激光切割的需求迅速增加。而且國產(chǎn)設(shè)備近幾年來銷售量也大增，激光企業(yè)近年發(fā)展勢頭迅猛。但是縱觀這些激光企業(yè)，其主要高端核心部件一光纖激光切割頭的技術(shù)水平仍然不高，極大地限制了激光切割行業(yè)的進一步發(fā)展。
[0005]光纖激光切割頭一般包括光纖接頭、水平調(diào)節(jié)裝置、調(diào)焦裝置、保護鏡裝置、導氣裝置和切割頭幾大部分，這幾大部分從上到下順次連接，它們的軸向中心位于同一軸線上。其中的光纖接頭用于與激光發(fā)生器的光纖輸出單元連接，接收激光。由于接收到的激光屬于發(fā)散光，需要用水平調(diào)節(jié)裝置來調(diào)整入射光角度，將發(fā)散的激光通過安裝在水平調(diào)節(jié)裝置內(nèi)部的準直鏡片轉(zhuǎn)換成平行激光才能繼續(xù)使用。調(diào)節(jié)后的平行激光再次經(jīng)過調(diào)焦裝置中的聚焦鏡片，到達切割表面；為了獲得最佳的切割效果，可以旋轉(zhuǎn)調(diào)焦裝置上的調(diào)焦旋鈕，根據(jù)板材厚度調(diào)整到最合適的焦點。保護鏡裝置用于將外界與切割頭內(nèi)部的光路隔絕，保證光路的密封，防止灰塵和雜質(zhì)進入光路，延長整個光纖激光切割頭的使用壽命。導氣裝置用于在激光切割加工過程中輔助激光切割。切割頭連接在導氣裝置之下，切割頭上安裝有傳感器，傳感器接頭與傳感信號處理電路和線性驅(qū)動控制電路連接，能使切割頭與工件表面之間的距離長期、可靠地保持穩(wěn)定，為獲得最佳的切割質(zhì)量提供保證。
[0006]但現(xiàn)有的光纖激光切割頭一般存在下述問題:
[0007]1、在調(diào)焦裝置中，傳統(tǒng)的激光頭焦距調(diào)節(jié)主要采用手動調(diào)節(jié)旋鈕方式，也就是通過相關(guān)機構(gòu)將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線運動，從而實現(xiàn)焦點位置的上下調(diào)節(jié)。但由于采用手動調(diào)節(jié)的扭矩相對較小，相關(guān)零部件的配合較松，容易出現(xiàn)焦距調(diào)節(jié)后焦點中心位置發(fā)生變化的問題，影響切割質(zhì)量。
[0008]2、在保護鏡裝置中，激光頭保護鏡的使用壽命短，在實際使用中需經(jīng)常拆卸更換。傳統(tǒng)的保護鏡裝置在拆卸保護鏡時要先用工具拆卸4顆鎖緊螺栓，然后拔出安裝座，在更換保護鏡后再將其插回，重新鎖緊4個緊固螺栓。傳統(tǒng)的激光頭保護鏡中，保護鏡座安裝座在拆卸安裝后易導致焦點中心偏離，因此每次拆卸后都必須重新調(diào)節(jié)焦點中心位置，工作量較大，工作效率較低。另外在使用時間較長后，密封圈老化易發(fā)生漏氣現(xiàn)象。
[0009]3、在導氣裝置中，傳統(tǒng)的激光頭內(nèi)部氣道一端被位于進氣口上方的保護鏡密封，另一端為孔徑很小的噴嘴，直通大氣。氣流直接通過通氣接頭進入激光頭內(nèi)部氣道，再雜亂無章地從噴嘴流出，輔助激光進行切割。這種吹氣方式中的氣流是垂直射入激光頭內(nèi)部氣道，因此氣流在內(nèi)部傳輸方向紊亂，一定程度上降低了氣體流動速度，從而降低了輔助激光切割的效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種全新設(shè)計的激光切割系統(tǒng)用光纖激光切割頭，其結(jié)構(gòu)巧妙合理，調(diào)焦裝置調(diào)節(jié)快速，調(diào)節(jié)好激光焦距位置后焦點中心位置非常穩(wěn)定，能夠確保切割質(zhì)量；保護鏡裝置中的保護鏡拆卸更換方便，在拆卸過程中激光頭的焦點中心位置不會發(fā)生任何變化，拆裝后不需任何調(diào)整，方便快捷；導氣裝置能夠讓激光頭內(nèi)部氣道中的氣流保持均勻，氣流流出時速度快，有效輔助激光切割，提高切割質(zhì)量和效率，并且對保護鏡具有一定的保護效果，能夠延長保護鏡的使用壽命。
[0011]按照本實用新型提供的技術(shù)方案:激光切割系統(tǒng)用光纖激光切割頭，包括從上向下順次同軸連接的光纖接頭、水平調(diào)節(jié)裝置、調(diào)焦裝置、保護鏡裝置、導氣裝置和切割頭，其特征在于:所述調(diào)焦裝置包括焦點調(diào)節(jié)座、調(diào)焦旋鈕座、調(diào)焦刻度盤、調(diào)焦旋鈕、調(diào)焦筒連接板、調(diào)焦筒和聚焦鏡片；所述焦點調(diào)節(jié)座內(nèi)設(shè)有調(diào)焦筒滑道，調(diào)焦筒活動裝配于調(diào)焦筒滑道內(nèi)，調(diào)焦筒與調(diào)焦筒連接板連接成一個能夠沿著調(diào)焦筒滑道進行上下滑動的剛體結(jié)構(gòu)；所述調(diào)焦旋鈕座緊固于焦點調(diào)節(jié)座上，調(diào)焦刻度盤與調(diào)焦旋鈕座緊固在一起，調(diào)焦旋鈕通過調(diào)焦刻度盤卡裝在調(diào)焦旋鈕座內(nèi)孔中，調(diào)焦刻度盤限制調(diào)焦旋鈕往外移動，調(diào)焦旋鈕能順暢旋轉(zhuǎn)運動但不能軸向移動；所述調(diào)焦筒連接板外側(cè)設(shè)有一卡槽，所述調(diào)焦旋鈕內(nèi)側(cè)設(shè)有一環(huán)形凸臺，該環(huán)形凸臺中心與調(diào)焦旋鈕的旋轉(zhuǎn)中心偏置，環(huán)形凸臺配合嵌置在調(diào)焦筒連接板上的卡槽內(nèi)，調(diào)焦旋鈕旋轉(zhuǎn)帶動環(huán)形凸臺旋轉(zhuǎn)，環(huán)形凸臺旋轉(zhuǎn)驅(qū)動調(diào)焦筒連接板和調(diào)焦筒沿著調(diào)焦筒滑道進行上下滑動；聚焦鏡片安裝在調(diào)焦筒內(nèi)，跟隨調(diào)焦筒同步移動。
[0012]作為本實用新型的進一步改進，所述保護鏡裝置包括保護鏡座、保護鏡座安裝座、保護鏡壓圈、密封圈、緊固螺栓和保護鏡座支架；所述保護鏡座安裝座內(nèi)設(shè)有安裝腔，所述保護鏡座設(shè)置在安裝腔內(nèi)并可從保護鏡座安裝座一側(cè)的開口抽出；所述保護鏡置于保護鏡座內(nèi)，保護鏡壓圈設(shè)置在保護鏡之上，密封圈設(shè)置在保護鏡之下；所述保護鏡座底部設(shè)有圓凹槽，所述密封圈緊裝配在圓凹槽內(nèi)，密封圈的上唇口與保護鏡下表面接觸，密封圈的下唇口與下方導氣裝置中導氣筒座的頂面接觸；所述保護鏡座支架與保護鏡座連接成一體，保護鏡座支架通過緊固螺栓緊固連接在保護鏡座安裝座上。
[0013]作為本實用新型的進一步改進，所述導氣裝置包括導氣筒座和導氣筒，導氣筒座和導氣筒位于保護鏡下方，導氣筒座內(nèi)設(shè)有導氣筒安裝腔，導氣筒安裝在導氣筒安裝腔中，導氣筒下部外壁與導氣筒安裝腔內(nèi)壁密封配合，導氣筒中部外周壁上設(shè)有環(huán)形槽，導氣筒上部外壁與導氣筒安裝腔內(nèi)壁之間留有環(huán)形縫隙，導氣筒頂面與保護鏡下表面之間留有頂部縫隙，導氣筒中心設(shè)有導氣通道；所述導氣筒座下方連接切割頭，切割頭內(nèi)設(shè)有激光頭內(nèi)部氣道，激光頭內(nèi)部氣道下端安裝噴嘴；所述導氣筒座上設(shè)有進氣口，該進氣口依次通過環(huán)形槽、環(huán)形縫隙、頂部縫隙和導氣通道與激光頭內(nèi)部氣道連通。
[0014]作為本實用新型的進一步改進，所述調(diào)焦旋鈕外周壁上設(shè)有環(huán)形凹槽，該環(huán)形凹槽內(nèi)裝有第一 O型密封圈，所述第一 O型密封圈與調(diào)焦旋鈕座內(nèi)孔壁緊配合。[0015]作為本實用新型的進一步改進，所述調(diào)焦筒兩端的外周壁上設(shè)有環(huán)形凹槽，環(huán)形凹槽內(nèi)裝有第二 O型密封圈，所述第二 O型密封圈與調(diào)焦筒滑道壁緊配合。
[0016]作為本實用新型的進一步改進，所述調(diào)焦旋鈕外側(cè)鎖緊固定有調(diào)焦螺栓，調(diào)焦螺栓采用內(nèi)六角頭螺栓，調(diào)焦螺栓配備有可驅(qū)動其轉(zhuǎn)動的丁字扳手。
[0017]作為本實用新型的進一步改進，所述密封圈采用彈簧蓄能密封圈。
[0018]作為本實用新型的進一步改進，所述彈簧蓄能密封圈的環(huán)形圈體內(nèi)設(shè)有環(huán)形凹腔。
[0019]作為本實用新型的進一步改進，所述導氣通道為上大下小的倒錐形結(jié)構(gòu)，所述環(huán)形縫隙的上半部分具有一個向上向內(nèi)傾斜的斜度坡。
[0020]作為本實用新型的進一步改進，所述導氣筒下部外壁與導氣筒安裝腔內(nèi)壁之間裝有O型圈。
[0021]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，優(yōu)點在于:
[0022](I)本實用新型調(diào)焦裝置中的相關(guān)零部件配合非常緊密，調(diào)節(jié)時采用工具，整個機構(gòu)更穩(wěn)定，在調(diào)節(jié)好激光焦距位置后，激光頭焦點的中心位置非常穩(wěn)定，不會輕易變化，能夠確保切割質(zhì)量；而且由于省去了焦點中心位置重新調(diào)節(jié)的繁瑣過程，節(jié)省了工作量，方便了客戶的使用。
[0023](2)本實用新型保護鏡裝置中的保護鏡座安裝座可以隨時抽拉，只需手動松開兩個輔助固定的緊固螺栓即可，保護鏡的拆卸更換方便，減少因拆卸保護鏡而帶來的工作量。并且在拆卸過程中不會改動激光頭及其他任何部件，因此激光頭的焦點中心位置不會發(fā)生任何變化，拆裝后不需任何調(diào)整，方便快捷。
[0024](3)本實用新型導氣裝置能夠讓激光頭內(nèi)部氣道中的氣流保持均勻，而且氣流流出時速度快，有效輔助激光切割，提高切割質(zhì)量和效率。并且對保護鏡具有一定的保護效果，氣流吹到保護鏡上，能夠清潔保護鏡并給保護鏡降溫，保持保護鏡溫度恒定，能夠延長保護鏡的使用壽命。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1為本實用新型實施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖2為本實用新型實施例的正視剖視圖。
[0027]圖3為本實用新型實施例的側(cè)視剖視圖。
[0028]圖4為圖2中調(diào)焦裝置部位的放大結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖5為圖2中保護鏡裝置部位的放大結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖6為圖1中導氣裝置及切割頭部位的放大結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0031]下面結(jié)合具體附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
[0032]如圖所示:實施例中的激光切割系統(tǒng)用光纖激光切割頭主要由從上向下順次同軸連接的光纖接頭1、水平調(diào)節(jié)裝置2、調(diào)焦裝置3、保護鏡裝置4、導氣裝置5和切割頭6幾大部分組成。
[0033]如圖f 4圖所示，實施例中的調(diào)焦裝置3主要由焦點調(diào)節(jié)座3.1、調(diào)焦旋鈕座3.2、調(diào)焦刻度盤3.3、調(diào)焦旋鈕3.4、調(diào)焦筒連接板3.5、調(diào)焦螺栓3.6、鎖緊螺釘3.7、第一 O型密封圈3.8、調(diào)焦筒3.9、第二 O型密封圈3.10和聚焦鏡片3.11組成。
[0034]所述焦點調(diào)節(jié)座3.1內(nèi)設(shè)有調(diào)焦筒滑道3.la，調(diào)焦筒3.9活動裝配于調(diào)焦筒滑道
3.1a內(nèi)，調(diào)焦筒3.9通過鎖緊螺釘3.7與調(diào)焦筒連接板3.5連接成一個能夠沿著調(diào)焦筒滑道3.1a進行上下滑動的剛體結(jié)構(gòu)；所述調(diào)焦旋鈕座3.2緊固于焦點調(diào)節(jié)座3.1上，調(diào)焦刻度盤3.3與調(diào)焦旋鈕座3.2緊固在一起，調(diào)焦旋鈕3.4通過調(diào)焦刻度盤3.3卡裝在調(diào)焦旋鈕座3.2內(nèi)孔中，調(diào)焦刻度盤3.3限制調(diào)焦旋鈕3.4往外移動，調(diào)焦旋鈕3.4能順暢旋轉(zhuǎn)運動但不能軸向移動；所述調(diào)焦筒連接板3.5外側(cè)設(shè)有一卡槽3.5a，所述調(diào)焦旋鈕3.4內(nèi)側(cè)設(shè)有一環(huán)形凸臺3.4a，該環(huán)形凸臺3.4a中心與調(diào)焦旋鈕3.4的旋轉(zhuǎn)中心偏置，環(huán)形凸臺3.4a配合嵌置在調(diào)焦筒連接板3.5上的卡槽3.5a內(nèi)，調(diào)焦旋鈕3.4旋轉(zhuǎn)帶動環(huán)形凸臺3.4a旋轉(zhuǎn)，環(huán)形凸臺3.4a旋轉(zhuǎn)驅(qū)動調(diào)焦筒連接板3.5和調(diào)焦筒3.9沿著調(diào)焦筒滑道3.1a進行上下滑動；聚焦鏡片3.11安裝在調(diào)焦筒3.9內(nèi)，跟隨調(diào)焦筒3.9同步移動。
[0035]所述調(diào)焦旋鈕3.4外周壁上設(shè)有環(huán)形凹槽，該環(huán)形凹槽內(nèi)裝有第一 O型密封圈
3.8，所述第一 O型密封圈3.8與調(diào)焦旋鈕座3.2內(nèi)孔壁緊配合。所述調(diào)焦筒3.9兩端的外周壁上設(shè)有環(huán)形凹槽，環(huán)形凹槽內(nèi)裝有第二 O型密封圈3.10，所述第二 O型密封圈3.10與調(diào)焦筒滑道3.1a壁緊配合。由于上述第一 O型密封圈3.8和第二 O型密封圈3.10的存在，調(diào)焦裝置3中的相關(guān)零部件的配合很緊密，在整個運動過程中，在調(diào)節(jié)好激光焦距位置后，調(diào)焦筒3.9軸線位置在調(diào)節(jié)到位后基本不會發(fā)生改動，激光頭焦點的中心位置非常穩(wěn)定，能夠確保切割質(zhì)量。
[0036]所述調(diào)焦旋鈕3.4外側(cè)鎖緊固定有調(diào)焦螺栓3.6，調(diào)焦螺栓3.6配備有可驅(qū)動其轉(zhuǎn)動的配套工具。實施例中，所述調(diào)焦螺栓3.6優(yōu)選采用內(nèi)六角頭螺栓，配套工具采用丁字扳手。
[0037]調(diào)焦裝置3的工作原理及工作過程如下:
[0038]當用丁字扳手順時針扭動調(diào)焦螺栓3.6時，調(diào)焦旋鈕3.4會跟隨調(diào)焦螺栓3.6 一起做旋轉(zhuǎn)運動，調(diào)焦旋鈕3.4上的環(huán)形凸臺3.4a也隨之轉(zhuǎn)動，環(huán)形凸臺3.4a轉(zhuǎn)動時驅(qū)動調(diào)焦筒連接板3.5向下運動，從而帶動調(diào)焦筒3.9沿著調(diào)焦筒滑道3.1a向下滑動，由于聚焦鏡片3.11位于調(diào)焦筒3.9內(nèi)，此時焦點就向下移動，反之亦然。
[0039]如圖1、2、3、5所示，實施例中的保護鏡裝置4主要由保護鏡壓圈4.1、保護鏡座
4.2、保護鏡座安裝座4.3、密封圈4.4、保護鏡4.5、緊固螺栓4.6和保護鏡座支架4.7組成。
[0040]所述保護鏡座安裝座4.3內(nèi)設(shè)有安裝腔，所述保護鏡座4.2設(shè)置在安裝腔內(nèi)并可從保護鏡座安裝座4.3 —側(cè)的開口抽出；所述保護鏡4.5置于保護鏡座4.2內(nèi)，保護鏡壓圈
4.1設(shè)置在保護鏡4.5之上，密封圈4.4設(shè)置在保護鏡4.5之下；所述保護鏡座4.2底部設(shè)有圓凹槽，所述密封圈4.4緊裝配在圓凹槽內(nèi)，密封圈4.4的上唇口與保護鏡4.5下表面接觸，密封圈4.4的下唇口與下方的導氣筒座5.1的頂面接觸；所述保護鏡座支架4.7與保護鏡座4.2用螺栓連接成一體，保護鏡座支架4.7通過緊固螺栓4.6緊固連接在保護鏡座安裝座4.3上。
[0041]所述密封圈4.4優(yōu)選采用彈簧蓄能密封圈4.4。并且所述彈簧蓄能密封圈4.4的環(huán)形圈體內(nèi)設(shè)有環(huán)形凹腔4.4a。由于彈簧蓄能密封圈4.4的上唇口與保護鏡4.5下表面密封接觸，下唇口與導氣筒座5.1頂面密封接觸，這樣彈簧蓄能密封圈4.4內(nèi)的環(huán)形凹腔4.4a就構(gòu)成了一個密閉腔，當高壓氣體從導氣筒5.2和導氣筒座5.1間的環(huán)形縫隙5.4導入(圖中箭頭方向)時，高壓氣體緊壓在彈簧蓄能密封圈4.4的上下兩個唇口內(nèi)側(cè)，加大了上下唇口與上下兩個接觸面的壓力，更有效的實現(xiàn)了密封，有效防止高壓氣體外泄，而且高壓氣體壓力越大，密封效果越好。
[0042]保護鏡裝置4的工作原理及工作過程如下:
[0043]當需要拆卸保護鏡4.5時，松開兩個緊固螺栓4.6，從側(cè)面將保護鏡座支架4.7拖拽出來，然后拿掉保護鏡壓圈4.1，就可以更換保護鏡4.5 了 ；更換保護鏡4.5時，先將保護鏡4.5放入彈簧蓄能密封圈4.4之上，然后蓋上保護鏡壓圈4.1，再將保護鏡座支架4.7直接塞入保護鏡座安裝座4.3內(nèi)，重新擰緊緊固螺栓4.6即可。
[0044]如圖1、2、3、5、6所不，所述導氣裝置5主要由導氣筒座5.1和導氣筒5.2組成,導氣筒座5.1和導氣筒5.2位于保護鏡4.5下方,導氣筒座5.1內(nèi)設(shè)有導氣筒安裝腔5.1a,導氣筒5.2安裝在導氣筒安裝腔5.1a中，導氣筒5.2下部外壁與導氣筒安裝腔5.1a內(nèi)壁通過O型圈5.5密封配合，導氣筒5.2中部外周壁上設(shè)有環(huán)形槽5.2a，導氣筒5.2上部外壁與導氣筒安裝腔5.1a內(nèi)壁之間留有環(huán)形縫隙5.4，導氣筒5.2頂面與保護鏡4.5下表面之間留有頂部縫隙5.3，導氣筒5.2中心設(shè)有導氣通道5.2a ;所述導氣筒座5.1下方連接切割頭6，切割頭6內(nèi)設(shè)有激光頭內(nèi)部氣道6.1，激光頭內(nèi)部氣道6.1下端通過防松螺母6.3安裝有噴嘴6.4 ;所述導氣筒座5.1上設(shè)有進氣口 5.1b,該進氣口 5.1b依次通過環(huán)形槽5.2a、環(huán)形縫隙5.4、頂部縫隙5.3和導氣通道5.2a與激光頭內(nèi)部氣道6.1連通，進氣口 5.1b上安裝有切割氣體接頭5.6。
[0045]實施例的導氣裝置5中，為保證氣流流通的順暢性，所述導氣通道5.2a設(shè)置為上大下小的倒錐形結(jié)構(gòu)，所述環(huán)形縫隙5.4的上半部分具有一個向上向內(nèi)傾斜的斜度坡。
[0046]導氣裝置5的工作原理及工作過程如下:
[0047]高壓氣體通過切割氣體接頭5.6進入導氣筒座5.1上的進氣口 5.1b，氣流順著進氣口 5.1b往里流動，遇到導氣筒5.2后，氣流首先充滿導氣筒5.2外周壁的環(huán)形槽5.2a，然后再通過導氣筒5.2上部外壁與導氣筒安裝腔5.1a內(nèi)壁之間的環(huán)形縫隙5.4流出，氣流通過環(huán)形縫隙5.4的上半部分的斜度坡順勢沖向保護鏡4.5，然后遇阻反向流入導氣筒5.2內(nèi)部的導氣通道5.2a并順勢往下流動進入激光頭內(nèi)部氣道6.1，最后從噴嘴6.4高速流出，從而輔助激光完成切割過程。
[0048]在上述過程中，氣流在流動過程中首先持續(xù)不斷的沖刷保護鏡4.5，防止保護鏡
4.5表面積灰而影響激光的通過率，確保激光能夠最大程度的發(fā)揮性能，更好的完成切割過程；同時由于氣流不斷沖刷保護鏡4.5，還能有效冷卻保護鏡4.5，保持保護鏡4.5溫度恒定，延長保護鏡4.5的使用壽命。另外，氣流經(jīng)保護鏡4.5反射后順延一個方向往下流動，氣流均勻穩(wěn)定，流速不斷加快，為激光切割提供了良好的基礎(chǔ)。
[0049]本實用新型中，所述光纖接頭I用于與激光發(fā)生器的光纖輸出單元連接，接收激光。光纖接頭I可采用現(xiàn)有技術(shù)中的常規(guī)產(chǎn)品。由于激光屬于發(fā)散光，需要用水平調(diào)節(jié)裝置2將接收到的發(fā)散的激光轉(zhuǎn)換成平行激光。所述水平調(diào)節(jié)裝置2內(nèi)設(shè)有準直鏡片2.1，通過調(diào)節(jié)水平調(diào)節(jié)裝置2上的調(diào)節(jié)螺栓，可以調(diào)整準直鏡片2.1的位置，通過準直鏡片2.1將發(fā)散的激光轉(zhuǎn)換成平行激光。水平調(diào)節(jié)裝置2可采用現(xiàn)有技術(shù)中的常規(guī)產(chǎn)品或轉(zhuǎn)用現(xiàn)有激光切割頭6上的同功能部件，如可以采用申請?zhí)枮椤癈N201310192415.9”中的對中模塊。所述切割頭6連接在導氣裝置5之下，切割頭6上安裝有傳感器，傳感器接頭6.2與傳感信號處理電路和線性驅(qū)動控制電路連接，能使切割頭6與工件表面之間的距離長期、可靠地保持穩(wěn)定，為獲得最佳的切割質(zhì)量提供保證。
【權(quán)利要求】
1.激光切割系統(tǒng)用光纖激光切割頭，包括從上向下順次同軸連接的光纖接頭(I)、水平調(diào)節(jié)裝置(2)、調(diào)焦裝置(3)、保護鏡裝置(4)、導氣裝置(5)和切割頭(6)，其特征在于:所述調(diào)焦裝置(3)包括焦點調(diào)節(jié)座(3.1)、調(diào)焦旋鈕座(3.2)、調(diào)焦刻度盤(3.3)、調(diào)焦旋鈕(3.4)、調(diào)焦筒連接板(3.5)、調(diào)焦筒(3.9)和聚焦鏡片(3.11);所述焦點調(diào)節(jié)座(3.1)內(nèi)設(shè)有調(diào)焦筒滑道(3.la)，調(diào)焦筒(3.9)活動裝配于調(diào)焦筒滑道(3.1a)內(nèi)，調(diào)焦筒(3.9)與調(diào)焦筒連接板(3.5)連接成一個能夠沿著調(diào)焦筒滑道(3.1a)進行上下滑動的剛體結(jié)構(gòu)；所述調(diào)焦旋鈕座(3.2)緊固于焦點調(diào)節(jié)座(3.1)上，調(diào)焦刻度盤(3.3)與調(diào)焦旋鈕座(3.2)緊固在一起，調(diào)焦旋鈕(3.4)通過調(diào)焦刻度盤(3.3)卡裝在調(diào)焦旋鈕座(3.2)內(nèi)孔中，調(diào)焦刻度盤(3.3)限制調(diào)焦旋鈕(3.4)往外移動，調(diào)焦旋鈕(3.4)能順暢旋轉(zhuǎn)運動但不能軸向移動；所述調(diào)焦筒連接板(3.5)外側(cè)設(shè)有一卡槽(3.5a)，所述調(diào)焦旋鈕(3.4)內(nèi)側(cè)設(shè)有一環(huán)形凸臺(3.4a)，該環(huán)形凸臺(3.4a)中心與調(diào)焦旋鈕(3.4)的旋轉(zhuǎn)中心偏置，環(huán)形凸臺(3.4a)配合嵌置在調(diào)焦筒連接板(3.5)上的卡槽(3.5a)內(nèi)，調(diào)焦旋鈕(3.4)旋轉(zhuǎn)帶動環(huán)形凸臺(3.4a)旋轉(zhuǎn)，環(huán)形凸臺(3.4a)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動調(diào)焦筒連接板(3.5)和調(diào)焦筒(3.9)沿著調(diào)焦筒滑道(3.1a)進行上下滑動；聚焦鏡片(3.11)安裝在調(diào)焦筒(3.9)內(nèi)，跟隨調(diào)焦筒(3.9)同步移動。
2.如權(quán)利要求1所述的激光切割系統(tǒng)用光纖激光切割頭，其特征在于:所述保護鏡裝置(4)包括保護鏡座(4.2)、保護鏡座安裝座(4.3)、保護鏡壓圈(4.1)、密封圈(4.4)、緊固螺栓(4.6)和保護鏡座支架(4.7);所述保護鏡座安裝座(4.3)內(nèi)設(shè)有安裝腔，所述保護鏡座(4.2)設(shè)置在安裝腔內(nèi)并可從保護鏡座安裝座(4.3) —側(cè)的開口抽出；所述保護鏡(4.5)置于保護鏡座(4.2)內(nèi)，保護鏡壓圈(4.1)設(shè)置在保護鏡(4.5)之上，密封圈(4.4)設(shè)置在保護鏡(4.5)之下；所述保護鏡座(4.2)底部設(shè)有圓凹槽，所述密封圈(4.4)緊裝配在圓凹槽內(nèi)，密封圈(4.4)的上唇口與保護鏡(4.5)下表面接觸，密封圈(4.4)的下唇口與下方導氣裝置(5)中導氣筒座(5.1)的頂面接觸；所述保護鏡座支架(4.7)與保護鏡座(4.2)連接成一體，保護鏡座支架(4.7)通過緊固螺栓(4.6)緊固連接在保護鏡座安裝座(4.3)上。
3.如權(quán)利要求1所述的激光切割系統(tǒng)用光纖激光切割頭，其特征在于:所述導氣裝置(5)包括導氣筒座(5.1)和導氣筒(5.2),導氣筒座(5.1)和導氣筒(5.2)位于保護鏡(4.5)下方，導氣筒座(5.1)內(nèi)設(shè)有導氣筒安裝腔(5.la)，導氣筒(5.2)安裝在導氣筒安裝腔(5.1a)中，導氣筒(5.2)下部外壁與導氣筒安裝腔(5.1a)內(nèi)壁密封配合,導氣筒(5.2)中部外周壁上設(shè)有環(huán)形槽(5.2a)，導氣筒(5.2)上部外壁與導氣筒安裝腔(5.1a)內(nèi)壁之間留有環(huán)形縫隙(5.4)，導氣筒(5.2)頂面與保護鏡(4.5)下表面之間留有頂部縫隙(5.3)，導氣筒(5.2)中心設(shè)有導氣通道(5.2a);所述導氣筒座(5.1)下方連接切割頭(6)，切割頭(6)內(nèi)設(shè)有激光頭內(nèi)部氣道(6.1),激光頭內(nèi)部氣道(6.1)下端安裝噴嘴(6.4);所述導氣筒座(5.1)上設(shè)有進氣口(5.lb)，該進氣口(5.1b)依次通過環(huán)形槽(5.2a)、環(huán)形縫隙(5.4)、頂部縫隙(5.3)和導氣通道(5.2a)與激光頭內(nèi)部氣道(6.1)連通。
4.如權(quán)利要求1所述的激光切割系統(tǒng)用光纖激光切割頭，其特征在于:所述調(diào)焦旋鈕(3.4)外周壁上設(shè)有環(huán)形凹槽，該環(huán)形凹槽內(nèi)裝有第一 O型密封圈(3.8)，所述第一 O型密封圈(3.8 )與調(diào)焦旋鈕座(3.2 )內(nèi)孔壁緊配合。
5.如權(quán)利要求1所述的激光切割系統(tǒng)用光纖激光切割頭，其特征在于:所述調(diào)焦筒(3.9)兩端的外周壁上設(shè)有環(huán)形凹槽，環(huán)形凹槽內(nèi)裝有第二 O型密封圈(3.10)，所述第二 O型密封圈(3.10)與調(diào)焦筒滑道(3.1a)壁緊配合。
6.如權(quán)利要求1所述的激光切割系統(tǒng)用光纖激光切割頭，其特征在于:所述調(diào)焦旋鈕(3.4)外側(cè)鎖緊固定有調(diào)焦螺栓(3.6)，調(diào)焦螺栓(3.6)采用內(nèi)六角頭螺栓，調(diào)焦螺栓(3.6)配備有可驅(qū)動其轉(zhuǎn)動的丁字扳手。
7.如權(quán)利要求2所述的激光切割系統(tǒng)用光纖激光切割頭，其特征在于:所述密封圈(4.4)采用彈簧蓄能密封圈(4.4)。
8.如權(quán)利要求7所述的激光切割系統(tǒng)用光纖激光切割頭，其特征在于:所述彈簧蓄能密封圈(4.4)的環(huán)形圈體內(nèi)設(shè)有環(huán)形凹腔(4.4a)。
9.如權(quán)利要求3所述的激光切割系統(tǒng)用光纖激光切割頭，其特征在于:所述導氣通道(5.2a)為上大下小的倒錐形結(jié)構(gòu)，所述環(huán)形縫隙(5.4)的上半部分具有一個向上向內(nèi)傾斜的斜度坡。
10.如權(quán)利要求3所述的激光切割系統(tǒng)用光纖激光切割頭，其特征在于:所述導氣筒(5.2)下部外壁與導氣筒安裝腔(5.1a)內(nèi)壁之間裝有O型圈(5.5)。
【文檔編號】B23K26/70GK203484804SQ201320645342
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年10月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月18日
【發(fā)明者】曾軍河, 陳繼良, 彭文斌 申請人:無錫慶源激光科技有限公司