CN103231176B - 上置式调焦及换镜一体切割头 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种上置式调焦及换镜一体切割头，包括基座、镜座和调焦螺母，所述基座内设有供光束通过的光束通道，所述镜座能够拆卸设于基座内，且镜座能够沿基座轴向滑动，镜座上设有与基座的光束通道同轴连通的穿孔，镜座轴向两端分别能够拆卸设有第一、二透镜，调焦螺母圆周方向能够转动且轴向止动定位于基座内，调焦螺母与镜座外侧壁螺纹连接，本发明通过调节螺母与镜座内外螺纹连接实现镜座上透镜的调焦，通过在镜座两端设置透镜，通过锁紧环与镜座内外螺纹连接将透镜固定在镜座上，便于透镜的更换，使用方便，密封效果好。<!--1-->

Description

上置式调焦及换镜一体切割头
技术领域
本发明涉及一种激光切割头，特别涉及一种上置式调焦及换镜一体切割头。
背景技术
激光切割机在切割不同材质、不同厚度的工件时，切割头常常需要换上不同焦距的聚焦镜，以及调整焦点位置(焦点相对于喷嘴的位置)。
目前普遍采用手动方式更换透镜，较为先进的方法是：切割头上设置一上一下两个镜腔，可根据需要在其中之一装上相应焦距的聚焦镜(装上真镜座)，另一个镜腔则空置(装上假镜座)。更换透镜时，先取下装有透镜的真镜座盒端盖上的螺钉，取下端盖，将镜座从镜腔中抽出，再将假镜座放入镜腔，盖上端盖，旋紧螺钉；将另一镜腔中的假镜座抽出，再将装有新镜片的真镜座装入这个镜腔，以上就完成了一次更换透镜的过程。这样的操作方式不仅费时费力，而且频繁的更换两个镜座影响切割辅助气体的密封性，密封件磨损也易造成透镜污染。
现有的调焦结构采用下置式结构(调焦结构位于切割头下部)：聚焦镜固定安装于切割头基座，通过螺纹连接结构，调整聚焦镜与喷嘴之间的距离，从而改变焦点相对于喷嘴的位置及焦点位置。聚焦镜到喷嘴之间的距离以聚焦镜的焦距为基准，在此相当有限的距离(常用的聚焦镜焦距为5"，约127mm)内要设置这样一套调焦结构(这套调焦结构要解决密封、同轴度等问题)，存在一定的限制，调节范围不够大。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明提供了一种上置式调焦及换镜一体切割头，该上置式调焦及换镜一体切割头便于换镜和调焦，调焦范围大。
本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种上置式调焦及换镜一体切割头，包括基座、镜座和调焦螺母，所述基座内设有供光束通过的光束通道，所述镜座能够拆卸设于基座内，且镜座能够沿基座轴向滑动，镜座上设有与基座的光束通道同轴连通的穿孔，镜座轴向两端分别能够拆卸设有第一、二透镜，所述座轴向两端分别能够拆卸设有第一、二透镜的结构为：镜座轴向两端分别设有恰能够容置透镜的径向外扩的环状内凹槽，还设有环状的锁紧环，所述锁紧环能够拆卸设于该环状内凹槽的开口处，锁紧环轴向内侧壁紧抵透镜轴向端面调焦螺母圆周方向能够转动且轴向止动定位于基座内，调焦螺母与镜座外侧壁螺纹连接。
作为本发明的进一步改进，所述调焦螺母与镜座上端活动螺接。
作为本发明的进一步改进，所述第一透镜为大焦距透镜，第二透镜为小焦距透镜，第二透镜位于第一透镜朝向光束通道出光一侧。
作为本发明的进一步改进，所述镜座外侧壁设有轴向的键槽，基座内侧壁上设有键，所述键能够滑动嵌设于键槽内。
作为本发明的进一步改进，所述镜座两端环状内凹槽的开口上设有内螺纹，锁紧环上设有与镜座上内螺纹匹配的外螺纹。
作为本发明的进一步改进，所述镜座能够拆卸设于基座内的结构为：基座在光束通道上设有一径向外扩的镜座腔，镜座恰安装于该镜座腔内，镜座腔一侧的侧壁上设有供镜座进出的开口，还设有盖板，所述盖板能够拆卸密封覆盖于该开口上。
作为本发明的进一步改进，基座内的镜座腔内设有一圈径向外扩的环状安装槽，调焦螺母恰设于该安装槽内，且调焦螺母轴向两端止挡于安装槽轴向内侧面。
作为本发明的进一步改进，所述盖板通过螺钉与基座连接。
本发明的有益效果是：本发明通过调节螺母与镜座内外螺纹连接实现镜座上透镜的调焦，通过在镜座两端设置透镜，通过锁紧环与镜座内外螺纹连接将透镜固定在镜座上，便于透镜的更换，使用方便，密封效果好。
附图说明
图1为本发明的结构原理示意图。
具体实施方式
实施例：一种上置式调焦及换镜一体切割头，包括基座1、镜座4和调焦螺母7，所述基座1内设有供光束通过的光束通道，所述镜座4能够拆卸设于基座1内，且镜座4能够沿基座1轴向滑动，镜座4上设有与基座1的光束通道同轴连通的穿孔，镜座4轴向两端分别能够拆卸设有第一、二透镜5、2，所述镜座4轴向两端分别能够拆卸设有第一、二透镜5、2的结构为：镜座4轴向两端分别设有恰能够容置透镜的径向外扩的环状内凹槽，还设有环状的锁紧环6，所述锁紧环6能够拆卸设于该环状内凹槽的开口处，锁紧环6轴向内侧壁紧抵透镜轴向端面，调焦螺母7圆周方向能够转动且轴向止动定位于基座1内，调焦螺母7与镜座4外侧壁螺纹连接，使用时，将透镜放入到镜座4的环状内凹槽内后，将锁紧环6安装在环状内凹槽开口处并将透镜顶紧，这样就将透镜固定了，通过旋转调焦螺母7就能带动镜座4沿基座1轴向运动，进而改变镜座4上第一、二透镜5、2与喷嘴之间的距离，该结构通过内外螺接方式调节，调节距离大，操作方便。
所述调焦螺母7与镜座4上端活动螺接，由于镜座4与调焦螺母7连接位置在聚焦透镜上方，螺纹长度不再受到限制，焦点位置的调节范围得以扩大。
所述第一透镜5为大焦距透镜，第二透镜2为小焦距透镜，第二透镜2位于第一透镜5朝向光束通道出光一侧，可以根据切割需要，选择使用不同的透镜。
所述镜座4外侧壁设有轴向的键槽，基座1内侧壁上设有键3，所述键3能够滑动嵌设于键槽内，键3与键槽配合起到导向作用，也可以是在基座1内侧壁上设置键槽，在镜座4上设置键3，亦或通过导轨或者导柱导套的方式实现导向功能，都是本领域技术人员根据本专利很容易想到的等同替换。
所述镜座4两端环状内凹槽的开口上设有内螺纹，锁紧环6上设有与镜座4上内螺纹匹配的外螺纹，通过螺纹连接实现锁紧环6的固定同时便于调节锁紧环6顶紧透镜，除了此结构外，也可以是通过螺栓将锁紧环6安装到镜座4的环状内凹槽内，亦或通过卡扣结构等，属于本专利的等同替换。
所述镜座4能够拆卸设于基座1内的结构为：基座1在光束通道上设有一径向外扩的镜座4腔，镜座4恰安装于该镜座4腔内，镜座4腔一侧的侧壁上设有供镜座4进出的开口，还设有盖板8，所述盖板8能够拆卸密封覆盖于该开口上。
基座1内的镜座4腔内设有一圈径向外扩的环状安装槽，调焦螺母7恰设于该安装槽内，且调焦螺母7轴向两端止挡于安装槽轴向内侧面，调节时，只需打开盖板就可以进行调节。
所述盖板通过螺钉9与基座1连接。

Claims (8)

1.一种上置式调焦及换镜一体切割头，其特征在于：包括基座(1)、镜座(4)和调焦螺母(7)，所述基座(1)内设有供光束通过的光束通道，所述镜座(4)能够拆卸设于基座(1)内，且镜座(4)能够沿基座(1)轴向滑动，镜座(4)上设有与基座(1)的光束通道同轴连通的穿孔，镜座(4)轴向两端分别能够拆卸设有第一、二透镜(5、2)，所述镜座(4)轴向两端分别能够拆卸设有第一、二透镜(5、2)的结构为：镜座(4)轴向两端分别设有恰能够容置透镜的径向外扩的环状内凹槽，还设有环状的锁紧环(6)，所述锁紧环(6)能够拆卸设于该环状内凹槽的开口处，锁紧环(6)轴向内侧壁紧抵透镜轴向端面，调焦螺母(7)圆周方向能够转动且轴向止动定位于基座(1)内，调焦螺母(7)与镜座(4)外侧壁螺纹连接。
2.根据权利要求1所述的上置式调焦及换镜一体切割头，其特征在于：所述调焦螺母(7)与镜座(4)上端活动螺接。
3.根据权利要求1所述的上置式调焦及换镜一体切割头，其特征在于：所述第一透镜(5)为大焦距透镜，第二透镜(2)为小焦距透镜，第二透镜(2)位于第一透镜(5)朝向光束通道出光一侧。
4.根据权利要求1所述的上置式调焦及换镜一体切割头，其特征在于：所述镜座(4)外侧壁设有轴向的键槽，基座(1)内侧壁上设有键(3)，所述键(3)能够滑动嵌设于键槽内。
5.根据权利要求1所述的上置式调焦及换镜一体切割头，其特征在于：所述镜座(4)两端环状内凹槽的开口上设有内螺纹，锁紧环(6)上设有与镜座(4)上内螺纹匹配的外螺纹。
6.根据权利要求1所述的上置式调焦及换镜一体切割头，其特征在于：所述镜座(4)能够拆卸设于基座(1)内的结构为：基座(1)在光束通道上设有一径向外扩的镜座(4)腔，镜座(4)恰安装于该镜座(4)腔内，镜座(4)腔一侧的侧壁上设有供镜座(4)进出的开口，还设有盖板(8)，所述盖板(8)能够拆卸密封覆盖于该开口上。
7.根据权利要求6所述的上置式调焦及换镜一体切割头，其特征在于：基座(1)内的镜座(4)腔内设有一圈径向外扩的环状安装槽，调焦螺母(7)恰设于该安装槽内，且调焦螺母(7)轴向两端止挡于安装槽轴向内侧面。
8.根据权利要求6所述的上置式调焦及换镜一体切割头，其特征在于：所述盖板通过螺钉(9)与基座(1)连接。
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