CN103753026A - 光纤激光切割头 - Google Patents

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laser cutting
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fiber laser
cavity
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吴孝平
郝帆
张勇智
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WUXI ZOGON AUTOMATION MANUFACTURING Co Ltd
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WUXI ZOGON AUTOMATION MANUFACTURING Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种光纤激光切割头,由直筒和锥管状腔体连接构成,光路沿该直筒的轴线进入,沿光路上依次设有准直镜镜片、聚焦镜和下保护镜;该腔体下端连接有喷嘴,该喷嘴与该腔体之间设有绝缘套。本发明轻量化设计切割头,可以使用在轻负载环境下,特别是机械手臂应用行业,由于负载一般较轻,轻量化的设计可以使用高速度运转。更改的集约设计能减低设备故障率,延长设备使用寿命。故障率的降低可以减少设备运营成本,增加设备加工效率。在高速DSP的和信号处理器的运转下,避免设备在亚健康状态工作。

Description

光纤激光切割头
技术领域
本发明涉及激光设备技术领域,尤其是一种光纤激光切割头。
背景技术
激光切割头作为激光切割使用的主要配件,是行使切割动作的主要部件。由于现有光纤激光切割头缺少对设备使用现场环境中温度,湿度等方面的检测,另外切割头部分连接部分都裸露在外,如辅助气体气管和传感器电缆,高温电缆等。常规切割头基本由如下组件构成:激光入射1,QBH 2,辅助器入口3,切割头本体4,感应器电缆插座5,切割喷嘴6,传输电缆7,调整座8,聚焦镜座9,如图1和2所示。这种切割头体积比较庞大,气管和感应线安装过于靠近喷嘴,对环境和自身状态没有检测。另外由于体积比较庞大,重量比较重不适合在比较轻负载的设备上使用,比如器械手臂,对于一些型面变化比较大的加工工件,也无法处理。对于感应器部分也没有做冷却处理,会影响感应器性能,对部件使用寿命也有影响。
由于缺少环境检测,在镜片损坏造成激光散射的情况可能会报废加工产品,严重损坏切割头,湿度过大容易在镜片结露,损坏镜片,温度过高会影响感应器测量值,对感应器检测性能产生影响,位置靠下设计的气管和电缆容易受到激光加工时候高温熔渣的烫伤。
发明内容
本发明针对现有技术的不足,提出一种光纤激光切割头,整体重量轻,更适合于轻负载环境使用。
为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:一种光纤激光切割头,由直筒和锥管状腔体连接构成,光路沿该直筒的轴线进入,沿光路上依次设有准直镜镜片、聚焦镜和下保护镜;该腔体下端连接有喷嘴,该喷嘴与该腔体之间设有绝缘套。
进一步地,该直筒的另一端设有激光器光纤头插入口。
进一步地,所述腔体内壁内设有螺旋状通孔。
进一步地,所述螺旋状通孔上端设有辅助气体入口。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:轻量化设计切割头,可以使用在轻负载环境下,特别是机械手臂应用行业,由于负载一般较轻,轻量化的设计可以使用高速度运转。更改的集约设计能减低设备故障率,延长设备使用寿命。故障率的降低可以减少设备运营成本,增加设备加工效率。在高速DSP的和信号处理器的运转下,避免设备在亚健康状态工作。
附图说明
图1为现有产品的结构示意图;
图2为图1的左视图;
图3为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细描述,本部分的描述仅是示范性和解释性,不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。
如图3所示一种光纤激光切割头,由直筒和锥管状腔体11连接构成,切割喷嘴10与腔体11下端内螺纹连接,中间层采用聚四氟乙烯绝缘套2绝缘。常规设计为切割喷嘴10和腔体11之间包含一个易损件陶瓷体,由于陶瓷体易损耗,更换维护费时,本设计取消掉陶瓷体,同时也取消掉了连接陶瓷体的感应线缆,使结构更加紧凑,稳定,排除线缆易损坏,产生不稳定因素的问题。
直筒上端设有激光器光纤头插入口17,激光经过准直镜镜片16准直镜准之后再通过聚焦镜15聚焦,穿过保护镜14部分最后焦点从喷嘴1射出。
切割头腔体11与切割头下固定座螺纹连接,密闭腔体使辅助气体只能从喷嘴溢出。
腔体11内壁内设有从上至下的螺纹气孔12,引导辅助气体自上而下流过切割头下腔体。常规腔体制造没有这个螺纹气孔设计,由于加工难度较大,现在根据3D金属打印,通过SLS工艺,可以更为简便的制造。辅助气经过螺纹孔,到达切割头腔体内部,会带走切割头下部分主体热量,带来更好的冷却效果。
下保护镜安装座对下保护镜14起密封作用,阻止气体向上溢出。切割头下固定座和聚焦镜15座之间采用螺纹连接,激光光速通过聚焦镜15聚焦从喷嘴10射出。

Claims (4)

1.一种光纤激光切割头,其特征在于:由直筒和锥管状腔体连接构成,光路沿该直筒的轴线进入,沿光路上依次设有准直镜镜片、聚焦镜和下保护镜;该腔体下端连接有喷嘴,该喷嘴与该腔体之间设有绝缘套。
2.如权利要求1所述光纤激光切割头,其特征在于:该直筒的另一端设有激光器光纤头插入口。
3.如权利要求2所述光纤激光切割头,其特征在于:所述腔体内壁内沿其轴向设有螺旋状通孔。
4.如权利要求3所述光纤激光切割头,其特征在于:所述螺旋状通孔上端设有辅助气体入口。
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