CN104607804A - 激光切割装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种激光切割装置，包括半导体激光器、切割头模块以及激光器外壳，半导体激光器封装在激光器外壳内，切割头模块通过一梯形可调连接件与激光器外壳的下端连接，激光器外壳的背面与一Z轴溜板连接；切割头模块包括可调外壳、高度跟踪装置、调节轮、抽拔式保护玻璃盒、激光喷嘴以及扩束聚焦镜组件，可调外壳连接梯形可调连接件的下端，高度跟踪装置和调节轮分别设于可调外壳的两侧，抽拔式保护玻璃盒设于可调外壳的下端，扩束聚焦镜组件设于可调外壳的内部，激光喷嘴设于抽拔式保护玻璃盒的下端，用于对工件进行激光切割。所述激光切割装置具有结构简单，集成化高，密封性好，光路简单，且可有效的防止结露现象等有益效果。

Description

激光切割装置

技术领域

本发明涉及一种激光切割装置，属于激光加工技术领域。

背景技术

激光切割机是利用激光光束来切割工件，其主要原理是利用激光的能量以光的形式集中成一条高密度的光束，光束传递到工作表面，产生足够的能量，使材料熔化，已达到切割和雕刻的目的，激光切割机具有精度高、切割速度快、不局限于切割图案限制、能自动排版节省材料、切口平滑和加工成本低等特点。近年来，二氧化碳激光器、光纤激光器的应用越来越广泛，半导体激光切割的应用也越来越多。

在激光加工过程中，激光器的出光要经过复杂的光路传输或者光纤传输到达切割头，光路复杂，密封性差，调光工作量大，维护成本高，光纤成本高，易损坏。镜片是切割头的重要组成部分，对整个激光加工效果起着至关重要的作用，同时，镜片又是极易被污染的部件，因此，从激光器出光到切割头喷嘴都需要做好密封防尘的工作，激光器与切割头作为两个不同的部件，中间经过漫长的光路传播，给整个密封防尘工作带来了困难。激光器需要在一个常温（20℃—25℃）环境下才能正常有效的工作，因此配有水冷系统，但在炎热的夏天，外界温度偏高，激光器表面很容易产生结露现象，严重的话会造成激光器的损坏。

因此有必要设计一种激光切割装置，以克服上述问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种高集成高密封性的激光切割装置，其结构简单，集成化高，密封性好，光路简单，且可有效的防止结露现象。

本发明是这样实现的：

本发明提供一种激光切割装置，包括半导体激光器、切割头模块以及激光器外壳，所述半导体激光器封装在所述激光器外壳内，所述切割头模块通过一梯形可调连接件与所述激光器外壳的下端连接，所述激光器外壳的背面与一Z轴溜板连接；所述切割头模块包括可调外壳、高度跟踪装置、调节轮、抽拔式保护玻璃盒、激光喷嘴以及扩束聚焦镜组件，所述可调外壳连接所述梯形可调连接件的下端，所述高度跟踪装置和所述调节轮分别设于所述可调外壳的两侧，所述抽拔式保护玻璃盒设于所述可调外壳的下端，所述扩束聚焦镜组件设于所述可调外壳的内部，所述激光喷嘴设于所述抽拔式保护玻璃盒的下端，用于对工件进行激光切割。

进一步地，所述梯形可调连接件上设有用于对所述切割头模块在X轴与Y轴方向上进行微调的两组调整轮。

进一步地，所述调整轮为偏心轮。

进一步地，所述半导体激光器与所述激光器外壳之间采用隔热材料和空气层隔开。

进一步地，所述半导体激光器和所述切割头模块的内部形成一个封闭的腔室。

进一步地，所述激光喷嘴为带陶瓷环喷嘴。

本发明具有以下有益效果：

所述激光切割装置通过上述结构将半导体激光器与切割头模块实现一体化，无须使用光纤，整个光路的缩短在一定程度上减少了功率的损失；整个装置结构简单，集成化高，可降低成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的激光切割装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1，本发明实施例提供一种激光切割装置，包括半导体激光器1、切割头模块10以及激光器外壳2。所述半导体激光器1封装在所述激光器外壳2内，其中，所述半导体激光器1与所述激光器外壳2之间采用隔热材料和空气层隔开，增加了隔热性能，可有效的防止结露现象。

如图1，所述切割头模块10通过一梯形可调连接件5与所述激光器外壳2的下端连接，所述梯形可调连接件5上设有用于对所述切割头模块10在X轴与Y轴方向上进行微调的两组调整轮（3，4），所述调整轮（3，4）为偏心轮，可分别对切割头模块10在X轴与Y轴进行微调，以保证所述半导体激光器1出光口与所述切割头模块10的进光口垂直。所述激光器外壳2的背面与一Z轴溜板连接，并固定在床身上实现所述激光切割装置在Z轴的上下移动。其中，所述半导体激光器1和所述切割头模块10的内部形成一个封闭的腔室。无需使用光纤等光路传输装置，大大的简化了光路，节省了空间，便于安装调试，并且整个光路系统被密封在一个所述腔室内，可以有效防止灰尘的进入。

如图1，所述切割头模块10包括可调外壳6、高度跟踪装置7、调节轮8、抽拔式保护玻璃盒9、激光喷嘴11以及扩束聚焦镜组件。在本较佳实施例中，所述激光喷嘴11为带陶瓷环喷嘴11，可增加使用寿命。

如图1，所述可调外壳6连接所述梯形可调连接件5的下端，用于对激光喷嘴11在X轴方向实现微小位移。所述高度跟踪装置7和所述调节轮8分别设于所述可调外壳6的两侧，所述高度跟踪装置7用于在工件加工过程中随时监控激光喷嘴11与工件之间的距离，以便及时调节Z轴高度；所述调节轮8用于调节激光焦点的高度。所述抽拔式保护玻璃盒9设于所述可调外壳6的下端，其可随时抽取，方便对保护玻璃清洗及更换。所述扩束聚焦镜组件设于所述可调外壳6的内部，其包括一组镜片和聚焦镜框，用于对激光光束进行扩束及聚焦。所述激光喷嘴11设于所述抽拔式保护玻璃盒9的下端，用于对工件进行激光切割。

与现有技术相比，本发明提供的所述激光切割装置通具有以下有益效果：

1、半导体激光器与切割头模块内部形成一个封闭的腔室，便于密封，能够有效的防止外界粉尘进入污染光路。

2、整个装置结构简单，集成化高，采用半导体激光器与切割头模块一体化的结构，无须使用光纤，整个光路的缩短在一定程度上减少了功率的损失；同时也降低了成本。

3、半导体激光器与激光器外壳之间采用隔热材料和空气层隔开，增加了隔热性能，可有效的防止结露现象。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种激光切割装置，其特征在于，包括半导体激光器、切割头模块以及激光器外壳，所述半导体激光器封装在所述激光器外壳内，所述切割头模块通过一梯形可调连接件与所述激光器外壳的下端连接，所述激光器外壳的背面与一Z轴溜板连接；

所述切割头模块包括可调外壳、高度跟踪装置、调节轮、抽拔式保护玻璃盒、激光喷嘴以及扩束聚焦镜组件，所述可调外壳连接所述梯形可调连接件的下端，所述高度跟踪装置和所述调节轮分别设于所述可调外壳的两侧，所述抽拔式保护玻璃盒设于所述可调外壳的下端，所述扩束聚焦镜组件设于所述可调外壳的内部，所述激光喷嘴设于所述抽拔式保护玻璃盒的下端，用于对工件进行激光切割。

2.如权利要求1所述的激光切割装置，其特征在于：所述梯形可调连接件上设有用于对所述切割头模块在X轴与Y轴方向上进行微调的两组调整轮。

3.如权利要求2所述的激光切割装置，其特征在于：所述调整轮为偏心轮。

4.如权利要求1所述的激光切割装置，其特征在于：所述半导体激光器与所述激光器外壳之间采用隔热材料和空气层隔开。

5.如权利要求1所述的激光切割装置，其特征在于：所述半导体激光器和所述切割头模块的内部形成一个封闭的腔室。

6.如权利要求1所述的激光切割装置，其特征在于：所述激光喷嘴为带陶瓷环喷嘴。