CN108161218A - 焦点可调机构激光切割头 - Google Patents

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周雪
徐方超
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Abstract

一种焦点可调机构激光切割头，其特征在于：该切割头包括上顶盖（2）、焦点控制单元（3）、聚焦透镜腔体（4）和辅助气体喷嘴（5）；辅助气体喷嘴（5）安装在聚焦透镜腔体（4）下端，聚焦透镜腔体（4）上方安装焦点控制单元（3），焦点控制单元（3）上端安装上顶盖（2）；可以实现通过手动调节调整聚焦透镜在水平面上自由移动。该装置是通过螺旋测微头和弹簧的结合，实现了聚焦透镜在水平面上的自由移动。在技术研究和实际应用中，十分具有发展前景。

Description

焦点可调机构激光切割头
技术领域
本发明涉及一种焦点可调机构激光切割头，其实现了用控制自复位弹簧与螺旋测微器位置，进而用手动调节的方式来调整聚焦透镜的位置，实现了激光切割头中的激光束与辅助气体的不同轴控制，属于机械制造技术领域。
背景技术
激光切割技术是利用聚焦后的高功率密度激光束照射被加工件，使其快速熔化、气化或达到燃点，同时需要与激光光束同轴的辅助气体吹除熔融物，从而把加工件切割开。据了解在激光切割过程中随时调整聚焦镜片与辅助气体气流的离轴量可以提高加工效率，同时也可以防止加工件的残渣堵塞喷嘴口。但是因为传统的激光切割头不能自由的控制聚焦镜片的移动，从而使得激光切割机在加工过程中效率相对较低。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种焦点可调机构激光切割头，以实现传统激光切割头中聚焦透镜不能自由移动的问题。
具体技术方案如下：
一种焦点可调机构激光切割头，其特征在于：该切割头包括上顶盖（2）、焦点控制单元（3）、聚焦透镜腔体（4）和辅助气体喷嘴（5）；辅助气体喷嘴（5）安装在聚焦透镜腔体（4）下端，聚焦透镜腔体（4）上方安装焦点控制单元（3），焦点控制单元（3）上端安装上顶盖（2）；
焦点控制单元（3）包括聚焦透镜（6）、聚焦透镜架（7）、螺旋测微头（8）、聚焦透镜外框架（9）和弹簧（10）；聚焦透镜（6）设置在聚焦透镜架（7）内，聚焦透镜架（7）设置在聚焦透镜外框架（9）内，弹簧（10）分布于聚焦透镜外框架（9）内，螺旋测微头（8）穿过聚焦透镜外框架（9）的侧面并顶触聚焦透镜架（7），螺旋测微头（8）与聚焦透镜外框架（9）之间螺纹配合；弹簧（10）分布于聚焦透镜外框架（9）内，弹簧（10）和螺旋测微头（8）位置相对应，即弹簧（10）和螺旋测微头（8）顶触聚焦透镜架（7）的两侧，在水平方向上，弹簧（10）和螺旋测微头（8）均表现为对聚焦透镜架（7）的推力；聚焦透镜架（7）与聚焦透镜外框架（9）之间留有水平移动的缝隙。
螺旋测微头（8）垂直于聚焦透镜外框架（9）的侧面。
弹簧（10）通过螺钉（11）安装在聚焦透镜外框架（9）内，螺钉（11）安装在弹簧（10）外部。
在聚焦透镜架（7）外安有两个螺旋测微头（8），两个螺旋测微头（8）之间呈90º夹角分布在聚焦透镜（6）外侧。（即两个螺旋测微头（8）的轴线之间相互垂直！）
在聚焦透镜架（7）外安有两个弹簧（10），两个弹簧（10）之间呈90º夹角分布在聚焦透镜（6）外侧且弹簧（10）与螺旋测微头（8）两两对应分布，即弹簧（10）与对应的螺旋测微头（8）的轴线在一条直线上，。
弹簧（10）线径为0.7mm，长度为5-7mm。
聚焦透镜架（7）与聚焦透镜外框架（9）的间隙为不超过2mm。
聚焦透镜架（7）外边缘均匀分布四个深度为1mm的孔，用于定位弹簧（10）和螺旋测微头（8）。
上顶盖（2）顶部安装定位元件（1）。
优点效果：
一种焦点可调机构激光切割头，其特征在于：该切割头包括定位元件、上顶盖、焦点控制单元、聚焦透镜墙体和辅助气体喷嘴；焦点控制单元包括聚焦透镜、聚焦透镜架、螺旋测微头、聚焦透镜外框架、弹簧和螺钉；聚焦透镜架设置在聚焦透镜外框架内，弹簧和螺旋测微头分布于聚焦透镜外框架内，弹簧和螺旋测微头位置相对应，螺钉设置在弹簧外侧，聚焦透镜架与聚焦透镜外框架留有移动的缝隙，聚焦透镜设置在聚焦透镜架内。
在聚焦透镜架外安有两个螺旋测微头，其以90º均匀分布在聚焦透镜外侧。
在聚焦透镜架外安有两个弹簧，其以90º均匀分布在聚焦透镜外侧且弹簧与螺旋测微头两两对应分布。本申请将聚焦透镜框架设置为可移动的焦点控制单元。其由聚焦透镜、聚焦透镜架、螺旋测微头、聚焦透镜外框架、弹簧和螺钉构成，其中有两个弹簧和两个螺旋测微头同心相对布置。在水平方向上，弹簧和螺旋测微头均表现为推力，使聚焦透镜可以在水平方向移动。本发明通过优化聚焦透镜外框架，安装螺旋测微头和弹簧，可以手动调整聚焦透镜的焦点位置，为激光焦点位置控制带来方便
本发明通过提供的一种焦点可调机构激光切割头，可以实现通过手动调节调整聚焦透镜在水平面上自由移动。该装置是通过螺旋测微头和弹簧的结合，实现了聚焦透镜在水平面上的自由移动。在技术研究和实际应用中，十分具有发展前景。
附图说明
图1为本发明专利的三维结构图。
图2为激光切割头的爆炸展开图。
图1中的1为定位元件，2为上顶盖，3为焦点控制单元，4为聚焦透镜腔体，5为辅助气体喷嘴。
图2中的6为聚焦透镜，7为聚焦透镜架，8为螺旋测微头，9为聚焦透镜外框架，10为弹簧，11为螺钉。
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一步的说明：
一种焦点可调机构激光切割头，该切割头包括上顶盖（2）、焦点控制单元（3）、聚焦透镜腔体（4）和辅助气体喷嘴（5）；辅助气体喷嘴（5）安装在聚焦透镜腔体（4）下端，聚焦透镜腔体（4）上方安装焦点控制单元（3），焦点控制单元（3）上端安装上顶盖（2）；
焦点控制单元（3）包括聚焦透镜（6）、聚焦透镜架（7）、螺旋测微头（8）、聚焦透镜外框架（9）和弹簧（10）；聚焦透镜（6）设置在聚焦透镜架（7）内，聚焦透镜架（7）设置在聚焦透镜外框架（9）内，弹簧（10）分布于聚焦透镜外框架（9）内，螺旋测微头（8）穿过聚焦透镜外框架（9）的侧面并顶触聚焦透镜架（7），螺旋测微头（8）与聚焦透镜外框架（9）之间螺纹配合；弹簧（10）分布于聚焦透镜外框架（9）内，弹簧（10）和螺旋测微头（8）位置相对应，即弹簧（10）和螺旋测微头（8）顶触聚焦透镜架（7）的两侧，在水平方向上，弹簧（10）和螺旋测微头（8）均表现为对聚焦透镜架（7）的推力；聚焦透镜架（7）与聚焦透镜外框架（9）之间留有水平移动的缝隙。
螺旋测微头（8）垂直于聚焦透镜外框架（9）的侧面。
弹簧（10）通过螺钉（11）安装在聚焦透镜外框架（9）内，螺钉（11）安装在弹簧（10）外部。
在聚焦透镜架（7）外安有两个螺旋测微头（8），两个螺旋测微头（8）之间呈90º夹角分布在聚焦透镜（6）外侧。（即两个螺旋测微头（8）的轴线之间相互垂直！）
在聚焦透镜架（7）外安有两个弹簧（10），两个弹簧（10）之间呈90º夹角分布在聚焦透镜（6）外侧且弹簧（10）与螺旋测微头（8）两两对应分布，即弹簧（10）与对应的螺旋测微头（8）的轴线在一条直线上，。
弹簧（10）线径为0.7mm，长度为5-7mm。
聚焦透镜架（7）与聚焦透镜外框架（9）的间隙为不超过2mm。
聚焦透镜架（7）外边缘均匀分布四个深度为1mm的孔，用于定位弹簧（10）和螺旋测微头（8）。
上顶盖（2）顶部安装定位元件（1）。
如图1所示，在聚焦透镜架7外安有两个螺旋测微头8，其以90º均匀分布在聚焦透镜6外侧。
在聚焦透镜架7外安有两个弹簧10，其以90º均匀分布在聚焦透镜6外侧且弹簧10与螺旋测微头8分别对立分布。
焦点控制单元由两组螺旋测微头与弹簧构成。
焦点控制单元中的螺旋测微头、弹簧与螺钉均固定在聚焦透镜外控制架上。通过手动调节螺旋测微头，实现水平方向上控制聚焦透镜的移动。
以下结合附图说明本发明的具体实施方式，以便更好的理解本发明，而非对本发明的限定。
附图所示，其中定位元件1、上顶盖2、聚焦透镜腔体4和辅助气体喷嘴5为装置的主体构成，要求提前安装好。在安装焦点控制单元3。在同一平面上的弹簧10和螺旋测微头8构成的控制单元。其分为两组，分别对立分布。如图2所示布置，则可实现在水平方向上的移动。
本发明结构简洁合理，效果显著，解决了传统结构焦点位置不能调整的问题，很有发展前景。

Claims (9)

1.一种焦点可调机构激光切割头，其特征在于：该切割头包括上顶盖（2）、焦点控制单元（3）、聚焦透镜腔体（4）和辅助气体喷嘴（5）；辅助气体喷嘴（5）安装在聚焦透镜腔体（4）下端，聚焦透镜腔体（4）上方安装焦点控制单元（3），焦点控制单元（3）上端安装上顶盖（2）；
焦点控制单元（3）包括聚焦透镜（6）、聚焦透镜架（7）、螺旋测微头（8）、聚焦透镜外框架（9）和弹簧（10）；聚焦透镜（6）设置在聚焦透镜架（7）内，聚焦透镜架（7）设置在聚焦透镜外框架（9）内，弹簧（10）分布于聚焦透镜外框架（9）内，螺旋测微头（8）穿过聚焦透镜外框架（9）的侧面并顶触聚焦透镜架（7），螺旋测微头（8）与聚焦透镜外框架（9）之间螺纹配合；弹簧（10）分布于聚焦透镜外框架（9）内，弹簧（10）和螺旋测微头（8）位置相对应，即弹簧（10）和螺旋测微头（8）顶触聚焦透镜架（7）的两侧，在水平方向上，弹簧（10）和螺旋测微头（8）均表现为对聚焦透镜架（7）的推力；聚焦透镜架（7）与聚焦透镜外框架（9）之间留有水平移动的缝隙。
2.根据权利要求1所述的焦点可调机构激光切割头，其特征在于：螺旋测微头（8）垂直于聚焦透镜外框架（9）的侧面。
3.根据权利要求1所述的焦点可调机构激光切割头，其特征在于：弹簧（10）通过螺钉（11）安装在聚焦透镜外框架（9）内，螺钉（11）安装在弹簧（10）外部。
4.根据权利要求1所述的焦点可调机构激光切割头，其特征在于：在聚焦透镜架（7）外安有两个螺旋测微头（8），两个螺旋测微头（8）之间呈90º夹角分布在聚焦透镜（6）外侧。
5.根据权利要求4所述的焦点可调机构激光切割头，其特征在于：在聚焦透镜架（7）外安有两个弹簧（10），两个弹簧（10）之间呈90º夹角分布在聚焦透镜（6）外侧且弹簧（10）与螺旋测微头（8）两两对应分布。
6.根据权利要求4所述的焦点可调机构激光切割头，其特征在于：弹簧（10）线径为0.7mm，长度为5-7mm。
7.根据权利要求1所述的焦点可调机构激光切割头，其特征在于：聚焦透镜架（7）与聚焦透镜外框架（9）的间隙为不超过2mm。
8.根据权利要求1所述的焦点可调机构激光切割头，其特征在于：聚焦透镜架（7）外边缘均匀分布四个深度为1mm的孔。
9.根据权利要求1所述的焦点可调机构激光切割头，其特征在于：上顶盖（2）顶部安装定位元件（1）。
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