CN108500488B - 一种激光防撞切割头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种激光防撞切割头，属于激光切割技术领域。本发明包括吹气座和切割嘴、防撞组件和V型筒，所述的防撞组件包括滑筒座和滑筒，滑筒座与吹气座相连接，滑筒设置于滑筒座内部，滑筒的侧壁设置挡销，该挡销穿出滑筒座，并与滑筒座外部设置的微动开关配合；滑筒座底部开设有孔，V型筒穿过该孔，V型筒的一端与滑筒相配合，另一端连接切割嘴，切割嘴发生碰撞时，V型筒与滑筒配合，带动挡销脱离微动开关。本发明能够很好的解决现有刚性连接切割头发生碰撞易损坏的问题，在发生碰撞时，能够可靠分离，且结构简单、易于实现。

Description

一种激光防撞切割头

技术领域

本发明涉及激光切割技术领域，更具体地说，涉及一种激光防撞切割头。

背景技术

激光切割作为一种新型热切割技术，具有切割速度快，生产效率高，切割端面质量好，热影响区小和环保等优点，已经成为主要的金属板材切割方式之一，得到了越来越广泛的应用。

然而，现有的激光切割技术中，激光切割头的刚性结构在实际生产过程中不能进行缓冲保护，由于被切割材料的不规则、电路故障等原因，有时会造成切割头与工件的碰撞而造成整个激光切割头的损坏。此外，现有的激光切割头也无法完成快速重新复位。

针对上述问题，有的技术使用磁力防撞机构，两截物体靠磁力相连接，撞击后脱开。但此类技术下端工件掉落同样会造成损伤，需人工再次安装调试后，再进入工作；且虽然达到一定撞击力量可脱磁断开，但在达到此断开所需力量时往往已造成割嘴损坏。

经检索，关于激光切割头防撞结构设计的方案已有较多公开，申请人于2017年也申请了一款激光切割机器人的切割头防撞机构(申请号为201710700418.7)，该申请案设计切割头连接板通过磁块、磁铁与定位座吸附连接，在发生碰撞时，能够可靠分离，此外，在发生碰撞过后，可通过定位柱的定位头与定位孔配合实现快速复位；但该款切割头防撞机构首先比较占空间，其次由于用到了磁铁，切割过程中产生的金属屑会吸附在磁铁上，比较难清理。

除此之外，专利号CN201410523719.3，专利名称为：一种激光切割头的防撞装置；专利号CN 201420420572.0，专利名称为：激光切割头用防撞装置；专利号CN201420480023.2，专利名称为：一种激光切割设备的切割头防撞装置；上述申请案也均公开了各自的切割头防撞结构设计，但均不同程度存在结构设计复杂，实现成本高的问题。专利号CN201610053104.8，专利名称为：一种防撞激光切割头，该申请案包括切割头和防撞组件，所述防撞组件包括一个轴向防撞组件和至少一个侧向防撞组件；所述轴向防撞组件包括电容感应器，所述电容感应器套接在切割头下部、且朝下设置；所述侧向防撞组件包括感应块和接触感应器，所述感应块可拆卸地连接在切割头的一侧、且与切割头之间设有柔性缓冲介质，所述接触感应器固定连接在感应块远离切割头的一侧端面上。该申请案从整体上具有结构简单、能够实现全面防碰撞的特点。但该申请案主要通过电容传感器监测切割头和工件之间的距离，或者通过接触感应器监测是否触碰干涉物，由于实际的生产环境比较复杂，该申请案所用的电器件是否会受到干扰，检测精度能够得到保证尚需进一步验证。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服上述现有技术中存在的问题，提供了一种激光防撞切割头；本发明能够很好的解决现有刚性连接切割头发生碰撞易损坏的问题，在发生碰撞时，能够可靠分离，且结构简单、易于实现。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种激光防撞切割头，包括吹气座和切割嘴、防撞组件和V型筒，所述的防撞组件包括滑筒座和滑筒，滑筒座与吹气座相连接，滑筒设置于滑筒座内部，滑筒的侧壁设置挡销，该挡销穿出滑筒座，并与滑筒座外部设置的微动开关配合；滑筒座底部开设有孔，V型筒穿过该孔，V型筒的一端与滑筒相配合，另一端连接切割嘴，切割嘴发生碰撞时，V型筒与滑筒配合，带动挡销脱离微动开关。

更进一步地，所述的滑筒座内部设置有轴套，滑筒被限制于轴套内部，沿轴套内部空腔移动，轴套的内壁开设有多个孔，孔中填充有石墨。

更进一步地，所述V型筒的一端设置有台阶，该台阶的一端抵靠滑筒座底壁，台阶的另一端与滑筒配合，且所述台阶与滑筒的配合面为半圆球锥面。

更进一步地，所述V型筒包括螺纹压圈、V型外筒、V型内筒和压圈，螺纹压圈通过螺纹与V型外筒相连，且螺纹压圈的一端抵靠滑筒，另一端抵靠压圈，压圈的另一端被V型内筒限制。

更进一步地，所述的吹气座与滑筒之间设置有复位弹簧，该复位弹簧一端抵靠吹气座底壁，另一端抵靠滑筒内部所设台阶。

更进一步地，所述V型内筒和V型外筒之间设置上绝缘环和下绝缘环，上绝缘环和下绝缘环避免V型内筒和V型外筒接触。

更进一步地，所述的切割嘴的一端伸入V型外筒，与V型内筒通过螺纹连接，切割嘴和V型外筒之间也通过下绝缘环隔绝。

更进一步地，所述的滑筒沿其圆周方向开设有多个孔，挡销插入其中的一个孔中；所述的滑筒座侧壁开设有定位槽，挡销在该定位槽中移动。

更进一步地，所述的吹气座上设置有插槽，安装有保护镜的保护镜座以推拉形式进入该插槽中，并通过销钉与吹气座固定。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：

(1)本发明的一种激光防撞切割头，其设置滑筒座内部的滑筒与V型筒相配合，V型筒连接切割嘴，且滑筒的侧壁设置挡销，该挡销与滑筒座外部设置的微动开关配合，在发生碰撞时，切割嘴能够带动V型筒，V型筒与滑筒配合，进而带动挡销脱离微动开关，微动开关及时发出信息，在断光的同时使得激光切割头及时停止动作，避免发生进一步的碰撞，造成切割头损坏；

(2)本发明的一种激光防撞切割头，其在滑筒座内部设置轴套，将滑筒限制于轴套内部空腔中移动，轴套整体材料是铜，且在轴套的内壁开设多个孔，并在孔中填充石墨，石墨能够起到很好的润滑作用，如此，滑筒在轴套中移动更顺畅，更便于滑筒带动挡销脱离微动开关以及复位；

(3)本发明的一种激光防撞切割头，其V型外筒的一端设置台阶，台阶的一端抵靠滑筒座底壁，另一端与滑筒配合，且台阶与滑筒的配合面设计为半圆球锥面，半圆球锥面的设置使得滑筒与V型外筒之间圆滑过渡，能够保证更准确的定位，且能够保证V型外筒与滑筒之间无论是正常工作状态还是出现碰撞情况下，始终保持同心，光的中心不至发生偏移，光的传输在激光切割过程中非常重要；

(4)本发明的一种激光防撞切割头，其将V型筒设计为组装结构，切割嘴的一端伸入V型外筒，与V型内筒通过螺纹连接，由于在实际生产中，需要切割不同类型工件，势必需要使用到不同型号的切割嘴，如此的结构设计便于切割嘴的更换，同时也便于切割嘴的装配；

(5)本发明的一种激光防撞切割头，其防撞组件和V型筒组件的结构设计非常便于装配，且结构设计简单，易于实现，也不占用空间，具有较高的使用价值。

附图说明

图1为本发明的一种激光防撞切割头的剖面结构示意图；

图2为本发明的一种激光防撞切割头的结构示意图；

图3为本发明的一种激光防撞切割头的另一视角下的剖面结构示意图。

示意图中的标号说明：

1、吹气座；2、保护镜座；3、滑筒座；31、定位槽；32、微动开关；33、接线柱；34、孔；35、复位弹簧；4、轴套；5、滑筒；51、挡销；6、螺纹压圈；71、V型外筒；711、半圆球锥面；72、V型内筒；8、压圈；91、上绝缘环；92、下绝缘环；10、切割嘴。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。

实施例1

结合图1、图2和图3，本实施例的一种激光防撞切割头，包括吹气座1、保护镜座2、防撞组件、V型筒和切割嘴10。所述的吹气座1上设置有插槽，安装有保护镜的保护镜座2以推拉形式进入该插槽中，并通过销钉与吹气座1固定。如此，便于保护镜座2抽出，对保护镜进行清洁，同时也方便更换保护镜。

所述的防撞组件包括滑筒座3和滑筒5，滑筒座3与吹气座1通过销钉相连接，滑筒5设置于滑筒座3内部，能够在滑筒座3内部空腔内滑动，滑筒5的侧壁沿其圆周方向每间隔90°开设有孔，挡销51插入其中的一个孔中。在滑筒5的侧壁上开设多个孔，在实际装配中可以根据需要选择合适的孔插入挡销51，便于防撞组件的组装。挡销51穿出滑筒座3，并与滑筒座3外部设置的微动开关32配合，滑筒座3侧壁在微动开关32的正上方开设有条形定位槽31，挡销51在该定位槽31中移动，定位槽31限制挡销51的移动。所述的吹气座1与滑筒5之间设置有复位弹簧35，该复位弹簧35一端抵靠吹气座1底壁，另一端抵靠滑筒5内部所设台阶。

滑筒座3底部开设有孔，所述的V型筒穿过该孔，V型筒包括螺纹压圈6、V型外筒71、V型内筒72和压圈8，所述的V型外筒71靠近滑筒座3的一端设置有台阶，该台阶的一端抵靠滑筒座3底壁，台阶的另一端与滑筒5配合，且所述台阶与滑筒5的配合面为半圆球锥面711。半圆球锥面711是本实施例非常重要的设计，因为光的传输在激光切割过程中非常重要，本实施例半圆球锥面711的设置使得滑筒5与V型外筒71之间圆滑过渡，能够保证更准确的定位，且能够保证V型外筒71与滑筒5之间无论是正常工作状态还是出现碰撞情况下，始终保持同心，光的中心不至发生偏移。

螺纹压圈6通过螺纹与V型外筒71相连，且螺纹压圈6的一端抵靠滑筒5，另一端抵靠压圈8，压圈8的另一端被V型内筒72限制。所述V型内筒72和V型外筒71之间设置上绝缘环91和下绝缘环92，V型内筒72为导电铜体，上绝缘环91和下绝缘环92避免V型内筒72和V型外筒71接触。切割嘴10的一端伸入V型外筒71，与V型内筒72通过螺纹连接，切割嘴10和V型外筒71之间也通过下绝缘环92隔绝。

本实施例的激光防撞切割头，在发生碰撞时，切割嘴10能够带动V型外筒71，V型外筒71与滑筒5配合，进而带动挡销51脱离微动开关32，微动开关32设置有接线柱33，能够及时发出信息，在断光的同时使得激光切割头及时停止动作，避免发生进一步的碰撞，造成切割头损坏。由于在实际生产中，需要切割不同类型工件，势必需要使用到不同型号的切割嘴10，切割嘴10的一端伸入V型外筒71，与V型内筒72通过螺纹连接，如此的结构设计便于切割嘴10的更换，同时也便于切割嘴10的装配。此外，本实施例的防撞组件和V型筒组件的结构设计非常便于装配，且结构设计简单，易于实现，也不占用空间，具有较高的使用价值。

实施例2

本实施例的一种激光防撞切割头，基本同实施例，其不同之处在于：本实施例在滑筒座3内部设置有轴套4，滑筒5被限制于轴套4内部，沿轴套4内部空腔移动，且轴套4的内壁开设有多个孔34，孔34中填充有石墨，石墨能够起到很好的润滑作用，如此，滑筒在轴套中移动更顺畅，更便于滑筒带动挡销脱离微动开关以及复位。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种激光防撞切割头，包括吹气座（1）和切割嘴（10），其特征在于：还包括防撞组件和V型筒，所述的防撞组件包括滑筒座（3）和滑筒（5），滑筒座（3）与吹气座（1）相连接，滑筒（5）设置于滑筒座（3）内部，滑筒（5）的侧壁设置挡销（51），该挡销（51）穿出滑筒座（3），并与滑筒座（3）外部设置的微动开关（32）配合；滑筒座（3）底部开设有孔，V型筒穿过该孔，V型筒的一端与滑筒（5）相配合，另一端连接切割嘴（10），切割嘴（10）发生碰撞时，V型筒与滑筒（5）配合，带动挡销（51）脱离微动开关（32）；

所述V型筒的一端设置有台阶，该台阶的一端抵靠滑筒座（3）底壁，台阶的另一端与滑筒（5）配合，且所述台阶与滑筒（5）的配合面为半圆球锥面（711）；

所述的滑筒（5）的侧壁沿其圆周方向每间隔90°开设有孔，挡销（51）插入其中的一个孔中；所述的滑筒座（3）侧壁在微动开关（32）的正上方开设有条形定位槽（31），挡销（51）在该定位槽（31）中移动；

所述的滑筒座（3）内部设置有轴套（4），滑筒（5）被限制于轴套（4）内部，沿轴套（4）内部空腔移动，轴套（4）的内壁开设有多个孔（34），孔（34）中填充有石墨；

所述V型筒包括螺纹压圈（6）、V型外筒（71）、V型内筒（72）和压圈（8），螺纹压圈（6）通过螺纹与V型外筒（71）相连，且螺纹压圈（6）的一端抵靠滑筒（5），另一端抵靠压圈（8），压圈（8）的另一端被V型内筒（72）限制；

所述的吹气座（1）与滑筒（5）之间设置有复位弹簧（35），该复位弹簧（35）一端抵靠吹气座（1）底壁，另一端抵靠滑筒（5）内部所设台阶。

2.根据权利要求1所述的一种激光防撞切割头，其特征在于：所述V型内筒（72）和V型外筒（71）之间设置上绝缘环（91）和下绝缘环（92），上绝缘环（91）和下绝缘环（92）避免V型内筒（72）和V型外筒（71）接触。

3.根据权利要求2所述的一种激光防撞切割头，其特征在于：所述的切割嘴（10）的一端伸入V型外筒（71），与V型内筒（72）通过螺纹连接，切割嘴（10）和V型外筒（71）之间也通过下绝缘环（92）隔绝。

4.根据权利要求3所述的一种激光防撞切割头，其特征在于：所述的吹气座（1）上设置有插槽，安装有保护镜的保护镜座（2）以推拉形式进入该插槽中，并通过销钉与吹气座（1）固定。