CN110711940A - 一种激光打孔加工头 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种激光打孔加工头，包括激光摆动焊接头和打孔喷头，所述打孔喷头安装于激光摆动焊接头的端部；所述激光摆动焊接头上设有移位装置，所述移位装置驱动激光摆动焊接头内部的镜片移动。本发明的激光打孔加工头具有简单实用、对设备本身精度要求低以及能提高加工精度、一致性和效率等优点。
Description
技术领域
本发明涉及激光打孔领域，尤其涉及一种激光打孔加工头。
背景技术
现有的激光打孔基本上是靠三维切割机床或者三维五轴高端机床旋切来实现的，但三维切割机床和三维五轴高端机床等设备占地面积较大，制造和运行成本较高；并且正是由于其复杂且尺寸较大，其在加工直径较小的孔时操控难度高、精度较低，一致性较差，在复杂曲面上加工直径较小的孔则难度更高，加工效果较差，并且此类设备生产效率较低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种简单实用、对设备本身精度要求低以及能提高加工精度、一致性和效率的激光打孔加工头。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
一种激光打孔加工头，包括激光摆动焊接头和打孔喷头，所述打孔喷头安装于激光摆动焊接头的端部；所述激光摆动焊接头上设有移位装置，所述移位装置驱动激光摆动焊接头内部的镜片移动。
作为上述技术方案的进一步改进：
所述移位装置包括至少两个移位驱动件，所述移位驱动件的驱动端连接于激光摆动焊接头内部的镜片上，各移位驱动件用于驱动激光摆动焊接头内部的镜片沿不同方向移位。
所述激光打孔加工头还包括距离调节装置，通过调节所述距离调节装置使打孔喷头的喷嘴与待加工表面的间距变化。
所述打孔喷头沿其轴向分为两段，所述距离调节装置包括分别装设于二者上的内螺纹段和外螺纹段，二者通过内螺纹段和外螺纹段实现螺纹连接，所述距离调节装置通过调节螺纹的重合区域使喷嘴与待加工表面的间距变化。
所述打孔喷头上设有同轴调节装置，通过调节所述同轴调节装置使喷嘴与激光摆动焊接头发出的激光束同轴。
所述打孔喷头沿其轴向分为两段，且两段呈套接连接；同轴调节装置包括多个沿径向穿入该套接部分并连接紧固的调节螺栓，所述调节螺栓绕打孔喷头的周向均匀分布；所述同轴调节装置通过调节各调节螺栓于套接部分上的紧固位置使喷嘴与激光摆动焊接头发出的激光束同轴。
所述调节螺栓为四个，所述同轴调节装置通过调整同一方向上相对的两个所述调节螺栓使喷嘴沿该方向移动。
所述打孔喷头上还设有于打孔喷头的内部与喷嘴连通的气体入口。
所述气体入口不少于两个，分别用于通入不同组分的气体。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明提供了一种激光打孔加工头，包括激光摆动焊接头和打孔喷头，打孔喷头安装于激光摆动焊接头的端部，调整打孔喷头的位置，使得激光束与打孔喷头同轴。激光摆动焊接头上设有移位装置，移位装置驱动激光摆动焊接头内部的镜片移动，激光摆动焊接头发出的激光束经过镜片折射会在待加工表面形成光斑，镜片移动可以使该光斑自如移动。相比于驱动机身自身移动来说，仅对镜片进行驱动耗能较小，节省了成本和能源；并且由于驱动镜片移动的总体驱动行程更短，因此驱动精度更高，降低其在加工小孔时的操控难度，加工效果好，进一步提高了打孔的质量。
附图说明
图1是本发明的激光打孔加工头的主视结构示意图；
图2是本发明的激光打孔加工头的左视结构示意图；
图3是本发明的激光打孔加工头的立体结构示意图；
图4是本发明的激光打孔加工头中驱动件与镜片的连接原理图；
图5是本发明的打孔喷头的结构示意图；
图6是本发明的打孔喷头的部分剖视示意图。
图例说明：1、激光摆动焊接头；2、打孔喷头；21、喷嘴；22、同轴调节装置；221、调节螺栓；23、气体入口；3、移位装置；31、移位驱动件；4、距离调节装置。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本文发明做更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体实施例。
实施例：
如图1至图5所示，本实施例的激光打孔加工头，包括激光摆动焊接头1和打孔喷头2，打孔喷头2安装于激光摆动焊接头1的端部，调整打孔喷头2的位置，使得激光束与打孔喷头2同轴。激光摆动焊接头1上设有移位装置3，移位装置3驱动激光摆动焊接头1内部的镜片移动，激光摆动焊接头1发出的激光束经过镜片折射会在待加工表面形成光斑，镜片移动可以使该光斑自如移动。相比于驱动机身自身移动来说，仅对镜片进行驱动耗能较小，节省了成本和能源；并且由于驱动镜片移动的总体驱动行程更短，因此驱动精度更高，降低其在加工小孔时的操控难度，加工效果好，进一步提高了打孔的质量。
本实施例中，如图4所示，移位装置3包括两个相互垂直布设的移位驱动件31，其驱动端连接于激光摆动焊接头1内部的镜片上，一个用于驱动X镜片，另一个用于驱动Y镜片，两个相互垂直的移位驱动件31可以使激光束形成的光斑在待加工表面上向任意方向移动，保证激光摆动焊接头1的操作灵活性，方便对各类孔进行加工。在其他实施方式中，也可以视激光摆动焊接头1的内部情况、连接方式或固定角度等设置多个不同位置的移位驱动件31，在此不做赘述。
本实施例中，激光打孔加工头还包括距离调节装置4，通过调节距离调节装置4使打孔喷头2的喷嘴21与待加工表面的间距变化。
距离调节装置4的设置为：如图6所示，打孔喷头2沿其轴向分为两段，距离调节装置4包括分别装设于二者上的内螺纹段和外螺纹段，二者通过内螺纹段和外螺纹段实现螺纹连接，距离调节装置4通过调节螺纹的重合区域使喷嘴21与待加工表面的间距变化，适用于短距离的微调，保证不同高度的待加工表面均能受到高质量加工，扩大了本激光打孔加工头的适用范围。
本实施例中，如图6所示，打孔喷头2上设有同轴调节装置22，通过调节同轴调节装置22使喷嘴21与激光摆动焊接头1发出的激光束同轴，保证激光束能透出喷嘴21并作用于待加工表面。由于兼具上述距离调节装置4，因此打孔喷头2沿其轴向分为三段，其中设置同轴调节装置22的两段呈套接连接；同轴调节装置22包括多个沿径向穿入该套接部分并连接紧固的调节螺栓221，调节螺栓221绕打孔喷头2的周向均匀分布；同轴调节装置22通过调节各调节螺栓221于套接部分上的紧固位置使喷嘴21与激光摆动焊接头1发出的激光束同轴。当需要调节喷嘴21开口与激光束同轴时，调节某一方向上调节螺栓221的紧固位置，就可以使打孔喷头2的两段上的套接部分产生在该方向上的微小的相对移动，从而对喷嘴21开口的位置进行微调，进而使喷嘴21与激光摆动焊接头1发出的激光束同轴。
本实施的打孔喷头2中与打孔喷头2安装端相邻的一段上的套接部分外径等于与喷嘴21相邻的一段上的套接部分的内径，这种套接方式可以有效防止用于激光打孔的气体泄漏，提高装置密封性。
本实施例中，调节螺栓221为四个，四个调节螺栓221两两相对，且连接线相互垂直，使调节范围能够覆盖所有角度；同轴调节装置22通过调整同一方向上相对的两个调节螺栓221使喷嘴21沿该方向移动，调节过程简便快捷。
本实施例中，如图5所示，打孔喷头2上还设有于打孔喷头2的内部与喷嘴21连通的气体入口23，本实施例中，气体入口23不少于两个，分别用于通入不同组分的气体，其中为激光打孔提供主要气源的高压气体和辅助气体分别从两个气体入口23通入，可以视打孔情况来调整气体成分，能够提高打孔质量。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明的技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种激光打孔加工头，其特征在于：包括激光摆动焊接头(1)和打孔喷头(2)，所述打孔喷头(2)安装于激光摆动焊接头(1)的端部；所述激光摆动焊接头(1)上设有移位装置(3)，所述移位装置(3)驱动激光摆动焊接头(1)内部的镜片移动。
2.根据权利要求1所述的激光打孔加工头，其特征在于：所述移位装置(3)包括至少两个移位驱动件(31)，所述移位驱动件(31)的驱动端连接于激光摆动焊接头(1)内部的镜片上，各移位驱动件(31)用于驱动激光摆动焊接头(1)内部的镜片沿不同方向移位。
3.根据权利要求1所述的激光打孔加工头，其特征在于：所述激光打孔加工头还包括距离调节装置(4)，通过调节所述距离调节装置(4)使打孔喷头(2)的喷嘴(21)与待加工表面的间距变化。
4.根据权利要求3所述的激光打孔加工头，其特征在于：所述打孔喷头(2)沿其轴向分为两段，所述距离调节装置(4)包括分别装设于二者上的内螺纹段和外螺纹段，二者通过内螺纹段和外螺纹段实现螺纹连接，所述距离调节装置(4)通过调节螺纹的重合区域使喷嘴(21)与待加工表面的间距变化。
5.根据权利要求3所述的激光打孔加工头，其特征在于：所述打孔喷头(2)上设有同轴调节装置(22)，通过调节所述同轴调节装置(22)使喷嘴(21)与激光摆动焊接头(1)发出的激光束同轴。
6.根据权利要求5所述的激光打孔加工头，其特征在于：所述打孔喷头(2)沿其轴向分为两段，且两段呈套接连接；同轴调节装置(22)包括多个沿径向穿入该套接部分并连接紧固的调节螺栓(221)，所述调节螺栓(221)绕打孔喷头(2)的周向均匀分布；所述同轴调节装置(22)通过调节各调节螺栓(221)于套接部分上的紧固位置使喷嘴(21)与激光摆动焊接头(1)发出的激光束同轴。
7.根据权利要求6所述的激光打孔加工头，其特征在于：所述调节螺栓(221)为四个，所述同轴调节装置(22)通过调整同一方向上相对的两个所述调节螺栓(221)使喷嘴(21)沿该方向移动。
8.根据权利要求3所述的激光打孔加工头，其特征在于：所述打孔喷头(2)上还设有于打孔喷头(2)的内部与喷嘴(21)连通的气体入口(23)。
9.根据权利要求8所述的激光打孔加工头，其特征在于：所述气体入口(23)不少于两个，分别用于通入不同组分的气体。
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