CN114888464A - 激光加工设备、激光加工头及其气路系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及激光加工技术领域，公开了一种激光加工设备、激光加工头及其气路系统，所述气路系统设置在所述激光加工头内，包括：至少两个进气通道，用于导入不同的气体；混气通道，与所述进气通道连通，用于将导入的气体混合以制备混合气体；喷射通道，与所述混气通道连通，用于将所述混气通道内制备的混合气体喷射至保护镜。本发明通过气路系统的混气通道，可快速制备混合气体，并可简化激光加工头的结构，降低混合气体制备的成本。

Description

激光加工设备、激光加工头及其气路系统

【技术领域】

本发明实施例涉及激光加工技术领域，尤其涉及一种激光加工设备、激光加工头及其气路系统。

【背景技术】

激光切割设备是利用激光光束来加工工件，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，以达到切割和雕刻的目的，激光加工机具有精度高、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，近年来得到广泛应用。

现有的激光切割设备所使用的切割气体是工业氧气、氮气和空气作为混合气源，按照切割的材料、切割环境要求进行混合制备混合气体。然后将制备好的混合气体通过管路引导到激光加工头内进行切割作业。混合气体的制备需要专门的气体混合设备来完成，不仅占用空间，增加混合气体制备成本，而且还会导致整个激光加工设备体积庞大。

申请号为“202021103886.X”，名称为“一种激光切割机用自动供气系统”的中国专利，公开了一种激光切割机用自动供气系统，包括供气机座，所述的供气机座内设有三路供气件，所述的供气机座上设有激光切割头，所述的激光切割头与三路供气件之间设有防回流压力传感组件，所述的防回流压力传感组件与激光切割头之间设有用气总阀，所述的用气总阀上连接有气压表，所述的防回流压力传感组件一端与用气总阀相连，另一端与三路供气件相连，所述的激光切割头上还设有烟气回收件，所述的烟气回收件的底部水平面高于激光切割头的底部水平面。该专利的供气系统虽然采用了三路供气器件，经过用气总阀后汇总输出，设计较为简洁，降低了成本。

但是，该发明的气体混合是通过平衡阀(用气总阀)实现的，平衡阀通过输气管路与激光切割头连接，三路气体经过平衡阀气体混合后通过管路输送至激光切割头，系统比较复杂。此外，平衡阀的结构较为复杂，并且需要在每个气路上设置压力平衡装置及流量控制器来调整每个气路的压力及流量，气体混合的效率较低，无法实现快速制备混合气体的目的。供气系统需要集成比较多的电子控制元件及执行元件，可能会导致整个装置结构比较复杂，成本也会增高。

【发明内容】

本发明实施例旨在提供一种激光加工设备、激光加工头及其气路系统，设计了一种具备气体混合功能的气路系统，可通过混气通道快速制备混合气体，简化激光加工头的结构，降低混合气体制备的成本。

本发明实施例解决其技术问题采用以下技术方案：一种激光加工头的气路系统，所述气路系统设置在所述激光加工头内，包括：至少两个进气通道，用于导入不同的气体；混气通道，与所述进气通道连通，用于将导入的气体混合以制备混合气体；喷射通道，与所述混气通道连通，用于将所述混气通道内制备的混合气体喷射至保护镜。

作为优选方案，所述喷射通道设置在保护镜收容装置之内，并位于所述保护镜的下方。

作为优选方案，所述喷射通道包括围绕通光通道的轴线设置的集气槽及将所述集气槽与所述冷却腔连通的多个喷气口。

作为优选方案，所述混气通道设置在保护镜收容装置外部，并贴近于所述保护镜收容装置的部位。

作为优选方案，所述混气通道设置在保护镜收容装置内部，并位于所述喷气通道的下方。

作为优选方案，所述混气通道为非直行通道。

作为优选方案，当所述混气通道设置在保护镜收容装置外部时，所述混气通道为迷宫形通道或弓字形通道；当所述混气通道设置在保护镜收容装置内部时，所述混气通道为螺旋通道或多环通道。

作为优选方案，当所述进气通道为两个时，导入的气体分别为空气与氮气，或氮气与氧气；当所述进气通道为三个时，导入的气体分别为空气、氮气与氧气。

本发明还公开了一种激光加工头，包括上述任一方案所述的气路系统。

本发明还公开了一种激光加工设备，包括上述任一方案所述的激光加工头。

本发明的有益效果是：激光加工头的气路系统设置了混气通道，不同种类气体通过进气通道进入混气通道内，通过混气通道实现气体混合，达到快速制备混气气体的目的，提高了气体的混合效率。实现了激光加工头本身自带气体混合功能，有利于简化激光加工头的结构，降低激光加工头的研发和制造及混合气体的制备成本。此外，混气通道兼具给保护镜冷却散热的功能，保护镜产生的热量可通过混气通道内的流动气体来吸收，从而优化了激光加工头内的散热布局，提高了激光加工头的散热效率。

【附图说明】

一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1为本发明一实施例的激光加工头的分解结构示意图；

图2为图1所示实施例的激光加工头的座体的结构示意图；

图3为图1所示实施例的激光加工头的冷却腔位置处的纵向截面示意图图；

图4为图1所示实施例的激光加工头的出气腔在盖板上设置的横向截面图；

图5为本发明另一实施例的激光加工头的分解结构示意图；

图6为图5所示实施例的激光加工头的冷却腔位置处的纵向截面示意图图；

图7为本发明另一实施例的激光加工头的分解结构示意图；

图8为图7所示实施例的激光加工头的冷却腔位置处的纵向截面示意图图；

图9为图7所示实施例的激光加工头的另一种冷却腔位置处的纵向截面示意图。

【具体实施方式】

为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”/“固接于”/“安装于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“内”、“外”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

此外，下面所描述的本发明不同实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

结合图3、图6、图8及图9所示，图中箭头所指示的方向为气体的流动方向，本发明实施例提供了一种激光加工头的气路系统，该气路系统设置在激光加工头内，该气路系统包括用于导入不同气体的至少两个进气通道100、用于将导入的气体进行混合以制备混合气体的混气通道200、用于将混气通道 200内制备的混合气体喷射至冷却腔30内的保护镜40上的喷射通道。其中，混气通道200可以设置在冷却腔30外，也可设置在冷却腔30内。

具体的，混气通道200与冷却腔30分开设置，混气通道200设置在冷却腔30的一侧，喷射通道设置在冷却腔30内，并位于保护镜40的下方，进气通道100、混气通道200、喷射通道及冷却腔30按照气体流经的先后顺序依次连通。不同的气体通过进气通道100进入混气通道200内后，在混气通道 200内开始相互接触、汇聚混合，形成符合切割工艺要求的混合气体，混合气体从混气通道200流出后，通过喷射通道将气体喷射至冷却腔30内的保护镜40上，以对保护镜40进行冷却，并吹走保护镜40上附着的杂质，以防止杂质在保护镜40上积热而导致保护镜40被烧毁。

为了提高混气通道200对气体混合的质量，并结合加工头的结构特点，需要使混气通道200在有限的结构空间内增加气体的流动距离，因而可将混气通道200的形状设计成迷宫形或弓字形，这些形式的混气通道均可以在有限的结构空间内增加气体的流动距离，从而增加了气体的混合空间及流动时间，有助于气体在有限结构空间内提高气体的混合效率及混合的充分性。

此外，可以将混气通道200设置在贴近保护镜40的区域，使气体流过混气通道200时，能够吸收保护镜40附近区域的热量，以对保护镜40及与保护镜40临近的其他发热部件进行冷却散热。例如，将混气通道200设置在冷却腔30的一侧，由于混气通道200形状为迷宫形或弓字形，有利于混气通道 200内的气体与冷却腔30侧面的区域充分接触，从而尽可能的吸收冷却腔30 侧面的区域的热量。这样保护镜40及与保护镜40临近的其他发热部件对外传递的热量，可不限于通过冷却腔30内的混合气体来吸收，还可通过混气通道200内的流动气体来吸收，从而优化了激光加工头内的散热布局，提高了激光加工头的散热效率。

当混气通道200设置在冷却腔30内时，混气通道200位于冷却镜40的下方，混气通道200为环绕着冷却镜40下方的通光通道50的轴线设置螺旋通道或沿该通光通道轴线设置的多个环形通道依次连通形成的多环通道，喷射通道设置在保护镜40及混气通道200之间。

不同的气体通过进气通道100进入混气通道200内后，在混气通道200 内开始相互接触、汇聚混合，形成符合切割工艺要求的混合气体，混合气体从混气通道200流出后，通过喷射通道将气体喷射至冷却腔30内的保护镜40 上，以对保护镜40进行冷却，并吹走保护镜40上附着的杂质，以防止杂质在保护镜40上积热而导致保护镜40被烧毁。

螺旋通道或环形通道具有利于增加混气通道的长度，从而可在有限的冷却腔30的空间内最大限度的增加混气通道200的长度，使气体流过混气通道 200后混合的更充分，气体混合越充分，越有利于提升气体的混合速度及混合效率。

此外，由于混气通道200设置为环绕着冷却腔30的轴线设置的螺旋通道或环形通道，有利于将气体最大限度的收集汇聚在冷却腔30内，增大了气体与冷却腔30的接触面积，从而能够快速吸收保护镜传递给冷却腔30上热量，以实现对保护镜40进行冷却散热的目的。

本实施例由于将混气通道设置在冷却腔30内，进行一体融合设置，相较于上述的将混气通道200设置在冷却腔30的一侧，两者为分开设置的实施例而言，兼具了气体混合功能及对保护镜进行冷却散热的功能的同时，简化了激光加工头的气路系统的结构，使激光加工头的内部结构更加紧凑，气路系统的密封性更好。

以下为具体实施例：

如图1至图4所示，本实施例为混气通道200与冷却腔30分开设置的具体实施方案，本实施例中提供了一种激光加工头，包括加工头本体1和可拆卸安装于加工头本体1一侧的进气座20，所述进气座20包括上座体21、下盖板22及设置在上座体21一侧上方的至少两个进气口10，上座体21背离所述进气口10的一侧的表面设有一凹陷区211，该凹陷区211底部开设有与进气口10贯通的通孔212，该凹陷区211内设有自底部往外延伸的凸缘214，当上座体21与下盖板22配合连接在一起时，与凹陷区211形成一密封的混气室，则凸缘214的外沿与下盖板22紧密抵接，将凹陷区211的内部空间连续分隔形成一条曲折的混气通道200。

通过在凹陷区211内设置凸缘214，可以将凹陷区211有限的内部空间分隔出可以对气体进行快速、高效混合的混气通道，从而在有限的空间内最大限度的增加了气体混合时间和空间，使气体流过气体混气通道200后混合的更充分，气体混合越充分，越有利于提升气体的混合速度及混合效率。

本实施例中将混气通道设置在进气座20内，使进气座20具备混气功能，进气座20与加工头本体1为可拆卸连接，可实现进气座20通过标准接口安装在不同的加工头本体1上，可提高进气座20的通用性。

结合图2及图3所示，上座体21上设有至少两个气体接头23，气体接头 23分别对应的安装固定在进气口10上，使气体接头23与进气口10共同组成进气通道100。可通过紧固件依次穿过上座体21及下盖板22将两者锁紧固定在加工头本体1的侧壁上，实现将上座体21、下盖板22与加工头本体1的可拆卸固定连接。

为了提高下盖板22与上座体21连接处的密封效果，防止气体泄漏，下盖板22与上座体21的接合处设有密封圈24，下盖板22通过紧固件锁紧在上座体21上，将密封圈24压紧。

为了提高气体在混气通道200内混合的充分性，需要延长混气通道200 的长度，使气体在混气通道200流过距离越长，气体混合的越充分。为了避免因延长混气通道200的长度而需要增大上座体21的体积，混气通道200的形状为迷宫形或弓字形。气体在这些形状的混气通道200内流动均可实现充分混合的目的，并且这些形状的混气通道200均能够充分利用自身的结构特点，在尽可能延长混气通道200的长度的同时，又兼顾充分合理利用了上座体21的体积，从而优化了加工头本体1的结构。

具体的，该凸缘214包括多个沿凹陷区211的宽度方向设置的第一凸缘和多个沿凹陷区211的长度方向设置的第二凸缘，多个第一凸缘及多个第二凸缘呈迷宫排布，将凹陷区211的内部空间分隔成一条曲折且连续的迷宫形沟槽。第一凸缘及第二凸缘的延伸端均与下盖板22抵接，使下盖板22将该迷宫形沟槽的开口封堵，形成一条迷宫形通道，该迷宫形通道即为混气通道 200。

凸缘214也可只包括多个沿凹陷区211宽度方向设置的第三凸缘，多个第三凸缘沿凹陷区211的长度方向交错间隔排布，相邻的两个第三凸缘的一端分别连接凹陷区211不同的长边侧壁，相邻两个第三凸缘的另一端与各自相对的长边侧壁设有间距，从而将凹陷区211的内部空间分隔成一条弓字形沟槽。第三凸缘的延伸端抵接在下盖板22上，使下盖板22将弓字形沟槽的开口封堵形成一条弓字形通道，该弓字形通道即为混气通道200。

本发明实施例通过在上座体21的凹陷区211内设置凸缘214，通过凸缘214在凹陷区211内的纵横排布，将凹陷区211的内部空间分隔成了迷宫形沟槽或弓字形沟槽，下盖板22将迷宫形沟槽或弓字形沟槽密封形成了混气通道，从而在有限的空间内最大限度的增加了混气通道的长度，使气体流过混气通道200后混合的更充分，气体混合越充分，越有利于提升气体的混合速度及混合效率。此外，由于迷宫形沟槽或弓字形沟槽有利于增加混气通道200的长度，因而，可以将上座体21的体积做的更小，从而有利于缩减上座体21的体积，减小上座体21的占用空间。

如图3所示，加工头本体1内还设有保护镜收容装置，包括冷却腔30，冷却腔30内设有保护镜上座11及保护镜下座12，保护镜上座11与保护镜下座12间隔设置，使保护镜上座11与保护镜下座12之间的空间形成安装部，保护镜40可拆卸的密封安装该在安装部内。保护镜下座12内设有通光通道 50，喷射通道包括设置在保护镜下座12的外侧壁上且环绕通光通道50轴线设置的集气槽13，以及设置在保护镜下座上且围绕通光通道轴线设置的多个喷气口14，喷气口14被配置为向通光通道50轴线倾斜设置，集气槽13与冷却腔30的内壁密封配合，集气槽13通过喷气口14与冷却腔30连通。

如图4所示，下盖板22上设有出气腔26，出气腔26的一端与混气通道 200连通，出气腔26的另一端与集气槽13连通。待混合气体分别从不同的气体接头23导入混气通道200内，沿着混气通道200流动相互混合，完成制备符合加工条件的混合气体，再通过出气腔26流入集气槽13内，流入集气槽 13内的混合气体通过喷气口14被喷射至保护镜40上，以对保护镜14进行冷却，并吹走保护镜40上附着的杂质，以防止杂质在保护镜40上积热而导致保护镜被烧毁。

具体的，下盖板22的背面还设有凸台27，出气腔26设置在凸台27内，加工头本体1的侧壁上正对着集气槽13的位置设有限位槽15，限位槽15的底部还设有长条状的对接槽16，该对接槽16的底部设有与集气槽13连通的通气口60。下盖板22固定在加工头本体1的侧壁上时，凸台27对应的卡入限位槽15内，此时，出气腔26与对接槽16对接，实现出气腔26通过通气口60与集气槽连通的目的。

凸台27卡入限位槽15内后，限位槽15对凸台27具有限位作用，以防止下盖板22相对于加工头本体1的侧壁发生偏移，导致出气腔26与通气口 60对接产生误差或对不准，而影响气体进入集气槽或导致气体泄漏。从而提高了出气腔26与通气口60对接的准确性及稳定性。此外也可提高上座体21 及下盖板22与加工头本体1的连接的紧凑性。

如图4所示，优选的，出气腔26的横截面由其与混气通道200连接的一端向其与对接槽16对接的一端逐渐增大，形成喇叭状扩口。由于混气通道200 内的气体一般具有较高的气压，高压会导致从出气腔26出混合气体，经过通气口60流入到集气槽13内时，气体流速很快，从而容易在集气槽13内产生涡流，影响混合气体在集气槽13内流动分布的均匀性，导致从每个喷气口14 内喷射至保护镜40的混合气体流速不一致，使保护镜40局部散热不均匀或不能有效吹离保护镜上的杂质。

因此，上述的具有喇叭状扩口的出气腔26具有较好的减压、降速效果，使从混气通道200进入到出气腔26内气体沿着喇叭状扩口流动，越往前流动气压越小，流速越慢，从而使气体以较低的速度进入集气槽13内，避免了气体在集气槽13内流动时产生涡流的情况，提高了混合气体在集气槽13内流动分布的均匀性。

如图3所示，作为优选，可以将上座体21及下盖板22与加工头本体1 的连接位置，设置在贴近保护镜收容装置的区域，例如，将该连接位置设置在的加工头本体1的贴近保护镜40的一侧的侧壁上。这样可使上座体21上设置的混气通道200尽量贴近保护镜40的区域，以实现上述实施例中提到的将混气通道设置在贴近保护镜的区域的目的。

这样保护镜40及与保护镜40临近的其他发热部件对外传递的热量，可不限于通过冷却腔30内的混合气体来吸收，还可通过混气通道200内的流动气体来吸收，从而优化了加工头本体1内的散热布局，提高了激光加工头的散热效率。

结合图5及图6所示，本实施例为混气通道200与冷却腔30分开设置的另一种具体实施方案，本实施例提供了一种激光加工头，包括加工头本体1、进气座20及设置在进气座20一侧上方的至少两个进气口10，进气座20背离所述进气口10的一侧的表面开设有与进气口10分别贯通的通孔(未标示)，加工头本体1的一侧侧壁上设有凹陷区211，该凹陷区211底部设有往外延伸的凸缘214，进气座20通过紧固件锁紧固定在凹陷区22上方，与凹陷区22形成一密封的混气室，则凸缘214的延伸端与进气座抵接，使凸缘214将凹陷区22的内部空间连续分隔形成一条曲折的混气通道200。

本实施例中，将主要的混气结构设置在加工头本体1上，使加工头本体与进气座20两者不能单独实现混气功能，需要将进气座20与加工头本体1 一体连接后才可形成完整的混气通道200来实现混气。

气体接头23分别对应的安装固定在进气口10上，进气口10与气体接头 23共同组成进气通道100。凹陷区211的底部设有与集气槽13连通的通气口 60，该通气口60位于混气通道200的末端。待混合气体例如氮气、氧气和空气等，分别从不同的气体接头23通过进气口10导入混气通道200内，并沿着混气通道200流动，相互混合，最终在混气通道200的末端通过通气口60 流入集气槽13内。流入集气槽13内的混合气体通过喷气口14被喷射至保护镜40上，以对保护镜14进行冷却，并吹走保护镜40上附着的杂质，以防止杂质在保护镜40上积热而导致保护镜被烧毁。

为了提高进气座20与加工头本体1的侧壁连接处的密封效果，防止气体泄漏，进气座20与加工头本体1侧壁的接合处设有密封圈24，下盖板22通过紧固件锁紧在加工头本体1的侧壁上，将密封圈24压紧。优选的，可在加工头本体1的侧壁上设置一道将设置混气通道200的区域整体包围的密封沟 13，密封圈24通过挤压的方式安装在密封沟13内，密封沟13对密封圈24 具有限位固定作用，防止密封圈24产生滑移而导致密封效果下降。下盖板22通过紧固件锁紧在加工头本体1的侧壁上，将密封圈24压紧，这样设置可进一步提高进气座20与加工头本体1侧壁的接合处的密封性。

与上一个实施例类似的，凸缘214包括多个沿凹陷区211的宽度方向设置的第一凸缘和多个沿凹陷区211的长度方向设置的第二凸缘，多个第一凸缘及多个第二凸缘呈迷宫排布，将凹陷区211的内部空间分隔成一条曲折且连续的迷宫形沟槽。第一凸缘及第二凸缘的延伸端均抵接在进气座20上，使进气座20将该迷宫形沟槽的开口封堵，形成一条迷宫形通道，该迷宫形通道即为混气通道200。

凸缘214也可只包括多个沿凹陷区211宽度方向设置的第三凸缘，多个第三凸缘沿凹陷区211的长度方向交错间隔排布，相邻的两个第三凸缘的一端分别连接凹陷区211不同的长边侧壁，相邻两个第三凸缘的另一端与各自相对的长边侧壁设有间距，从而凹陷区211的内部空间分隔成一条弓字形沟槽。第三凸缘的延伸端抵接在进气座20上，使进气座20将弓字形沟槽的开口封堵形成一条弓字形通道，该弓字形通道即为混气通道200。

作为优选，可以将混气通道200设置在贴近保护镜收容装置的区域，例如，将混气通道200设置在的加工头本体1的贴近保护镜40的一侧的侧壁上。以实现上述实施例中提到的将混气通道200设置在贴近保护镜40的区域的目的。

这样保护镜40及与保护镜40临近的其他发热部件对外传递的热量，可不限于通过冷却腔内的混合气体来吸收，还可通过混气通道200内的流动气体来吸收，从而优化了加工头本体1内的散热布局，提高了激光加工头的散热效率。

结合图7至图9所示，本实施例属于将混气通道200设置在冷却腔30内的具体实现方案，本实施例中公开了一种激光加工头，包括加工头本体1及设置在加工头本体1的侧壁上的至少两个气体接头23。其中加工头本体1内设有保护镜收容装置，该保护镜收容装置包括冷却腔30，冷却腔30内设有保护镜上座11及保护镜下座12，保护镜上座11与保护镜下座12间隔设置，使保护镜上座11与保护镜下座12之间的空间形成安装部，保护镜40可拆卸的密封安装该在安装部内。保护镜下座12内设有通光通道50，保护镜下座12 的外侧壁上设有环绕通光通道50的轴线设置的环绕结构，保护镜下座12的外侧壁与冷却腔30的内壁密封配合，使该环绕结构形成了上述的混气通道 200。喷气通道包括设置在保护镜下座12贴近保护镜40的一端上的，且围绕通光通道50轴线设置的多个喷气口14，喷气口14被配置为向通光通道50轴线倾斜设置，喷气口14的一端与混气通道200末端连通，喷气口14的另一端与冷却腔30连通。

加工头本体1的侧壁上设有与混气通道200首端连通的至少两个通气口 60，气体接头23可直接对应安装固定在通气口60上，从气体接头23通入的气体通过通气口60导入混气通道200内。气体沿着混气通道200流动相互混合，完成制备符合加工条件的混合气体，混合气体在混气通道200的末端穿过喷气口14喷射进入冷却腔30内，将混合气体喷射至保护镜40上，以对保护镜40进行冷却，并吹走保护镜40上附着的杂质，以防止杂质在保护镜40上积热而导致保护镜40被烧毁。紧接着，混合气体被保护镜40阻挡反射后，通过通光通道50离开冷却腔30。

当然，气体接头23还可以通过进气座20安装固定在加工头本体1的侧壁上，具体的，进气座20一侧上方设有至少两个进气口10，进气座20背离所述进气口10的一侧的表面开设有与进气口10分别贯通且与通气口60位置相对应的通孔(未标示)，气体接头23对应的安装固定在进气口10上，进气口10及气体接头23共同组成进气通道100，进气座20可通过紧固件锁紧固定在加工头本体1的侧壁上，使进气口10对应的与通气口60连通。此外，进气座20还可通过焊接的方式与加工头本体1的侧壁一体连接固定。进气座 20可以增加气体接头23与加工头本体1连接的强度及可靠性，还可实现将多个气体接头23集中设置在进气座20上，以简化加工头本体1的结构。

如图8所示，本图中箭头所指方向为气体流动方向示意，本实施例中，环绕结构为在保护镜下座12的外侧壁上环绕通光通道50轴线设置的螺旋槽，保护镜下座12的外侧壁与冷却腔30的内壁密封配合，使该螺旋槽形成一条螺旋通道，该螺旋通道即为混气通道。喷气口14与螺旋通道的最后一圈连通，螺旋通道的最后一圈贴近保护镜40，螺旋通道的最后一圈具有收集汇聚混合气体的功能，可以等同于前述实施例中提到的集气槽，通气口60与螺旋槽的第一圈连通。

不同的气体分别通过对应的气体接头23从通气口60进入到该螺旋通道内，沿着螺旋通道往前流动，在流动过程中不同种气体相互接触混合，越往前流动混合越充分，并在螺旋通道的最后一圈穿过喷气口14被喷射至保护镜 40上，以对保护镜40进行冷却，并吹走保护镜40上附着的杂质，以防止杂质在保护镜40上积热而导致保护镜被烧毁。

此外，由于螺旋通道是环绕着通光通道的轴线设置的，有利于将气体最大限度的收集汇聚在冷却腔30内，增大了气体与冷却腔30的接触面积，从而能够快速吸收保护镜40及通光通道50内的激光传递给保护镜下座12上的热量，以实现对冷却腔30内的部件进行整体冷却散热的目的。

当然，如图9所示，本图中箭头所指方向为气体流动方向示意，本实施例中，环绕结构还可为在保护镜下座12的外侧壁上设置沿着通光通道50的轴线依次排布的多个环形槽，相邻的两个环形槽相互连通，保护镜下座12的外侧壁与冷却腔30的内壁密封配合，使该多个环形槽形成一条多环通道，该多环通道即为混气通道200。喷气口14与多环通道的最后一圈连通，多环通道的最后一圈贴近保护镜40，多环通道的最后一圈具有收集汇聚混合气体的功能，可以等同于前述实施例中提到的集气槽，通气口60与多环通道的第一圈连通。

不同的气体分别通过对应的气体接头23从通气口60进入到该多环通道内，沿着多环通道往前流动，在流动过程中不同种气体相互接触混合，越往前流动混合越充分，并在多环通道的最后一圈穿过喷气口14被喷射至保护镜 40上，以对保护镜40进行冷却，并吹走保护镜40上附着的杂质，以防止杂质在保护镜40上积热而导致保护镜40被烧毁。

同样的，由于多环通道是环绕着通光通道50的轴线设置的，有利于将气体最大限度的收集汇聚在冷却腔30内，增大了气体与冷却腔30的接触面积，从而能够快速吸收保护镜40及通光通道50内的激光传递给保护镜下座12上的热量，以实现对冷却腔30内的部件进行整体冷却散热的目的。

以上所有实施例中，气体接头23主要用于与外部的输气管连接，气体接头23为快速插拔式气体接头，可实现快速插拔的同时，在高气压条件下兼具良好的密封性，输气管可以与气体接头23进行快速对接。

进气口10可以配置成，至少有一部分进气口10的孔径不同于其他部分进气口10的孔径；例如，进气口10的数量为3-5个，可以设置三种不同孔径的进气口，第一部分进气口的孔径为8mm，第二部分进气口的孔径为12mm 第三部分进气口的孔径为16mm。因而可根据不同的气体成分比例混合要求，高比例成分的气体优先选用大孔径的进气口进气，低比例成分的气体选用小孔径的进气口进气，以提高进气速度，从而提升混合效率。

为了适配激光切割常用到的三种气体进行混合的需求，进气口10通常设置为两个或三个，气体接头23对应的设置为两个或三个。

当进气口10设置为两个时，对应气体接头23分别为空气接头与氮气接头，或者氮气接头与氧气接头。以便于将空气与氮气导入混气通道200进行混合制备混合气体，或者将氮气与氧气导入混气通道200进行混合制备混合气体。

同样的，当进气口10设置为三个时，对应的气体接头23分别为氮气接头、氧气接头及空气接头，以便于将氮气、氧气及空气导入到混气通道200 进行混合制备混合气体。

这样可以适应不同切割工艺条件下对混合气体的制备需求，极大的拓展了混气通道200对于气体混合的应用场景，提高了适用性。

由于不同的切割工艺所需要的混合气体种类不同，在一些场合下，可能不需要用到全部的气体接头23，导致气体接头23闲置。因此气体接头23上还可设置堵头(未标示)，将不需要使用的气体接头23封堵，以防止气体回流泄漏。

此外，可将气体接头23并排紧挨设置在一个区域，且均向上倾斜设置，以上实施例中提到的，上座体21的侧壁上、进气座20的侧壁上或进气座20 上等，以便于与外接气体管路连接，并且倾斜向上设置相较于传统的垂直设置方式更能减小气体在气体接头23内流动的阻力，使气体在气体接头23内的流动更顺畅。

本发明实施例还公开了一种激光加工设备，包括上述任一方案的激光加工头。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种激光加工头的气路系统，其特征在于，所述气路系统设置在所述激光加工头内，包括：

至少两个进气通道，用于导入不同的气体；

混气通道，与所述进气通道连通，用于将导入的气体混合以制备混合气体；

喷射通道，与所述混气通道连通，用于将所述混气通道内制备的混合气体喷射至保护镜。

2.根据权利要求1所述的气路系统，其特征在于，所述喷射通道设置在保护镜收容装置之内，并位于所述保护镜的下方。

3.根据权利要求2所述的激光加工头的气路系统，其特征在于，所述喷射通道包括围绕通光通道的轴线设置的集气槽及将所述集气槽与所述冷却腔连通的多个喷气口。

4.根据权利要求1所述的气路系统，其特征在于，所述混气通道设置在保护镜收容装置外部，并贴近于所述保护镜收容装置的部位。

5.根据权利要求1所述的气路系统，其特征在于，所述混气通道设置在保护镜收容装置内部，并位于所述喷气通道的下方。

6.根据权利要求1所述的气路系统，其特征在于，所述混气通道为非直行通道。

7.根据权利要求6所述的气路系统，其特征在于，当所述混气通道设置在保护镜收容装置外部时，所述混气通道为迷宫形通道或弓字形通道；

当所述混气通道设置在保护镜收容装置内部时，所述混气通道为螺旋通道或多环通道。

8.根据权利要求1所述的激光加工头的气路系统，其特征在于，当所述进气通道为两个时，导入的气体分别为空气与氮气，或氮气与氧气；

当所述进气通道为三个时，导入的气体分别为空气、氮气与氧气。

9.一种激光加工头，其特征在于，包括如权利要求1至8任一项所述的气路系统。

10.一种激光加工设备，其特征在于，包括权利要求9所述的激光加工头。

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