CN204053247U - 一种实现电容焦点跟踪的激光切割头前端 - Google Patents

Abstract

一种实现电容焦点跟踪的激光切割头前端，涉及激光加工设备技术领域，包括中空结构的壳体和导流铜管，所述导流铜管的上端压有上绝缘环，所述上绝缘环固定于壳体，所述导流铜管的下端穿出壳体的底部，穿出部分套有喷嘴，导流铜管位于壳体的部分与壳体之间设有下绝缘环，且下绝缘环位于上绝缘环下方；壳体和下绝缘环之间有一环形槽，环形槽的下方设有一圈散热孔。另外，壳体的外部设有传感器，传感器与壳体固接，壳体、下绝缘环的侧壁分别设有相对应的通孔，通孔内插有插针，插针的一端与传感器连接，另一端与导流铜管连接，且插针套有绝缘套。本实用新型激光切割头前端，不仅电容焦点跟踪效果好，而且传感器拆卸方便，利于检测、维修。

Description

一种实现电容焦点跟踪的激光切割头前端

技术领域

本实用新型涉及激光加工设备技术领域，具体来讲是一种实现电容焦点跟踪的激光切割头前端。

背景技术

激光切割是利用高功率密度的聚焦激光束扫描材料表面，在极短时间内将材料加热到几千甚至上万摄氏度，使材料瞬间熔化或汽化，再用高压气体将熔化或汽化物质从切缝中吹走，从而达到切割材料的目的。由于激光切割具有切割速度快，生产效率高，切割端面质量好等优点，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。

现有的激光切割头一般包括：保护切割头的防撞装置、放置切割镜片的镜片固定装置、手动调节焦距的螺旋调节机构和用于激光输出的切割头前端。这几部分从上到下顺次连接，且它们的轴向中心位于同一轴线上。在使用过程中，由于加工的金属板材厚薄不均匀，表面起伏不平而不能准确对焦，容易造成切口不平滑，切割速度低等问题，为此通常在激光头前端上安装有传感器。通过传感器探测切割头前端到加工材料表面的距离，从而控制激光头升降以保证对焦的准确。目前激光头前端上安装的传感器一般为电容传感器，被加工金属板材作为电容的一极，用于激光加工的喷嘴作为电容的另一极，两极之间的电容和它们之间距离成反比，因此通过电容就可以控制激光加工的焦点。现有的传感器通常设置在螺旋调节机构和切割头前端之间，检测、维修时需整体拆卸，操作十分不方便；而且传感器与切割头前端之间通过电线连接，接线距离长、接触不牢靠，且传输效果不佳，从而使得电容焦点跟踪的效果受到影响。

实用新型内容

针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种实现电容焦点跟踪的激光切割头前端，不仅电容焦点跟踪效果好，而且传感器拆卸方便，利于检测、维修。

为达到以上目的，本实用新型采取的技术方案是：提供一种实现电容焦点跟踪的激光切割头前端，包括中空结构的壳体和导流铜管，所述导流铜管的上端压有上绝缘环，所述上绝缘环固定于壳体，所述导流铜管的下端穿出壳体的底部，穿出部分套有喷嘴，导流铜管位于壳体的部分与壳体之间设有下绝缘环，且下绝缘环位于上绝缘环下方。其中，所述壳体的外部设有传感器，所述传感器与壳体固接，壳体、下绝缘环的侧壁分别设有相对应的通孔，通孔内插有插针，所述插针的一端与传感器连接，另一端与导流铜管连接，且插针套有绝缘套。

在上述技术方案的基础上，所述传感器封装于一个传感器外壳内，传感器外壳扣设有传感器外盖，传感器外壳与壳体固接。

在上述技术方案的基础上，所述壳体与传感器之间设有隔热板，所述隔热板的中央设有供插针、绝缘套穿过的开孔。

在上述技术方案的基础上，所述开孔内设有插孔器件，插针、绝缘套穿过所述插孔器件。

在上述技术方案的基础上，所述壳体的底部与下绝缘环之间设有一环形槽，所述环形槽的下方均匀设有一圈散热孔，所述散热孔与壳体外部连通，所述壳体的侧边设有一辅助进气孔，所述环形槽与辅助进气孔连通。

在上述技术方案的基础上，所述散热孔的个数为9个。

在上述技术方案的基础上，所述上绝缘环由内沿向下延伸出延展部，所述延展部与导流铜管的内侧壁紧贴。

在上述技术方案的基础上，所述导流铜管的上端开设有环形槽，所述环形槽内设有密封圈。

在上述技术方案的基础上，所述导流铜管穿出壳体底部的部分还套有喷嘴锁紧环，所述喷嘴锁紧环位于喷嘴的上端。

在上述技术方案的基础上，所述导流铜管与喷嘴、喷嘴锁紧环之间通过螺纹连接。

本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型中，壳体的外部设有传感器，该外置的传感器在检测、维修时拆卸方便，操作简单。另外，该传感器与导流铜管之间通过插针连接，较传统电线连接而言，接线距离短、接触牢靠，而且传输效果佳，保证了电容焦点跟踪的良好效果。

2、本实用新型中，在传感器的外部还增设了具有封装功能的传感器外壳和传感器外盖，能很好地对传感器起到保护、隔离作用，防止传感器在切割过程中因受到外力影响而受损，还能将传感器与其他部件隔离，避免传输信号受到干扰。另外，在检测、维修时仅需将传感器外盖拆下即可，操作简单、方便。

3、金属板材的切割过程中，会在极短时间内将材料加热到几千甚至上万摄氏度，因此激光切割头前端的温度会很高。本实用新型在壳体与传感器之间特别设置有隔热板，能在一定程度上防止壳体的热量传递到传感器上，避免因温度过高而影响传感器的效果或造成传感器的损坏。

4、本实用新型中，壳体的底部与下绝缘环之间设有一环形槽，环形槽的下方均匀设有一圈散热孔，能与壳体外部连通，吹入辅助进气孔的高压气体能从该散热孔中均匀吹到工件上，降低工件温度，提高切割效率；另外，还可带走壳体内部的热量，从而降低切割头前端的温度

附图说明

图1为本实用新型激光切割头前端的结构示意图；

图2为图1的分解图；

图3为图1沿A-A＇方向的剖面图。

附图标记：

1－壳体；2－下绝缘环；3－导流铜管，31－环形槽；4－上绝缘环，41－延展部；5－喷嘴；6－传感器；7－插针；8－绝缘套；9－传感器外壳；10－传感器外盖；11－隔热板；12－开孔；13－插孔器件；14－散热孔；15－密封圈；16－喷嘴锁紧环；17－环形槽；18－辅助进气孔。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步详细说明。

如图1至图3所示，本实用新型提供一种实现电容焦点跟踪的激光切割头前端，包括中空结构的壳体1和导流铜管3，所述导流铜管3的上端压有上绝缘环4，所述上绝缘环4固定于壳体1，所述导流铜管3的下端穿出壳体1的底部，穿出部分套有喷嘴5，导流铜管3位于壳体1的部分与壳体1之间设有下绝缘环2，且下绝缘环2位于上绝缘环4下方。另外，壳体1的外部设有传感器6，所述传感器6与壳体1固接，壳体1、下绝缘环2的侧壁分别设有相对应的通孔，通孔内插有插针7，所述插针7的一端与传感器6连接，另一端与导流铜管3连接，且插针7套有绝缘套8。其中，下绝缘环2和上绝缘环4将导流铜管3与壳体1隔离，绝缘套8将插针7与壳体1隔离，使得壳体1与金属板材形成一极，导流铜管3通过插针7与传感器6形成另一极。

传感器6通过感应所形成的板式电容的电容值来探测切割头前端到金属板材表面的距离。随着金属板材表面的起伏调整激光切割头升降，以保证对焦的准确，从而实现电容焦点跟踪。另外，外置的传感器6在检测、维修时拆卸方便，操作简单；且传感器6与导流铜管3之间通过插针7连接，相较传统电线连接而言，接线距离短、接触牢靠，传输效果更佳，保证了电容焦点跟踪的良好效果。

如图2和图3所示，所述传感器6封装于一个传感器外壳9内，传感器外壳9扣设有传感器外盖10，传感器外壳9与壳体1固接。具有封装功能的传感器外壳9和传感器外盖10能很好地对传感器6起到保护、隔离作用，防止传感器6在切割过程中因受到外力影响而受损，还能将传感器6与其他部件隔离，避免传输信号受到干扰。本实施例中，传感器外盖10通过沉头螺丝固定于传感器外壳9，在检测、维修时仅需拧开沉头螺丝将传感器外盖10拆下即可，操作简单、方便。

由于金属板材的切割过程中，会在极短时间内将金属板材加热到几千甚至上万摄氏度，因此激光切割头前端的温度会很高。如图2和图3所示，为了能在一定程度上防止壳体1的热量传递到传感器6上，避免因温度过高而影响传感器6的效果或造成传感器6的损坏，所述壳体1与传感器6之间设有隔热板11，所述隔热板11的中央设有供插针7、绝缘套8穿过的开孔12。本实施例中，所述开孔12内设有插孔器件13，插针7、绝缘套8穿过所述插孔器件13，所述插孔器件13与插针7的配合使得接触更牢靠，传输效果更好。

如图1至图3所示，所述壳体1的底部与下绝缘环2之间设有一环形槽17，所述环形槽17的下方均匀设有一圈散热孔14，所述散热孔与壳体1外部连通，所述壳体1的侧边还设有一辅助进气孔18，所述环形槽17与辅助进气孔18连通。从辅助进气孔18吹入的高压气体能从散热孔14中均匀吹到工件上，降低工件温度，提高切割效率；另外，还可带走壳体1内部的热量，从而降低切割头前端的温度。

本实施例中，所述散热孔14的个数为9个，且均匀分布，使得散热均匀；所述上绝缘环4由内沿向下延伸出延展部41，所述延展部41与导流铜管3的内侧壁紧贴，避免导流铜管3的内侧壁与其他部件形成导流；所述导流铜管3的上端开设有环形槽31，所述环形槽31内设有密封圈15，使得导流铜管3与上绝缘环4之间的密封性更好。另外，所述导流铜管3穿出壳体1底部的部分还套有喷嘴锁紧环16，所述喷嘴锁紧环16位于喷嘴5的上端，能对喷嘴5起到很好的锁紧效果，且所述导流铜管3与喷嘴5、喷嘴锁紧环15之间通过螺纹连接。

本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本实用新型相同或相近似的技术方案，均在其保护范围之内。

Claims (10)

1.一种实现电容焦点跟踪的激光切割头前端，包括中空结构的壳体(1)和导流铜管(3)，所述导流铜管(3)的上端压有上绝缘环(4)，所述上绝缘环(4)固定于壳体(1)，所述导流铜管(3)的下端穿出壳体(1)的底部，穿出部分套有喷嘴(5)，导流铜管(3)位于壳体(1)的部分与壳体(1)之间设有下绝缘环(2)，且下绝缘环(2)位于上绝缘环(4)下方，其特征在于：所述壳体(1)的外部设有传感器(6)，所述传感器(6)与壳体(1)固接，壳体(1)、下绝缘环(2)的侧壁分别设有相对应的通孔，通孔内插有插针(7)，所述插针(7)的一端与传感器(6)连接，另一端与导流铜管(3)连接，且插针(7)套有绝缘套(8)。

2.如权利要求1所述的实现电容焦点跟踪的激光切割头前端，其特征在于：所述传感器(6)封装于一个传感器外壳(9)内，传感器外壳(9)扣设有传感器外盖(10)，传感器外壳(9)与壳体(1)固接。

3.如权利要求1所述的实现电容焦点跟踪的激光切割头前端，其特征在于：所述壳体(1)与传感器(6)之间设有隔热板(11)，所述隔热板(11)的中央设有供插针(7)、绝缘套(8)穿过的开孔(12)。

4.如权利要求3所述的实现电容焦点跟踪的激光切割头前端，其特征在于：所述开孔(12)内设有插孔器件(13)，插针(7)、绝缘套(8)穿过所述插孔器件(13)。

5.如权利要求1所述的实现电容焦点跟踪的激光切割头前端，其特征在于：所述壳体(1)的底部与下绝缘环(2)之间设有一环形槽(17)，所述环形槽(17)的下方均匀设有一圈散热孔(14)，所述散热孔与壳体(1)外部连通，所述壳体(1)的侧边设有一辅助进气孔(18)，所述环形槽(17)与辅助进气孔(18)连通。

6.如权利要求5所述的实现电容焦点跟踪的激光切割头前端，其特征在于：所述散热孔(14)的个数为9个。

7.如权利要求1所述的实现电容焦点跟踪的激光切割头前端，其特征在于：所述上绝缘环(4)由内沿向下延伸出延展部(41)，所述延展部(41)与导流铜管(3)的内侧壁紧贴。

8.如权利要求1所述的实现电容焦点跟踪的激光切割头前端，其特征在于：所述导流铜管(3)的上端开设有环形槽(31)，所述环形槽(31)内设有密封圈(15)。

9.如权利要求1所述的实现电容焦点跟踪的激光切割头前端，其特征在于：所述导流铜管(3)穿出壳体(1)底部的部分还套有喷嘴锁紧环(16)，所述喷嘴锁紧环(16)位于喷嘴(5)的上端。

10.如权利要求9所述的实现电容焦点跟踪的激光切割头前端，其特征在于：所述导流铜管(3)与喷嘴(5)、喷嘴锁紧环(16)之间通过螺纹连接。