CN204430572U - 激光切割头和激光切割机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及激光切割的技术领域，提供了一种激光切割头和激光切割机。激光切割头，包括聚焦装置和连接在聚焦装置下方的导气装置；聚焦装置包括聚焦镜筒、聚焦镜和锁圈；导气装置包括气座、喷嘴、保护镜和保护镜盖；喷嘴具的轴心设置有喷气容腔，喷嘴的顶端面与凸缘的底端面之间形成间隔空间；喷嘴包括相互连接的上部和下部，喷嘴的上部边缘上设置有一个连接通道，气座的外壁上设置有进气口，进气口、连接通道和间隔空间依序连通。与现有技术对比，本实用新型提供的激光切割头，能提高进入切口的气流量以及气体流动速度，提高了辅助激光切割的效果。本实用新型提供的激光切割机，切割效果更好，同时提高了加工质量。

Description

激光切割头和激光切割机

技术领域

本实用新型涉及激光切割的技术领域，尤其是涉及一种激光切割头和激光切割机。

背景技术

激光切割是利用高功率密度的聚焦激光束扫描过材料表面，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。

光纤切割比传统切割速度更快效率更高，加工时间短，热影响区小，热变形和加工变形小。激光束聚焦光斑小，可进行更加精细的微加工，传导与聚焦性能更加优越，功率与能量易控。紧凑轻便的模块化机械组件设计，重量轻便，尤其适合于工厂车间使用。

目前，现有的激光切割机，尤其是150w以下的小功率激光机，在切割时，激光通过位于激光头镜筒中的聚焦镜聚焦，通过喷嘴射至被切材料切口处，同时辅助气体气瓶中辅助气体由气座上管接头进入喷嘴射出至被切材料切口处，通过激光预热，辅助气体中的氧气与被切材料发生氧化反应，并产生大量的氧化热，使材料融化化，并由辅助气体吹走熔融的物质，从而在被切材料上形成切口。但是，现有的激光头，气流直接通过通气接头进入激光头内部气道，再杂乱无章地从喷嘴流出，辅助激光进行切割，这种吹气方式中的气流是垂直射入激光头内部气道，因此气流在内部传输方向紊乱，一定程度上降低了气流量和气体流动速度，从而降低了辅助激光切割的效果。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种激光切割头和激光切割机，旨在解决现有技术中，由于激光切割头内气流量小、气体流动速度小，从而影响辅助激光切割效果的缺陷。

本实用新型提供的激光切割头，包括聚焦装置和连接在所述聚焦装置下方的导气装置；所述聚焦装置包括聚焦镜筒、聚焦镜和锁圈，所述聚焦镜筒的轴心设置有激光通道，所述聚焦镜筒内于所述激光通道的下方设置有镜腔，聚焦镜通过所述锁圈固定在所述镜腔内；所述导气装置包括气座、喷嘴、保护镜和保护镜盖，所述气座通过一气座连接环与所述聚焦镜筒固定连接，所述气座的轴心设置有用于放置所述喷嘴、所述保护镜和所述保护镜盖的通腔，所述气座的内侧壁上形成有凸缘，所述保护镜连接在所述凸缘的顶端面并通过所述保护镜盖压紧固定，所述喷嘴设置在所述凸缘的下方；所述喷嘴具的轴心设置有喷气容腔，所述喷嘴的顶端面与所述凸缘的底端面之间形成与所述喷气容腔连通的间隔空间；所述喷嘴包括相互连接的上部和下部，所述喷嘴的上部边缘上设置有一个连接通道，所述气座的外壁上设置有进气口，所述进气口、所述连接通道和所述间隔空间依序连通。

进一步地，所述保护镜盖的底端面与所述保护镜的顶端面之间设置有第一密封圈。

进一步地，所述保护镜的底端面与所述凸缘的顶端面之间设置有第二密封圈。

进一步地，所述第一密封圈和/或所述第二密封圈为V型密封圈。

进一步地，所述喷嘴的下部套设有至少一个第三密封圈，至少一个所述第三密封圈的外端面抵接在所述气座的内侧壁上。

进一步地，所述喷嘴的下部套设有两个所述第三密封圈，两个所述第三密封圈沿所述喷嘴的轴心间隔设置。

进一步地，所述第三密封圈为O型密封圈。

进一步地，还包括一管接头，所述管接头的内端连接在所述气座的所述进气口上。

本实用新型提供的激光切割机，包括上述的激光切割头。

与现有技术对比，本实用新型提供的激光切割头，采用导气装置，喷嘴具的轴心设置有喷气容腔，在喷嘴的顶端面与凸缘的底端面之间形成与喷气容腔连通的间隔空间，喷嘴的上部边缘上设置有一个连接通道，气座的外壁上设置有进气口，进气口、连接通道和间隔空间依序连通，气体由进气口经连接通道进入间隔空间内，再由喷嘴喷出，这样，能大大提高进入切口的气流量以及气体流动速度，以便使切口材料具有足够的氧化而充分进行放热反应，同时又有足够的动量将熔融材料喷射吹出，提高了辅助激光切割的效果。

与现有技术对比，本实用新型提供的激光切割机，切割效果更好，同时提高了加工质量。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的激光切割头的立体示意图；

图2为图1中A-A面的剖视示意图。

1-激光切割头；   10-调焦装置；    20-导气装置；

11-聚焦镜筒；        12-聚焦镜；      13-锁圈；

111-激光通道；       112-镜腔；       21-气座；

22-喷嘴；            23-保护镜；      24-保护镜盖；

30-气座连接环；      211-通腔；       212-凸缘；

221-喷气容腔；       222-间隔空间；   22a-上部；

22b-下部；           223-连接通道；   213-进气口；

41-第一密封圈；      42-第二密封圈；  43-第三密封圈；

50-管接头。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

以下结合具体附图对本实用新型的实现进行详细的描述。

如图1和图2所示，为本实用新型提供的一较佳实施例。

本实施例提供的激光切割头1，其包括聚焦装置10和连接在聚焦装置10下方的导气装置20。聚焦装置10包括聚焦镜筒11、聚焦镜12和锁圈13，聚焦镜筒11的轴心设置有激光通道111，聚焦镜筒11内于激光通道111的下方设置有镜腔112，聚焦镜12通过锁圈13固定在镜腔112内。导气装置20包括气座21、喷嘴22、保护镜23和保护镜盖24，气座21通过一气座连接环30与聚焦镜筒11固定连接，气座21的轴心设置有用于放置喷嘴22、保护镜23和保护镜盖24的通腔211，气座21的内侧壁上形成有凸缘212，保护镜23连接在凸缘212的顶端面并通过保护镜盖24压紧固定，喷嘴22设置在凸缘212的下方。喷嘴22具的轴心设置有喷气容腔221，喷嘴22的顶端面与凸缘212的底端面之间形成与喷气容腔221连通的间隔空间222。喷嘴22包括相互连接的上部22a和下部22b，喷嘴22的上部22a外缘上设置有一个连接通道223，气座21的外壁上设置有进气口213，进气口213、连接通道223和间隔空间222依序连通。

上述的激光切割头1，采用导气装置20，喷嘴22具的轴心设置有喷气容腔221，在喷嘴22的顶端面与凸缘212的底端面之间形成与喷气容腔221连通的间隔空间222，喷嘴22的上部22a外缘上设置有一个连接通道223，气座21的外壁上设置有进气口213，进气口213、连接通道223和间隔空间222依序连通，气体由进气口213经连接通道223进入间隔空间222内，再由喷嘴22喷出，这样，能大大提高进入切口的气流量以及气体流动速度，以便使切口材料具有足够的氧化而充分进行放热反应，同时又有足够的动量将熔融材料喷射吹出，提高了辅助激光切割的效果。

在本实施例中，参见图1和图2，激光切割头1，其包括聚焦装置10和连接在聚焦装置10下方的导气装置20。

聚焦装置10包括聚焦镜筒11、聚焦镜12和锁圈13。聚焦镜筒11和锁圈13均采用铝合金制作。聚焦镜筒11的轴心设置有激光通道111，聚焦镜筒11内于激光通道111的下方设置有镜腔112，聚焦镜12的外缘侧壁与聚焦镜筒11的内侧壁相抵接，通过两者的配合，确保聚焦镜12与聚焦镜筒11同心设置，聚焦镜12通过锁圈13锁定在镜腔112内，锁圈13连接在聚焦镜12的底端面，锁圈13的外壁上开设有螺纹，并与聚焦镜筒11的内侧壁螺纹连接。

导气装置20包括气座21、喷嘴22、保护镜23和保护镜盖24。气座21、喷嘴22和保护镜盖24均采用铝合金制作，气座21通过一气座连接环30与聚焦镜筒11固定连接，气座连接环30也采用铝合金制作，各部件可通过相互间的接触很好进行导热传递到空气里面去，无需水冷即可到达散热效果，主要适用于150w以下的小功率激光机。气座连接环30的上端套接在聚焦镜筒11的底端上，另一端内侧壁与气座21的顶端外周螺纹连接。气座21的轴心设置有用于放置喷嘴22、保护镜23和保护镜盖24的通腔211，气座21的内侧壁上形成有凸缘212，保护镜23连接在凸缘212的顶端面并通过保护镜盖24压紧固定。保护镜盖24的底端面与保护镜23的顶端面之间设置有第一密封圈41，保护镜23的底端面与凸缘212的顶端面之间设置有第二密封圈42，第一密封圈41和第二密封圈42均为V型密封圈(当然也可以是Y、W型密封圈)。喷嘴22设置在凸缘212的下方，喷嘴22具的轴心设置有喷气容腔221，喷嘴22的顶端面与凸缘212的底端面之间形成与喷气容腔221连通的间隔空间222。喷嘴22包括相互连接的上部22a和下部22b，喷嘴22上部22a的顶端外周与气座21的内侧壁螺纹连接，在喷嘴22下部22b外周上还标有刻度，通过旋转喷嘴22能够进行精确调焦。喷嘴22的上部22a外缘上设置有一个连接通道223，气座21的外壁上设置有进气口213，气座21于该进气口213处设置有一个管接头50，管接头50的内端与进气口213连通。进气口213、连接通道223和间隔空间222依序连通。喷嘴22的下部22b套设有两个第三密封圈43，两个第三密封圈43的外端面抵接在气座21的内侧壁上，并且两个第三密封圈43沿喷嘴22的轴心延伸方向上间隔设置，两个第三密封圈43均为O型密封圈。由于气座21和喷嘴22之间采用四层密封(即采用第一密封圈41、第二密封圈42和两个第三密封圈43)，防止了气体外泄，保证了间隔空间222和喷气容腔221内有足够的辅助气体，进而保证了激光的质量和稳定

本实施例提供的激光切割机，大致为功率在150W以下，其包括上述的激光切割头1。

上述的激光切割机，切割效果更好，同时提高了加工质量。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种激光切割头，其特征在于：包括聚焦装置和连接在所述聚焦装置下方的导气装置；所述聚焦装置包括聚焦镜筒、聚焦镜和锁圈，所述聚焦镜筒的轴心设置有激光通道，所述聚焦镜筒内于所述激光通道的下方设置有镜腔，所述聚焦镜通过所述锁圈固定在所述镜腔内；所述导气装置包括气座、喷嘴、保护镜和保护镜盖，所述气座通过一气座连接环与所述聚焦镜筒固定连接，所述气座的轴心设置有用于放置所述喷嘴、所述保护镜和所述保护镜盖的通腔，所述气座的内侧壁上形成有凸缘，所述保护镜连接在所述凸缘的顶端面并通过所述保护镜盖压紧固定，所述喷嘴设置在所述凸缘的下方；所述喷嘴具的轴心设置有喷气容腔，所述喷嘴的顶端面与所述凸缘的底端面之间形成与所述喷气容腔连通的间隔空间；所述喷嘴包括相互连接的上部和下部，所述喷嘴的上部边缘上设置有一个连接通道，所述气座的外壁上设置有进气口，所述进气口、所述连接通道和所述间隔空间依序连通。

2.根据权利要求1所述的激光切割头，其特征在于：所述保护镜盖的底端面与所述保护镜的顶端面之间设置有第一密封圈。

3.根据权利要求2所述的激光切割头，其特征在于：所述保护镜的底端面与所述凸缘的顶端面之间设置有第二密封圈。

4.根据权利要求3所述的激光切割头，其特征在于：所述第一密封圈和/或所述第二密封圈为V型密封圈。

5.根据权利要求1所述的激光切割头，其特征在于：所述喷嘴的下部套设有至少一个第三密封圈，至少一个所述第三密封圈的外端面抵接在所述气座的内侧壁上。

6.根据权利要求5所述的激光切割头，其特征在于：所述喷嘴的下部套设有两个所述第三密封圈，两个所述第三密封圈沿所述喷嘴的轴心间隔设置。

7.根据权利要求5所述的激光切割头，其特征在于：所述第三密封圈为O型密封圈。

8.根据权利要求1至7任一项所述的激光切割头，其特征在于：还包括一管接头，所述管接头的内端连接在所述气座的所述进气口上。

9.一种激光切割机，其特征在于：包括如权利要求1至8任一项所述的激光切割头。