CN210306294U - 一种新型激光切割头 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种新型激光切割头，包括中空的壳体、聚焦镜筒、调焦单元和控制器，聚焦镜筒设置在壳体内且与壳体可滑动连接；壳体一侧开设有第一窗口，第一窗口所在壳体侧面设置有调焦单元，调焦单元与壳体固定连接，且调焦单元穿过第一窗口与聚焦镜筒固定连接，调焦单元驱动聚焦镜筒沿着其轴向方向直线运动；调焦单元远离壳体的一侧设置有控制器，控制器与调焦单元电性连接。本实用新型通过调焦单元实现聚焦镜筒的位置调整，进而实现焦距调整功能，可取代人工调节；调焦单元的电机驱动丝杆螺母移动，进而带动连接板和聚焦镜筒移动，实现焦距的调整；箱体可以对壳体内的器件起到密闭防尘的作用，防止聚焦透镜被污染。

Description

一种新型激光切割头

技术领域

本实用新型涉及激光切割设备领域，尤其涉及一种新型激光切割头。

背景技术

激光加工设备是利用激光高能量和高效率的优势，使得生产与加工更加快捷和安全的设备。激光加工设备主要包括激光焊接、激光切割、激光打标和激光打孔等应用。其中，激光切割是利用激光切割头发出的高功率密度的激光束，将金属材料表面温度快速升至沸点，从而完成切割作业，激光切割的断面光滑无毛刺，对各种厚度的板材均与较好的切割效果。

激光切割头主要包括将光纤导入切割头的激光接口部分、将光纤的发散光进行收敛的准直镜片组件、将准直后的平行激光束聚焦的聚焦镜片组件、调整激光焦距的调焦组件、激光喷嘴、冷却水路或者气路以及保护镜片等。现有激光切割头在使用时，为适应不同厚度板材的加工，需要调整激光切割头的焦距，常常需要手动调节切割头焦距，非常不方便。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出了一种可自动进行焦距调节的激光切割头。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种新型激光切割头，包括中空的壳体(1)、聚焦镜筒(2)、调焦单元(3)和电机(4)，聚焦镜筒(2)设置在壳体(1)内且与壳体(1)滑动连接；壳体(1)一侧开设有第一窗口(11)，第一窗口(11)所在壳体(1)侧面设置有调焦单元(3)，调焦单元(3)与壳体(1)固定连接，且调焦单元(3)穿过第一窗口(11)与聚焦镜筒(2)固定连接，调焦单元(3)上还设置有电机(4)，电机(4)与调焦单元(3)固定连接；电机(4)驱动调焦单元(3)和聚焦镜筒(2)沿着壳体(1)轴向方向直线运动。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述调焦单元(3)包括丝杆(31)、丝杆螺母(32)和连接板(33)，丝杆(31)与电机(4)的输出轴固定连接，丝杆(31)与聚焦镜筒(2)的中心轴平行设置；丝杆(31)上套设有丝杆螺母 (32)，且丝杆螺母(32)与丝杆(31)螺纹连接；丝杆螺母(32)上设置有连接板(33)，连接板(33)的一端与丝杆螺母(32)固定连接，连接板(33)的另一端与聚焦镜筒(2)固定连接。

进一步优选的，所述调焦单元(3)还包括箱体(34)，箱体(34)中空且其一侧面具有开口(341)，箱体(34)具有开口(341)的一侧扣合在第一窗口 (11)上，且箱体(34)与壳体(1)固定连接；电机(4)固定设置在箱体(34) 上，箱体(34)上设置有轴孔(35)，电机(4)的输出轴穿过轴孔(35)并向箱体(34)内部延伸。

更进一步优选的，所述箱体(34)内还设置有接近开关(36)，接近开关(36) 与丝杆(31)平行设置且与箱体(34)的内壁固定连接；调焦单元(3)远离壳体(1)的一侧设置有控制器(5)，电机(4)和接近开关(36)均与控制器(5) 电性连接。

进一步优选的，所述壳体(1)内设置有导轨(13)，导轨(13)与壳体(1) 固定连接，聚焦镜筒(2)与导轨(13)滑动连接；导轨(13)与丝杆(31)的中心轴平行设置。

在以上技术方案的基础上，进一步优选的，所述壳体(1)上还开设有第二窗口(12)，第二窗口(12)上设置有观测镜(14)，观测镜(14)与第二窗口 (12)处的壳体(1)固定连接。

更进一步优选的，所述壳体(1)靠近第二窗口(12)的表面设置有刻度线。

在以上技术方案的基础上，进一步优选的，所述聚焦镜筒(2)上设置有通孔(21)，通孔(21)沿轴向贯通聚焦镜筒(2)；通孔(21)两端的聚焦镜筒(2) 上均设置有沉槽(22)，沉槽(22)内设置有聚焦镜座(23)，聚焦镜座(23) 的形状与沉槽(22)的形状相吻合；聚焦镜座(23)内设置有聚焦透镜(24)。

更进一步优选的，所述聚焦镜筒(2)与壳体(1)同心设置。

本实用新型提供的一种新型激光切割头，相对于现有技术，具有以下有益效果：

(1)本实用新型通过调焦单元实现聚焦镜筒的位置调整，进而实现焦距调整功能，可取代人工调节；

(2)调焦单元的电机驱动丝杆螺母移动，进而带动连接板和聚焦镜筒移动，实现焦距的调整；

(3)箱体可以对壳体内的器件起到密闭防尘的作用，防止聚焦透镜被污染，还能为电机、接近开关等器件提供安装基础；

(4)导轨设置在壳体内部，可减少电机驱动时产生的抖动对聚焦镜筒的影响，提高焦距调节的精确性和稳定性；

(5)壳体上还设有观测镜，便于观测调节后的聚焦镜筒的实际位置，也能作为调焦单元维护检修的依据；

(6)调焦单元与激光切割头集成为一体，体积更加紧凑。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种新型激光切割头的壳体、聚焦镜筒、调焦单元和控制器的组合状态立体图；

图2为图1的左视图；

图3为图2的半剖视图；

图4为本实用新型一种新型激光切割头的调焦单元的连接板的立体图；

图5为本实用新型一种新型激光切割头的组合使用状态的立体图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

如图1结合图2和图3所示，本实用新型提供了一种新型激光切割头，包括中空的壳体1、聚焦镜筒2、调焦单元3、电机4和控制器5，聚焦镜筒2设置在壳体1内且与壳体1滑动连接；壳体1一侧开设有第一窗口11，第一窗口 11所在壳体1侧面设置有调焦单元3，调焦单元3与壳体1固定连接，且调焦单元3穿过第一窗口11与聚焦镜筒2固定连接，调焦单元3上还设置有电机4，电机4与调焦单元3固定连接；电机3驱动调焦单元3和聚焦镜筒2沿着壳体1 轴向方向直线运动。通过电机4可驱动调焦单元3和聚焦镜筒2直线运动，使得经过准直后的激光在聚焦镜筒2的汇聚作用下改变焦点的高度，适应不同厚度的材料的激光切割作业。聚焦镜筒2可在壳体1内滑动，使得焦点调整更加平稳。

如图3所示，调焦单元3包括丝杆31、丝杆螺母32和连接板33，丝杆31 与电机4的输出轴固定连接，丝杆31与聚焦镜筒2的中心轴平行设置；丝杆31 上套设有丝杆螺母32，且丝杆螺母32与丝杆31螺纹连接；丝杆螺母32上设置有连接板33，连接板33的一端与丝杆螺母32固定连接，连接板33的另一端与聚焦镜筒2固定连接。调焦单元3的丝杆31可在电机4的驱动下带动下旋转，进而驱动丝杆螺母32带动连接板33和聚焦镜筒2移动。达到调焦的目的。

如图3和图4所示，调焦单元3还包括箱体34，箱体34中空且其一侧面具有开口341，箱体34具有开口341的一侧扣合在第一窗口11上，且箱体34与壳体1固定连接；电机4固定设置在箱体34上，箱体34上设置有轴孔35，电机4的输出轴穿过轴孔35并向箱体34内部延伸。箱体34与壳体1内部连通，形成一个封闭的空间，可防止工作环境中的异物进入调焦单元3和壳体1内部，避免水汽或者灰尘对调焦镜筒2带来不利影响。

更进一步的，箱体34内还设置有接近开关36，接近开关36与丝杆31平行设置且与箱体34的内壁固定连接；调焦单元3远离壳体1的一侧设置有控制器 5，电机4和接近开关36均与控制器5电性连接。接近开关36可检测连接板33 的位置，使得控制器5根据接近开关36的输出使得电机4停止转动，电机4具有位置锁定功能，能固定焦点位置。

作为本实用新型的进一步优选，壳体1内设置有导轨13，导轨13与壳体1 固定连接，聚焦镜筒2与导轨13滑动连接；导轨13与丝杆31的中心轴平行设置。本实用新型中，导轨13可以选用交叉滚子导轨，交叉滚子导轨可承受各个方向的荷载，实现高精度、平稳的直线运动，能使激光切割头焦点调节的精度更高。

如图1结合图3所示，壳体1上还开设有第二窗口12，第二窗口12上设置有观测镜14，观测镜14与第二窗口12处的壳体1固定连接。壳体1靠近第二窗口12的表面设置有刻度线。第二窗口12可方便操作者观察聚焦镜筒的实际位置，也可以作为对电机4和调焦单元3校准和检修的参考。

如图3所示，聚焦镜筒2上设置有通孔21，通孔21沿轴向贯通聚焦镜筒2；通孔21两端的聚焦镜筒2上均设置有沉槽22，沉槽22内设置有聚焦镜座23，聚焦镜座23的形状与沉槽22的形状相吻合；聚焦镜座23内设置有聚焦透镜24。

如图3所示，聚焦镜筒2可以与壳体1同心设置。

如图5所示，降本实用新型新型激光切割头配置激光接口部分、准直组件、激光喷嘴、冷却水路和气路等必不可少的组件，即可得到完整的激光切割头。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种新型激光切割头，其特征在于：包括中空的壳体(1)、聚焦镜筒(2)、调焦单元(3)和电机(4)，聚焦镜筒(2)设置在壳体(1)内且与壳体(1)滑动连接；壳体(1)一侧开设有第一窗口(11)，第一窗口(11)所在壳体(1)侧面设置有调焦单元(3)，调焦单元(3)与壳体(1)固定连接，且调焦单元(3)穿过第一窗口(11)与聚焦镜筒(2)固定连接，调焦单元(3)上还设置有电机(4)，电机(4)与调焦单元(3)固定连接；电机(4)驱动调焦单元(3)和聚焦镜筒(2)沿着壳体(1)轴向方向直线运动。

2.如权利要求1所述的一种新型激光切割头，其特征在于：所述调焦单元(3)包括丝杆(31)、丝杆螺母(32)和连接板(33)，丝杆(31)与电机(4)的输出轴固定连接，丝杆(31)与聚焦镜筒(2)的中心轴平行设置；丝杆(31)上套设有丝杆螺母(32)，且丝杆螺母(32)与丝杆(31)螺纹连接；丝杆螺母(32)上设置有连接板(33)，连接板(33)的一端与丝杆螺母(32)固定连接，连接板(33)的另一端与聚焦镜筒(2)固定连接。

3.如权利要求2所述的一种新型激光切割头，其特征在于：所述调焦单元(3)还包括箱体(34)，箱体(34)中空且其一侧面具有开口(341)，箱体(34)具有开口(341)的一侧扣合在第一窗口(11)上，且箱体(34)与壳体(1)固定连接；电机(4)固定设置在箱体(34)上，箱体(34)上设置有轴孔(35)，电机(4)的输出轴穿过轴孔(35)并向箱体(34)内部延伸。

4.如权利要求3所述的一种新型激光切割头，其特征在于：所述箱体(34)内还设置有接近开关(36)，接近开关(36)与丝杆(31)平行设置且与箱体(34)的内壁固定连接；调焦单元(3)远离壳体(1)的一侧设置有控制器(5)，电机(4)和接近开关(36)均与控制器(5)电性连接。

5.如权利要求2所述的一种新型激光切割头，其特征在于：所述壳体(1)内设置有导轨(13)，导轨(13)与壳体(1)固定连接，聚焦镜筒(2)与导轨(13)滑动连接；导轨(13)与丝杆(31)的中心轴平行设置。

6.如权利要求1所述的一种新型激光切割头，其特征在于：所述壳体(1)上还开设有第二窗口(12)，第二窗口(12)上设置有观测镜(14)，观测镜(14)与第二窗口(12)处的壳体(1)固定连接。

7.如权利要求6所述的一种新型激光切割头，其特征在于：所述壳体(1)靠近第二窗口(12)的表面设置有刻度线。

8.如权利要求1所述的一种新型激光切割头，其特征在于：所述聚焦镜筒(2)上设置有通孔(21)，通孔(21)沿轴向贯通聚焦镜筒(2)；通孔(21)两端的聚焦镜筒(2)上均设置有沉槽(22)，沉槽(22)内设置有聚焦镜座(23)，聚焦镜座(23)的形状与沉槽(22)的形状相吻合；聚焦镜座(23)内设置有聚焦透镜(24)。

9.如权利要求8所述的一种新型激光切割头，其特征在于：所述聚焦镜筒(2)与壳体(1)同心设置。

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