CN210633128U - 一种具有防撞功能的激光切割头 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于激光切割头技术领域，尤其涉及一种具有防撞功能的激光切割头。本实用新型，包括激光切割头主体，所述的激光切割头主体底部设有切割喷嘴头，所述的切割喷嘴头底部设有能感应切割物体高低面和表面异物的激光感应器。本实用新型在进行激光切割时，切割喷嘴头底部的激光感应器感应到激光头下方范围的异物和切割材料表面高低变化，之后可自动升降激光头，避免激光头底部发生碰撞，同时在切割过程中通过防撞光纤感应器可感应到四周危险范围内是否有障碍物，若有障碍物会立即停止，避免发生侧面碰撞，整体结构简单实用，稳定性好，具有对切割喷嘴头的保护性好以及全面防碰撞的特点，防撞效果佳，加工精度高，无探测死角。

Description

一种具有防撞功能的激光切割头

技术领域

本实用新型属于激光切割头技术领域，涉及一种具有防撞功能的激光切割头。

背景技术

目前，激光切割作为一种新型热切割技术，具有切割速度快，生产效率高，切割端面质量好，热影响区小和环保等优点，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。然而，在实际使用过程中由于存在误操作以及其他干涉物的影响，因此将在运行时对激光切割头造成撞击从而造成切割头的损坏；此时，即使能够及时停机降低撞击力，使得切割头表面无影响，但由于激光切割头的精密度极高，因此，这样的撞击往往将对切割头的内部造成影响，从而大幅降低切割头的使用寿命与加工精度，防撞效果差，激光头成本较高，结构精细，损坏后耽误工期，造成损失，现有技术的激光切割头一般只能检测切割头下方小范围的障碍物，对于距离较远且大过它探测范围的切割生成物和异物以及侧边的情况却无法探测到，存在探测死角。

为了克服现有技术的不足，人们经过不断探索，提出了各种各样的解决方案，如中国专利公开了一种激光切割头[申请号：201520367126.2]，其包括：接头、喷嘴、本体、镜片组件、水冷组件；接头设置于所述本体的一端，喷嘴设置于所述本体的另一端；镜片组件设置于所述本体的内部空间中，镜片组件包括准直镜、聚焦镜、以及保护镜，准直镜可自本体的一端取出，聚焦镜、以及保护镜分别设置于各自的安装槽中，安装槽滑动设置于本体内部，并可自本体的侧面拉出；水冷组件包括水冷设备连接块和水嘴。本实用新型的激光切割头的镜片组件可在不拆卸整体结构的情况下，通过抽拉方式方便取出，维护更换时间短，可有效解决传统激光切割头中镜片组件拆卸安装困难，更换镜片缓慢的问题。且镜片组件中聚焦镜的位置可根据需要方便调节，以实现激光切割头更好的切割效果。但是本方案仍然无法探测到对于距离较远的切割生成物和异物以及切割头侧边的情况，存在探测死角的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种具有防撞功能的激光切割头。

为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：

一种具有防撞功能的激光切割头，包括激光切割头主体，所述的激光切割头主体底部设有切割喷嘴头，所述的切割喷嘴头底部设有能感应切割物体高低面和表面异物的激光感应器，所述的切割喷嘴头侧壁上还设有若干防撞光纤感应器。

在上述的一种具有防撞功能的激光切割头中，所述的防撞光纤感应器位于激光感应器上方，所述的激光切割头主体与切割喷嘴头的连接处设有防撞固定块，所述的防撞光纤感应器位于防撞固定块上，所述的防撞光纤感应器沿防撞固定块中心点呈环形阵列分布。

在上述的一种具有防撞功能的激光切割头中，所述的防撞固定块底部呈多边形，所述的防撞固定块上套设有加固圈，所述的加固圈顶部与激光切割头主体底部相抵接，所述的切割喷嘴头底部呈锥形，激光感应器位于加固圈下方。

在上述的一种具有防撞功能的激光切割头中，所述的防撞固定块底部的横截面积小于防撞固定块顶部的横截面积，防撞固定块底部呈多边形柱，且多边形柱的每个侧壁上连接有一个防撞光纤感应器。

在上述的一种具有防撞功能的激光切割头中，防撞固定块底部呈正多边形柱，且多边形柱的每个侧壁上并沿多边形柱的径向连接有一个防撞光纤感应器，每两个相邻的防撞光纤感应器之间的距离相同。

在上述的一种具有防撞功能的激光切割头中，所述的激光切割头主体远离切割喷嘴头一端设有预警复位块，所述的预警复位块内可转动的设有激光头回转圆筒，所述的激光头回转圆筒上设有激光头连接杆，所述的激光头连接杆底部与激光切割头主体顶部相连接。

在上述的一种具有防撞功能的激光切割头中，所述的激光头回转圆筒与预警复位块之间通过转轴相连接，所述的转轴上套设有扭力弹簧，所述的预警复位块底部设有防撞限位板，所述的防撞限位板靠近激光切割头主体一端设有弹性缓冲块。

在上述的一种具有防撞功能的激光切割头中，所述的防撞限位板与弹性缓冲块均呈圆弧形且均与激光切割头主体的形状相配适，所述的弹性缓冲块由橡胶材质制成。

在上述的一种具有防撞功能的激光切割头中，所述的转轴远离激光头回转圆筒的一端连接有转动齿轮，所述的转动齿轮位于预警复位块内且与激光头回转圆筒相互平行，所述的预警复位块内设有齿条位移滑槽，所述的齿条位移滑槽内设有底部齿形与转动齿轮相啮合的且可沿直线往复运动的双面齿条，所述的齿条位移滑槽顶部连接有遮光腔，所述的遮光腔内可转动的设置有遮光齿轮。

在上述的一种具有防撞功能的激光切割头中，所述的遮光齿轮呈扇形，所述的遮光齿轮可与双面齿条顶部齿形相啮合，所述的遮光腔连接有光源槽，所述的光源槽内设有警示灯，所述的警示灯与遮光齿轮顶部相齐平，所述的遮光腔远离光源槽一侧与外界相连通。

与现有的技术相比，本实用新型的优点在于：

1、当进行激光切割时，切割喷嘴头底部的激光感应器感应到激光头下方范围的异物和切割材料表面高低变化，之后可自动升降激光头，避免激光头底部发生碰撞，同时在切割过程中通过防撞光纤感应器可感应到四周危险范围内是否有障碍物，若有障碍物会立即停止，避免发生侧面碰撞，整体结构简单实用，稳定性好，具有对切割喷嘴头的保护性好以及全面防碰撞的特点，防撞效果佳，加工精度高，无探测死角。

2、在激光切割时，若切割喷嘴头发生了碰撞，通过激光头回转圆筒可使得激光切割头主体和切割喷嘴头发生转动，避免切割喷嘴头发生碰撞时损坏切割喷嘴头，提高切割喷嘴头的使用寿命，通过转轴上套设的扭力弹簧，可使得发生碰撞后切割喷嘴头和激光切割头主体可自动恢复至初始位置，简单方便。

3、防撞限位板可对激光切割头主体起到限位阻挡作用，当激光切割头主体回转过程中，弹性缓冲块对激光切割头主体起到缓冲作用，进一步减少对激光切割头主体的损伤，提高了激光切割头主体的使用寿命。

4、当激光头回转圆筒转动时，可同时带动遮光齿轮发生角度偏移，使得遮光齿轮的空缺处正对警示灯，警示灯的光源将射出预警复位块外，提醒使用人员激光切割头发生了抖动，可及时停止切割工作，避免影响切割精度，警示效果好，使用安全系数高。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1是本实用新型的局部结构示意图。

图2是本实用新型的结构示意图。

图3是本实用新型的底部截面示意图。

图4是防撞限位板的结构示意图。

图5是预警复位块的结构示意图。

图中，激光切割头主体1、切割喷嘴头2、激光感应器3、防撞固定块4、防撞光纤感应器5、加固圈6、预警复位块7、激光头回转圆筒8、激光头连接杆9、转轴10、扭力弹簧11、防撞限位板12、弹性缓冲块13、转动齿轮14、齿条位移滑槽15、双面齿条16、遮光腔17、遮光齿轮18、光源槽19、警示灯20。

具体实施方式

实施例一

如图1、图3所示，一种具有防撞功能的激光切割头，包括激光切割头主体1，所述的激光切割头主体1底部设有切割喷嘴头2，所述的切割喷嘴头2底部设有能感应切割物体高低面和表面异物的激光感应器3，所述的切割喷嘴头2侧壁上还设有若干防撞光纤感应器5。

本实施例中，当进行激光切割时，切割喷嘴头2底部的激光感应器3感应到激光头下方范围的异物和切割材料表面高低变化，之后可自动升降激光头，避免激光头底部发生碰撞，同时在切割过程中通过防撞光纤感应器5可感应到四周危险范围内是否有障碍物，若有障碍物会立即停止，避免发生侧面碰撞，整体结构简单实用，稳定性好，具有对切割喷嘴头2的保护性好以及全面防碰撞的特点，防撞效果佳，加工精度高，无探测死角。

本领域技术人员应当理解，激光感应器3和防撞光纤感应器5为现有技术，激光感应器3可采用市售的激光测距感应器，防撞光纤感应器5可采用市售的红外漫反射光纤感应器。

所述的防撞光纤感应器5位于激光感应器3上方，所述的激光切割头主体1与切割喷嘴头2的连接处设有防撞固定块4，所述的防撞光纤感应器5位于防撞固定块4上，所述的防撞光纤感应器5沿防撞固定块4中心点呈环形阵列分布。

本实施例中，结合图1、图3所示，防撞光纤感应器5位于激光感应器3上方，可使得激光感应器3先感应到激光头下方范围的异物和切割材料表面高低变化，在下降过程中，防撞光纤感应器5可感应到四周危险范围内是否有障碍物，加大了感应的范围，提高了实用性，防撞固定块4用以固定连接防撞光纤感应器5，防撞光纤感应器5沿防撞固定块4中心点呈环形阵列分布，可确保侧边感应的范围足够大，提高了侧面感应的范围。

结合图1所示，所述的防撞固定块4底部呈多边形，所述的防撞固定块4上套设有加固圈6，所述的加固圈6顶部与激光切割头主体1底部相抵接，所述的切割喷嘴头2底部呈锥形，激光感应器3位于加固圈6下方。

本实施例中，切割喷嘴头2底部呈锥形，增强了切割的效果，加固圈6用以加强固定防撞固定块4与激光切割头主体1之间的连接，激光感应器3位于加固圈6下方，使得激光感应器3与加固圈6不会发生干涉。

结合图1、图3所示，所述的防撞固定块4底部的横截面积小于防撞固定块4顶部的横截面积，防撞固定块4底部呈多边形柱，且多边形柱的每个侧壁上连接有一个防撞光纤感应器5。

本实施例中，防撞固定块4底部的横截面积小于防撞固定块4顶部的横截面积，使得底部具有可放置防撞光纤感应器5的空缺槽，防撞固定块4底部呈多边形柱，且多边形柱的每个侧壁上连接有一个防撞光纤感应器5，最大程度的确保了侧边检测感应的范围。

防撞固定块4底部呈正多边形柱，且多边形柱的每个侧壁上并沿多边形柱的径向连接有一个防撞光纤感应器5，每两个相邻的防撞光纤感应器5之间的距离相同，等距设置可合理分配侧边检测的范围，确保侧边检测无死角。

实施例二

本实施例与本实施例一的结构和工作原理基本相同，不同之处在于，如图2、图4、图5所示，所述的激光切割头主体1远离切割喷嘴头2一端设有预警复位块7，所述的预警复位块7内可转动的设有激光头回转圆筒8，所述的激光头回转圆筒8上设有激光头连接杆9，所述的激光头连接杆9底部与激光切割头主体1顶部相连接。

本实施例中，在激光切割时，若切割喷嘴头2发生了碰撞，通过激光头回转圆筒8可使得激光切割头主体1和切割喷嘴头2发生转动，避免切割喷嘴头2发生碰撞时损坏切割喷嘴头2，提高切割喷嘴头2的使用寿命。

结合图2所示，所述的激光头回转圆筒8与预警复位块7之间通过转轴10相连接，所述的转轴10上套设有扭力弹簧11，所述的预警复位块7底部设有防撞限位板12，所述的防撞限位板12靠近激光切割头主体1一端设有弹性缓冲块13。

本实施例中，通过转轴10上套设的扭力弹簧11，可使得发生碰撞后切割喷嘴头2和激光切割头主体1可自动恢复至初始位置，简单方便，防撞限位板12可对激光切割头主体1起到限位阻挡作用，当激光切割头主体1回转过程中，弹性缓冲块13对激光切割头主体1起到缓冲作用，进一步减少对激光切割头主体1的损伤，提高了激光切割头主体1的使用寿命。

结合图2、图4所示，所述的防撞限位板12与弹性缓冲块13均呈圆弧形且均与激光切割头主体1的形状相配适，所述的弹性缓冲块13由橡胶材质制成。

本实施例中，防撞限位板12与弹性缓冲块13均呈圆弧形且均与激光切割头主体1的形状相配适，可避免激光切割头主体1在回转过程中发生位置偏移，本领域技术人员应当理解，弹性缓冲块13可以采用天然橡胶或者硅橡胶制成。

结合图2、图5所示，所述的转轴10远离激光头回转圆筒8的一端连接有转动齿轮14，所述的转动齿轮14位于预警复位块7内且与激光头回转圆筒8相互平行，所述的预警复位块7内设有齿条位移滑槽15，所述的齿条位移滑槽15内设有底部齿形与转动齿轮14相啮合的且可沿直线往复运动的双面齿条16，所述的齿条位移滑槽15顶部连接有遮光腔17，所述的遮光腔17内可转动的设置有遮光齿轮18。

本实施例中，当激光头回转圆筒8转动时，会带动转动齿轮14转动，通过转动齿轮14与双面齿条16之间的啮合作用带动双面齿条16向左移动，同时在双面齿条16向左移动的过程中，带动遮光齿轮18发生角度偏移。

结合图5所示，所述的遮光齿轮18呈扇形，所述的遮光齿轮18可与双面齿条16顶部齿形相啮合，所述的遮光腔17连接有光源槽19，所述的光源槽19内设有警示灯20，所述的警示灯20与遮光齿轮18顶部相齐平，所述的遮光腔17远离光源槽19一侧与外界相连通。

本实施例中，在双面齿条16向左移动的过程中，通过双面齿条16与遮光齿轮18之间的啮合作用，带动遮光齿轮18发生角度偏移，使得遮光齿轮18的空缺处正对警示灯20，警示灯20的光源将射出预警复位块7外，提醒使用人员激光切割头发生了抖动，可及时停止切割工作，避免影响切割精度，警示效果好，安全系数高。

本实用新型的工作原理是：

当进行激光切割时，切割喷嘴头2底部的激光感应器3感应到激光头下方范围的异物和切割材料表面高低变化，之后可自动升降激光头，避免激光头底部发生碰撞，同时在切割过程中通过防撞光纤感应器5可感应到四周危险范围内是否有障碍物，若有障碍物会立即停止，避免发生侧面碰撞，防撞固定块4用以固定连接防撞光纤感应器5，防撞固定块4底部呈多边形柱，且多边形柱的每个侧壁上连接有一个防撞光纤感应器5，距设置可合理分配侧边检测的范围，确保侧边检测无死角，最大程度的确保了侧边检测感应的范围，整体结构简单实用，稳定性好，具有对切割喷嘴头2的保护性好以及全面防碰撞的特点，防撞效果佳。

在激光切割时，若切割喷嘴头2发生了碰撞，通过激光头回转圆筒8可使得激光切割头主体1和切割喷嘴头2发生转动，避免切割喷嘴头2发生碰撞时损坏切割喷嘴头2，提高切割喷嘴头2的使用寿命，通过转轴10上套设的扭力弹簧11，可使得发生碰撞后切割喷嘴头2和激光切割头主体1可自动恢复至初始位置，简单方便，防撞限位板12可对激光切割头主体1起到限位阻挡作用，当激光切割头主体1回转过程中，弹性缓冲块13对激光切割头主体1起到缓冲作用，进一步减少对激光切割头主体1的损伤，提高了激光切割头主体1的使用寿命。

当激光头回转圆筒8转动时，会带动转动齿轮14转动，通过转动齿轮14与双面齿条16之间的啮合作用带动双面齿条16向左移动，同时在双面齿条16向左移动的过程中，通过双面齿条16与遮光齿轮18之间的啮合作用，带动遮光齿轮18发生角度偏移，使得遮光齿轮18的空缺处正对警示灯20，警示灯20的光源将射出预警复位块7外，提醒使用人员激光切割头发生了抖动，可及时停止切割工作，避免影响切割精度，警示效果好，使用安全系数高。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了激光切割头主体1、切割喷嘴头2、激光感应器3、防撞固定块4、防撞光纤感应器5、加固圈6、预警复位块7、激光头回转圆筒8、激光头连接杆9、转轴10、扭力弹簧11、防撞限位板12、弹性缓冲块13、转动齿轮14、齿条位移滑槽15、双面齿条16、遮光腔17、遮光齿轮18、光源槽19、警示灯20等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质，把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (10)

1.一种具有防撞功能的激光切割头，包括激光切割头主体(1)，其特征在于，所述的激光切割头主体(1)底部设有切割喷嘴头(2)，所述的切割喷嘴头(2)底部设有能感应切割物体高低面和表面异物的激光感应器(3)，所述的切割喷嘴头(2)侧壁上还设有若干防撞光纤感应器(5)。

2.根据权利要求1所述的一种具有防撞功能的激光切割头，其特征在于，所述的防撞光纤感应器(5)位于激光感应器(3)上方，所述的激光切割头主体(1)与切割喷嘴头(2)的连接处设有防撞固定块(4)，所述的防撞光纤感应器(5)位于防撞固定块(4)上，所述的防撞光纤感应器(5)沿防撞固定块(4)中心点呈环形阵列分布。

3.根据权利要求2所述的一种具有防撞功能的激光切割头，其特征在于，所述的防撞固定块(4)底部呈多边形，所述的防撞固定块(4)上套设有加固圈(6)，所述的加固圈(6)顶部与激光切割头主体(1)底部相抵接，所述的切割喷嘴头(2)底部呈锥形，激光感应器(3)位于加固圈(6)下方。

4.根据权利要求3所述的一种具有防撞功能的激光切割头，其特征在于，所述的防撞固定块(4)底部的横截面积小于防撞固定块(4)顶部的横截面积，防撞固定块(4)底部呈多边形柱，且多边形柱的每个侧壁上连接有一个防撞光纤感应器(5)。

5.根据权利要求4所述的一种具有防撞功能的激光切割头，其特征在于，防撞固定块(4)底部呈正多边形柱，且多边形柱的每个侧壁上并沿多边形柱的径向连接有一个防撞光纤感应器(5)，每两个相邻的防撞光纤感应器(5)之间的距离相同。

6.根据权利要求1所述的一种具有防撞功能的激光切割头，其特征在于，所述的激光切割头主体(1)远离切割喷嘴头(2)一端设有预警复位块(7)，所述的预警复位块(7)内可转动的设有激光头回转圆筒(8)，所述的激光头回转圆筒(8)上设有激光头连接杆(9)，所述的激光头连接杆(9)底部与激光切割头主体(1)顶部相连接。

7.根据权利要求6所述的一种具有防撞功能的激光切割头，其特征在于，所述的激光头回转圆筒(8)与预警复位块(7)之间通过转轴(10)相连接，所述的转轴(10)上套设有扭力弹簧(11)，所述的预警复位块(7)底部设有防撞限位板(12)，所述的防撞限位板(12)靠近激光切割头主体(1)一端设有弹性缓冲块(13)。

8.根据权利要求7所述的一种具有防撞功能的激光切割头，其特征在于，所述的防撞限位板(12)与弹性缓冲块(13)均呈圆弧形且均与激光切割头主体(1)的形状相配适，所述的弹性缓冲块(13)由橡胶材质制成。

9.根据权利要求8所述的一种具有防撞功能的激光切割头，其特征在于，所述的转轴(10)远离激光头回转圆筒(8)的一端连接有转动齿轮(14)，所述的转动齿轮(14)位于预警复位块(7)内且与激光头回转圆筒(8)相互平行，所述的预警复位块(7)内设有齿条位移滑槽(15)，所述的齿条位移滑槽(15)内设有底部齿形与转动齿轮(14)相啮合的且可沿直线往复运动的双面齿条(16)，所述的齿条位移滑槽(15)顶部连接有遮光腔(17)，所述的遮光腔(17)内可转动的设置有遮光齿轮(18)。

10.根据权利要求9所述的一种具有防撞功能的激光切割头，其特征在于，所述的遮光齿轮(18)呈扇形，所述的遮光齿轮(18)可与双面齿条(16)顶部齿形相啮合，所述的遮光腔(17)连接有光源槽(19)，所述的光源槽(19)内设有警示灯(20)，所述的警示灯(20)与遮光齿轮(18)顶部相齐平，所述的遮光腔(17)远离光源槽(19)一侧与外界相连通。

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