CN211727945U - 一种激光切割头及激光切割机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种激光切割头，包括：用于连接激光器的光纤输出头的接头、腔体、喷嘴，接头位于腔体顶端，喷嘴位于腔体底端；腔体内容置有对激光器发出的激光束进行调整的对中调节组件，对中调节组件包括辅助光源和投影组件，辅助光源发射的可见光通过所述投影组件将所述喷嘴的位置进行投影。还提供了一种包括上述激光切割头的激光切割机。本实用新型在激光切割头上增设了可见光源，通过可见光源将喷嘴口的位置可视化，可以直观地看到激光束相对于喷嘴口的偏心量，方便对中调节，且调节过程能实时观察，简化了对中调节的过程，节省工时，提高了激光切割机的切割精度。

Description

一种激光切割头及激光切割机

技术领域

本实用新型涉及激光切割技术领域，尤其涉及一种激光切割头及包括其的激光切割机。

背景技术

激光切割头是激光切割机的核心部件之一，使用过程中需要对光路进行调节使激光束与喷嘴同轴，即通常所说的对中。传统的对中方式是通过在喷嘴上粘贴透明胶带，控制激光进行点射，使胶带上产生激光的烧孔，通过肉眼观察胶带上烧孔与喷嘴痕迹是否同心，若不同心，则通过对中调节机构对光路进行调节，直至烧孔与喷嘴痕迹同心。喷嘴孔位置由于视线遮挡不可见，因此调节过程中调节量无法直观地实时反馈，每调整一下对中调节机构，都需要粘贴一次胶带并点射激光进行判断，对中过程复杂且有时需要多次对中，耗时较长。

实用新型内容

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种对中调节可视化的激光切割头，在传统的激光切割头基础上，增加了可见光光源，对喷嘴进行投影，将喷嘴底部的喷嘴口的位置可视化，配合利用激光器发射的红色指示光判定激光束与喷嘴口的相对位置，从而直观地、实时地进行对中调节。

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种激光切割头，包括：用于连接激光器的光纤输出头的接头、腔体、喷嘴，所述接头位于腔体顶端，所述喷嘴位于腔体底端；所述腔体内容置有对所述激光器发出的激光束进行调整的对中调节组件，所述对中调节组件包括辅助光源和投影组件，所述辅助光源发射的可见光通过所述投影组件将所述喷嘴的位置进行投影。

优选地，所述投影组件包括：波长选择反射镜，所述激光器发射的激光束和/或指示光透射经过所述波长选择反射镜；

所述辅助光源固定在所述腔体内非激光束的区域，且所述辅助光源发出的可见光经波长选择反射镜反射至喷嘴方向。

优选地，所述对中调节组件还包括准直镜(6)、聚焦镜(8)以及用于调节所述准直镜的对中调节机构(2)；所述准直镜设置于对中调节机构中，且位于接头下方；所述聚焦镜位于准直镜下方；所述投影组件位于所述准直镜和所述聚焦镜之间。

优选地，所述对中调节组件还包括用于控制所述辅助光源的开关，所述开关设置于腔体外部。

优选地，所述波长选择反射镜与水平面成45°夹角；

和/或所述波长选择反射镜为镀有窄带反射膜的反射镜。

优选地，所述准直镜、聚焦镜均为镜片表面镀有减反射膜的透镜。

优选地，所述接头连接的激光器发射指示光，所述指示光透射经过所述波长选择反射镜，并在所述喷嘴下方平面上形成光斑。

优选地，所述辅助光源为发光二极管或激光器，所述可见光的波长为400nm-760nm。

优选地，所述可见光的波长为532nm，所述激光器发射的指示光为波长632nm的红光，所述指示光用于在所述激光切割头下方的平面上指示所述激光束的位置。

此外，本实用新型还提供了一种激光切割机，包括上述的激光切割头。

本发明的有益效果是：在激光切割头上增设了可见光源，通过可见光源将喷嘴口的位置可视化，通过观察指示光相对于喷嘴口的偏心量来判定激光束相对于喷嘴口的偏心量，从而方便对中调节，调节过程能实时观察，简化了对中调节的过程，节省工时。

包括上述激光切割头的激光切割机，也由于对中调过程的可视化而提高了对中调节的效率和切割精度。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种对中调节可视化的激光切割头的结构示意图；

图2为还未完成对中调节的指示光光斑与喷嘴口的投影图；

图3为已完成对中调节的指示光光斑与喷嘴口的投影图。

【附图标记说明】

100：腔体

1：接头；

2：对中调节机构；

3：开关；

4：辅助光源；

5：喷嘴；

6：准直镜；

7：波长选择反射镜；

8：聚焦镜；

9：可见光；

10：指示光；

11：指示光光斑；

12：喷嘴口投影；

13：喷嘴口。

具体实施方式

为了更好的解释本实用新型，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本实用新型作详细描述。

参见图1，一种激光切割头，包括用于连接激光器的光纤输出头的接头1、腔体100、喷嘴5，所述接头1位于腔体100顶端，所述喷嘴5位于腔体100底端；所述腔体100内容置有对所述激光器发出的激光束进行调整的对中调节组件，所述对中调节组件包括辅助光源4和投影组件，所述辅助光源4发射的可见光9通过投影组件将所述喷嘴5的位置进行投影。

通过设置向喷嘴5发射可见光9的辅助光源4，可以使由于设置位置导致仅凭肉眼不方便确定其位置的喷嘴口13的位置可视化，便于肉眼观察到，从而能够实时调整激光器发射的指示光10与所述喷嘴口13的相对位置，进而实现激光束与喷嘴5的同轴设置，提高了激光切割头的加工精度。所述指示光10用于指示肉眼不可见的激光束的位置，所述指示光10由激光器发射，指示光10与用于切割的激光束同轴。

所述投影组件包括波长选择反射镜7，激光束和指示光10透射经过所述波长选择反射镜7；所述辅助光源4固定在所述腔体100内、非激光束和指示光经过的区域，如可以设置在腔体100的内壁上，且所述辅助光源4发出的可见光9经波长选择反射镜7反射至喷嘴5的方向，以使喷嘴5底部的喷嘴口13在其下方平面产生投影。

进一步地，所述对中调节组件还包括准直镜6、聚焦镜8以及用于调节所述准直镜的对中调节机构2；所述准直镜6设置于对中调节机构2中，且位于接头1下方，准直镜6的设置使发散的激光束准直为近似平行光。所述聚焦镜8位于准直镜6的下方，使得经过准直镜6的近似平行光发生汇聚，使激光能量集中于汇聚点。在对中调节过程中，所述对中调剂机构2可以对准直镜6进行调节，使准直镜6在其径向平面内移动，从而对激光束的位置进行微调。

所述投影组件可以位于所述准直镜6和所述聚焦镜8之间，如辅助光源4可以设置在聚焦镜8上方的腔体100内壁上，波长选择反射镜7设置于聚焦镜8正上方，与辅助光源4的位置对应处；这样，辅助光源4发射的可见光9沿水平方向向腔体100中心投射至波长选择反射镜7上，所述波长选择反射镜7与水平面呈45°夹角，可见光9通过波长选择反射镜7反射向喷嘴5，从而在喷嘴5下方的平面获取到喷嘴口13的投影。

进一步地，所述对中调节组件还包括用于控制所述辅助光源4的开关3，所述开关3可以设置于腔体100外部，方便所述激光切割头进行对中调节时，控制辅助光源4的打开和关闭。

进一步地，所述波长选择反射镜7的基材采用光学玻璃，其上镀有窄带反射膜，以便使辅助光源4的可见光9发生反射，而使指示光10和用于切割的激光束发生透射。

准直镜6、聚焦镜8均为透镜：准直镜6用于将切割用的发散的激光束准直为近似平行光，聚焦镜8则使经过准直镜6的近似平行光发生汇聚，使激光束聚焦于汇聚点。准直镜6和聚焦镜8的基材采用光学玻璃，为了提高激光透过率，上述透镜的镜片表面镀有减反射膜。

优选地，接头1可以为QBH接头或Q+接头等激光器常用的光纤接头。

所述辅助光源4采用发光二极管或激光器，其所发射的可见光9的波长为400nm-760nm，为了增加颜色辨识性，指示光10采用波长632nm的红光，辅助光源4所发射的可见光波长为532nm。

本实施例提供的对中调节可视化的激光切割头，其对中调节的过程具体如下：当需要调节对中时，开启激光器发射指示光10，并通过开关3开启辅助光源4，观察位于喷嘴5下方平面上的光斑。当指示光光斑11与喷嘴口投影12不同心时，如图2所示，通过对中调节机构2进行调节对中，同时观察位于喷嘴5下方平面上的光斑，直至指示光光斑11与喷嘴口投影12同心，如图3所示，即表示用于切割的激光束与喷嘴口13实现了同轴设置，对中调节过程结束，将开关3关闭即可。

此外，本实用新型还提供了一种激光切割机，包括上述的激光切割头，该激光切割机在使用前，先通过上述激光切割头的对中调节组件进行喷嘴5和激光束的可视化对中调节，从而提高了激光切割机的对中调节效率和切割精度。

以上对本实用新型的具体实施例进行的描述只是为了说明本实用新型的技术路线和特点，其目的在于让本领域内的技术人员能够了解本实用新型的内容并据以实施，但本实用新型并不限于上述特定实施方式。

Claims (10)

1.一种激光切割头，包括：用于连接激光器的光纤输出头的接头(1)、腔体(100)、喷嘴(5)，所述接头位于腔体顶端，所述喷嘴位于腔体底端；所述腔体内容置有对所述激光器发出的激光束进行调整的对中调节组件，其特征在于，

所述对中调节组件包括辅助光源(4)和投影组件，所述辅助光源(4)发射的可见光(9)通过所述投影组件将所述喷嘴的位置进行投影。

2.如权利要求1所述的激光切割头，其特征在于，

所述投影组件包括：波长选择反射镜(7)，所述激光器发射的激光束和/或指示光透射经过所述波长选择反射镜；

所述辅助光源固定在所述腔体内非激光束的区域，且所述辅助光源发出的可见光经波长选择反射镜反射至喷嘴方向。

3.如权利要求1所述的激光切割头，其特征在于，

所述对中调节组件还包括准直镜(6)、聚焦镜(8)以及用于调节所述准直镜的对中调节机构(2)；所述准直镜设置于对中调节机构中，且位于接头下方；所述聚焦镜位于准直镜下方；所述投影组件位于所述准直镜和所述聚焦镜之间。

4.如权利要求1所述的激光切割头，其特征在于，

所述对中调节组件还包括用于控制所述辅助光源的开关(3)，所述开关设置于腔体外部。

5.如权利要求2所述的激光切割头，其特征在于，

所述波长选择反射镜与水平面成45°夹角；

和/或所述波长选择反射镜为镀有窄带反射膜的反射镜。

6.如权利要求3所述的激光切割头，其特征在于，

所述准直镜、聚焦镜均为镜片表面镀有减反射膜的透镜。

7.如权利要求2所述的激光切割头，其特征在于，所述接头连接的激光器发射指示光，所述指示光透射经过所述波长选择反射镜，并在所述喷嘴(5)下方平面上形成光斑。

8.如权利要求7所述的激光切割头，其特征在于，

所述辅助光源为发光二极管或激光器，所述可见光的波长为400nm-760nm。

9.如权利要求8所述的激光切割头，其特征在于，

所述可见光的波长为532nm，所述激光器发射的指示光为波长632nm的红光。

10.一种激光切割机，其特征在于，包括上述权利要求1至9任一所述的激光切割头。

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