CN215091336U - 一种具有聚焦保护的激光切割头 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种具有聚焦保护的激光切割头，包括：护镜壳体，护镜壳体的一侧连接有聚焦保护下盖；另一侧连接有聚焦保护上盖；护镜壳体的外侧壁安装有供气装置；护镜壳体的内部安装有双保护镜组；双保护镜组的一侧与聚焦保护下盖之间通过密封圈密封配合；聚焦保护上盖设有漏气保护装置；聚焦保护上盖与护镜壳体之间设有与漏气保护装置连通的排气气路；聚焦保护上盖上设有与排气气路连通的排气口。通过漏气保护装置可以使激光切割头内外部气体压差适中，防止气体进入内部镜片，保护内部镜片，提高切割头的使用寿命。通过设置双保护镜组，避免了在更换聚焦镜下保护镜时，内腔与外部直接接触，减少了维修次数。

Description

一种具有聚焦保护的激光切割头

技术领域

本实用新型涉及激光切割技术领域，尤其涉及一种具有聚焦保护的激光切割头。

背景技术

激光切割是利用高功率密度激光束照射被切割材料，使材料很快被加热至汽化温度，蒸发形成孔洞，随着光束对材料的移动，孔洞连续形成宽度较窄的切缝，完成对材料的切割。

激光切割设备均配备有的激光切割头，现有激光头在连续长时间切割过程中，因为板材反渣造成聚焦保护镜污染，影响切割效果及切割效率，严重的导致无法进行正常切割。

目前常用充入气体的方式，吹走在切割时产生的熔渣并且可以保护镜片，避免板材反渣粘到镜片上，延长镜片的使用寿命。但是如果充入的气体造成激光切割头中镜片之间的压力差过大，也会造成镜片损坏，进而导致无法进行正常切割作业。

实用新型内容

本实用新型提供的具有聚焦保护的激光切割头可以使激光切割头内外部气体压差适中，防止气体进入内部镜片，保护内部镜片，提高切割头使用寿命。

具体包括：护镜壳体，护镜壳体的一侧连接有聚焦保护下盖；另一侧连接有聚焦保护上盖；

护镜壳体的外侧壁安装有供气装置；

护镜壳体的内部安装有双保护镜组；

双保护镜组的一侧与聚焦保护下盖之间通过密封圈密封配合；

聚焦保护上盖设有漏气保护装置；聚焦保护上盖与护镜壳体之间设有与漏气保护装置连通的排气气路；聚焦保护上盖上设有与排气气路连通的排气口。

进一步需要说明的是，护镜壳体的内侧壁设有用于卡接密封圈的密封卡槽；

漏气保护装置包括弹簧和丁腈橡胶球，弹簧设置在聚焦保护上盖与护镜壳体之间的腔体内；

弹簧的一端顶持到聚焦保护上盖与护镜壳体之间的紧定螺钉上；

弹簧的另一端与丁腈橡胶球抵接；

弹簧在正常状态下，顶持丁腈橡胶球，使丁腈橡胶球抵靠在聚焦保护下盖的端面上。

进一步需要说明的是，所述腔体通过排气气路连通至排气口；

排气口上设有消音器。

进一步需要说明的是，双保护镜组包括：下保护镜和上保护镜；

下保护镜和上保护镜之间设置间隙；

下保护镜卡接在护镜壳体的内部，且下保护镜与聚焦保护下盖之间通过密封圈密封配合；

上保护镜安装在聚焦保护上盖上。

进一步需要说明的是，护镜壳体的外侧壁还安装有传感器密封件；传感器密封件上连接有传感器接头；

传感器密封件内部设有电路板，电路板固设在护镜壳体的外侧壁上；电路板与传感器接头电连接；

电路板上设有温度传感器，温度传感器的温度感应端靠近下保护镜设置，感应下保护镜的温度信息。

进一步需要说明的是，激光切割机的控制器通过线缆与传感器接头电连接，在温度传感器感应下保护镜温度超阈值时，进行报警。

进一步需要说明的是，供气装置设有气路转接装置，气路转接装置连接有螺纹直通锁母接头。

进一步需要说明的是，气路转接装置通过螺栓连接至护镜壳体的外侧壁。

进一步需要说明的是，密封圈采用耐压膨胀密封圈。

进一步需要说明的是，护镜壳体与聚焦保护下盖之间的下连接位以及护镜壳体与聚焦保护上盖之间的上连接位分别设有连接密封圈。

从以上技术方案可以看出，本实用新型具有以下优点：

本实用新型提供的具有聚焦保护的激光切割头即可以实现对双保护镜组在聚焦保护下盖一侧的吹扫，避免板材反渣粘到镜片上，延长镜片的使用寿命。还可以通过漏气保护装置可以使激光切割头内外部气体压差适中，防止气体进入内部镜片，保护内部镜片，提高切割头的使用寿命。

本实用新型中，通过设置双保护镜组，避免了在更换聚焦镜下保护镜时，内腔与外部直接接触，减少了维修次数。

本实用新型中通过温度监测报警可以实时监测温度，可加强对温度的掌控；并保证切割头一直处于预设温度以下运行，可以保证切割时温度的稳定性，温度一定可以保证切割的顺畅及完美的切割面。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对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为具有聚焦保护的激光切割头的示意图；

图2为漏气保护装置剖视图；

图3为具有聚焦保护的激光切割头的剖视图。

图4为温度传感器安装示意图。

附图标记说明：

1-1，消音器；1-2，丁腈橡胶球；1-3，弹簧；1-4，紧定螺钉；1-5，排气口；1-6，腔体；2-1，上保护镜；2-2,下保护镜；2-3，聚焦保护上盖；2-4，密封圈；2-5，聚焦保护下盖；2-6，护镜壳体；2-7，螺纹直通锁母接头；2-8，气路转接装置；3-1，传感器接头；3-2，传感器密封件；3-3，电路板；3-4，温度传感器。

具体实施方式

为使得本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本具体实施例中的附图1至4所示，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，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它实施例，都属于本专利保护的范围。

本实用新型提供一种具有聚焦保护的激光切割头，应当理解，在称某一元件或层在另一元件或层“上”，被“连接”或“耦合”至另一元件或层时，其可能直接在另一元件或层上，被直接连接或耦合至所述另一元件或层，也可能存在中间元件或层。相反，在称某一元件被“直接在”另一元件或层“上”，“直接连接”或“直接耦合”至另一元件或层时，则不存在中间元件或层。所有附图中类似的数字指示类似元件。如这里所用的，术语“和/或”包括相关所列项的一个或多个的任何和所有组合。

本实用新型提供一种具有聚焦保护的激光切割头可能会使用便于描述的空间相对性术语，例如“在…下”、“下方”、“下部”、“以上”、“上方”等来描述如图中所示的一个元件或特征与另一个元件或特征的关系。应当理解，空间相对性术语意在包括图中所示取向之外的使用或工作中的器件不同取向。例如，如果将图中的器件翻转过来，被描述为在其他元件或特征“下”或“下方”的元件将会朝向其他元件或特征的“上方”。于是，示范性术语“下方”可以包括上方和下方两种取向。可以使器件采取其他取向(旋转90度或其他取向)，这里所用的空间相对术语作相应解释。

本实用新型所采用的术语仅做描述具体实施例的用途，并非意在限制本文件内的表述。如这里所用的，单数形式“一”、“一个”和“该”意在包括复数形式，除非上下文另有明确指示。还要理解的是，当用于本说明书时，术语“包括”指所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其组合的存在或增加。

本实用新型涉及的激光切割头具体包括：护镜壳体2-6，护镜壳体2-6的一侧连接有聚焦保护下盖2-5；另一侧连接有聚焦保护上盖2-3；这里，为了保证激光头的密封性，护镜壳体2-6与聚焦保护下盖2-5之间的下连接位以及护镜壳体2-6与聚焦保护上盖2-3之间的上连接位分别设有连接密封圈。护镜壳体2-6与聚焦保护下盖2-5可以通过螺栓连接，聚焦保护上盖2-3与护镜壳体2-6之间通过紧定螺钉1-4连接。实现了护镜壳体2-6，聚焦保护下盖2-5以及聚焦保护上盖2-3三者之间的可拆卸连接，便于组装，更换和维修。

护镜壳体2-6的外侧壁安装有供气装置；护镜壳体2-6的内部安装有双保护镜组；双保护镜组的一侧与聚焦保护下盖2-5之间通过密封圈2-4密封配合；

其中，供气装置连接激光切割机的供气机构，实现对双保护镜组在聚焦保护下盖2-5一侧的吹扫，避免板材反渣粘到镜片上，延长镜片的使用寿命。而且还可以起到助燃的作用以及防止切口发生氧化反应的作用。

当然即使通过密封圈2-4的密封也有会部分气体漏过，进入双保护镜组，本实用新型中设有漏气保护装置；聚焦保护上盖2-3与护镜壳体2-6之间设有与漏气保护装置连通的排气气路；聚焦保护上盖2-3上设有与排气气路连通的排气口1-5。这样，漏气保护装置可以实现将漏过的气体进行排气，也就是通过排气气路和排气口排出。

作为本实用新型的一种实施方式，护镜壳体2-6的内侧壁设有用于卡接密封圈2-4的密封卡槽；漏气保护装置包括弹簧1-3和丁腈橡胶球1-2，弹簧1-3设置在聚焦保护上盖与护镜壳体之间的腔体1-6内；弹簧1-3的一端顶持到聚焦保护上盖2-3与护镜壳体2-6之间的紧定螺钉1-4上；弹簧1-3的另一端与丁腈橡胶球1-2抵接；弹簧1-3在正常状态下，顶持丁腈橡胶球1-2，使丁腈橡胶球1-2抵靠在聚焦保护下盖2-5的端面上。

进一步的讲，在腔体1-6内部气压超过设定值时，也就是穿过密封圈2-4的气体较多时，气体会顶住丁腈橡胶球，并将丁腈橡胶球向聚焦保护上盖2-3方向作用，使弹簧1-3向聚焦保护上盖2-3方向压缩，压缩至丁腈橡胶球与密封卡槽之间的腔体与排气气路相连通之后，穿过密封圈2-4的气体通过排气气路和排气口1-5排出。排气口上设有消音器1-1，可以起到排气时，消音的作用。

日常使用时，丁腈橡胶球还可以防止外界气体从排气口进入到双保护镜组内部，而影响双保护镜组的使用。丁腈橡胶球在受到气体定压时，可以使排气气路与密封卡槽之间连通，起到排气的作用。这样，通过漏气保护装置可以使激光切割头内外部气体压差适中，防止气体进入内部镜片，保护内部镜片，提高切割头的使用寿命。

作为本实用新型的一种实施方式，双保护镜组包括：下保护镜2-2和上保护镜2-1；下保护镜2-2和上保护镜2-1之间设置间隙；下保护镜2-2卡接在护镜壳体2-6的内部，且下保护镜2-2与聚焦保护下盖2-5之间通过密封圈2-4密封配合；上保护镜2-1安装在聚焦保护上盖2-3上。

其中，高压气体经过螺纹直通锁母接头2-7到气路转接装置2-8，再聚焦保护下盖2-5到达下保护镜2-2，高压气体吹到下保护镜2-2时，会带动密封圈2-4膨胀，保证绝大多数气体进入不了聚焦保护上盖与护镜壳体之间的腔体，即无法吹到上保护镜2-1。若部分气体到达上保护镜2-1与下保护镜2-2之间时，由于聚焦保护上盖2-3安装有漏气保护装置，气体会从漏气保护装置、排气气路以及排气口排出。

也就是说，通过设置双保护镜组，避免了在更换聚焦镜下保护镜时，内腔与外部直接接触，减少了维修次数。

本实用新型中，护镜壳体2-6的外侧壁还安装有传感器密封件3-2；传感器密封件3-2上连接有传感器接头3-1；传感器密封件3-2内部设有电路板3-3，电路板3-3固设在护镜壳体2-6的外侧壁上；电路板3-3与传感器接头3-1电连接；电路板3-3上设有温度传感器3-4，温度传感器3-4的温度感应端靠近下保护镜2-2设置，感应下保护镜2-2的温度信息。

温度传感器的温度感应端可以不直接接触下保护镜2-2，可以以一定的发散角设置，直接检测下保护镜2-2温度。激光切割机的控制器通过线缆与传感器接头3-1电连接，在温度传感器3-4感应下保护镜2-2温度超阈值时，进行报警。当然还可以关闭激光，停止切割。避免了因为镜片损坏持续切割造成的内部镜片击穿显现，延长了激光头的使用寿命，同时，保证了切割效果，提高了切割效率。另外由于内部环境为全密封状态，在连接时，增加了传感器密封件3-2，保证了内部完全密封。

本实用新型通过温度监测报警可以实时监测温度，可加强对温度的掌控；并保证切割头一直处于预设温度以下运行，可以保证切割时温度的稳定性，温度一定可以保证切割的顺畅及完美的切割面。

当然本实用新型涉及的温度传感器可以采用本领域常用的电路形式以及常用的型号，具体型号本实用新型不做限定，基于本领域技术人员的知识范畴可以预料到相应的电路形式和具体型号，来实现本实用新型的功能。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种具有聚焦保护的激光切割头，其特征在于，包括：护镜壳体(2-6)，护镜壳体(2-6)的一侧连接有聚焦保护下盖(2-5)；另一侧连接有聚焦保护上盖(2-3)；

护镜壳体(2-6)的外侧壁安装有供气装置；

护镜壳体(2-6)的内部安装有双保护镜组；

双保护镜组的一侧与聚焦保护下盖(2-5)之间通过密封圈(2-4)密封配合；

聚焦保护上盖(2-3)设有漏气保护装置；聚焦保护上盖(2-3)与护镜壳体(2-6)之间设有与漏气保护装置连通的排气气路；聚焦保护上盖(2-3)上设有与排气气路连通的排气口。

2.根据权利要求1所述的具有聚焦保护的激光切割头，其特征在于，

护镜壳体(2-6)的内侧壁设有用于卡接密封圈(2-4)的密封卡槽；

漏气保护装置包括弹簧(1-3)和丁腈橡胶球(1-2)，弹簧(1-3)设置在聚焦保护上盖(2-3)与护镜壳体(2-6)之间的腔体(1-6)内；

弹簧(1-3)的一端顶持到聚焦保护上盖(2-3)与护镜壳体(2-6)之间的紧定螺钉(1-4)上；

弹簧(1-3)的另一端与丁腈橡胶球(1-2)抵接；

弹簧(1-3)在正常状态下，顶持丁腈橡胶球(1-2)，使丁腈橡胶球(1-2)抵靠在聚焦保护下盖(2-5)的端面上。

3.根据权利要求2所述的具有聚焦保护的激光切割头，其特征在于，

所述腔体(1-6)通过排气气路连通至排气口(1-5)；

排气口上设有消音器(1-1)。

4.根据权利要求1或2所述的具有聚焦保护的激光切割头，其特征在于，

双保护镜组包括：下保护镜(2-2)和上保护镜(2-1)；

下保护镜(2-2)和上保护镜(2-1)之间设置间隙；

下保护镜(2-2)卡接在护镜壳体(2-6)的内部，且下保护镜(2-2)与聚焦保护下盖(2-5)之间通过密封圈(2-4)密封配合；

上保护镜(2-1)安装在聚焦保护上盖(2-3)上。

5.根据权利要求4所述的具有聚焦保护的激光切割头，其特征在于，

护镜壳体(2-6)的外侧壁还安装有传感器密封件(3-2)；传感器密封件(3-2)上连接有传感器接头(3-1)；

传感器密封件(3-2)内部设有电路板(3-3)，电路板(3-3)固设在护镜壳体(2-6)的外侧壁上；电路板(3-3)与传感器接头(3-1)电连接；

电路板(3-3)上设有温度传感器(3-4)，温度传感器(3-4)的温度感应端靠近下保护镜(2-2)设置，感应下保护镜(2-2)的温度信息。

6.根据权利要求5所述的具有聚焦保护的激光切割头，其特征在于，

激光切割机的控制器通过线缆与传感器接头(3-1)电连接，在温度传感器(3-4)感应下保护镜(2-2)温度超阈值时，进行报警。

7.根据权利要求1或2所述的具有聚焦保护的激光切割头，其特征在于，

供气装置设有气路转接装置(2-8)，气路转接装置(2-8)连接有螺纹直通锁母接头(2-7)。

8.根据权利要求7所述的具有聚焦保护的激光切割头，其特征在于，

气路转接装置(2-8)通过螺栓连接至护镜壳体(2-6)的外侧壁。

9.根据权利要求1或2所述的具有聚焦保护的激光切割头，其特征在于，

密封圈(2-4)采用耐压膨胀密封圈。

10.根据权利要求1或2所述的具有聚焦保护的激光切割头，其特征在于，

护镜壳体(2-6)与聚焦保护下盖(2-5)之间的下连接位以及护镜壳体(2-6)与聚焦保护上盖(2-3)之间的上连接位分别设有连接密封圈。

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