防撞激光頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種激光切割裝置，更具體地說，它涉及一種具有防撞擊功能的激光頭。
【背景技術(shù)】
[0002]利用激光對工件進(jìn)行切割時(shí)激光加工領(lǐng)域的常見工藝，其利用的主要原理為:利用聚焦的高功率激光束照射在工件上，配合以高濃度的純氧的助燃作用，使工件在激光束途經(jīng)之處燃燒從而完成切割。這個(gè)過程中，激光束提供工件局部燃燒所需熱量、純氧提供助燃?xì)怏w，兩者的配合完成激光的切割。由于激光頭切割工件的原理是利用激光束加熱完成切割，因此，切割嘴處溫度極高，而激光束的聚集利用的是聚光鏡對打入激光頭鏡筒內(nèi)的激光束進(jìn)行聚光，因此，一旦切割嘴碰撞外物，使聚光鏡偏離原有位置，高溫的激光束會(huì)燒穿切割嘴材料，而使激光頭整體報(bào)廢，嚴(yán)重者甚至?xí){操作者的人身安全。
[0003]申請日為2015.3.31、申請?zhí)枮?01510147997.8的發(fā)明專利(以下稱為對比文件I)中公開了一種光線激光用自適應(yīng)調(diào)焦激光切割頭，包括依次連接的準(zhǔn)直器、本體基座、同軸調(diào)節(jié)座、安裝在同軸調(diào)節(jié)座上的電容頭及安裝在電容頭上的切割嘴，還包括有安裝在本體基座上的調(diào)整單元及驅(qū)動(dòng)單元；調(diào)整單元包括與切割嘴同軸設(shè)置的調(diào)整座，以及沿軸向設(shè)置在調(diào)整座內(nèi)的聚焦鏡座及保護(hù)鏡座;驅(qū)動(dòng)單元與調(diào)整單元的調(diào)整座連接以驅(qū)動(dòng)調(diào)整座沿軸向運(yùn)動(dòng)；本體基座上還設(shè)置有定位單元及復(fù)位單元，并通過定位單元及復(fù)位單元連接至激光切割機(jī)的連接板上并用于切割頭的定位與復(fù)位。
[0004]對比文件I中與復(fù)位單元連接的為激光切割機(jī)的連接板，利用復(fù)位單元內(nèi)的高強(qiáng)磁鐵將連接板固定至一個(gè)面上從而防止外界撞擊導(dǎo)致的上述問題。但是，高強(qiáng)磁鐵的復(fù)位作用僅限于切割頭不發(fā)生形變的情況，否則，一旦切割頭變形，雖然整體復(fù)位可以通過磁鐵完成，但是，撞擊的過程會(huì)導(dǎo)致切割嘴變形，復(fù)位單元雖然可以使切割頭與連接板的關(guān)系復(fù)位，答辯時(shí)再次啟用激光頭進(jìn)行切割時(shí)，變形的切割嘴卻無法恢復(fù)原狀，這樣，當(dāng)切割嘴變形較輕時(shí)，需要重新對焦;當(dāng)變形嚴(yán)重時(shí)，則需要更換整個(gè)激光頭。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種可靠防撞、防止燒毀切割頭的防撞激光頭。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了如下技術(shù)方案:一種防撞激光頭，包括激光頭本體、聚焦裝置以及切割嘴，所述激光頭本體包括有上本體和下本體，所述上本體與下本體套接，所述聚焦裝置設(shè)置于所述上本體內(nèi)部，所述切割嘴固定設(shè)置于所述下本體端部，所述上本體與下本體之間還設(shè)置有用于維持上本體與下本體套接關(guān)系的復(fù)位裝置。
[0007]通過采用上述技術(shù)方案，當(dāng)激光頭在切割過程中不慎撞上工件，此時(shí)，由于切割嘴與下本體端部為固定連接，而上本體與下本體為套接，因此，撞擊的變形會(huì)首先出現(xiàn)在上下本體套接處，從而使外力的撞擊直接破壞的是上、下本體的套接關(guān)系，而不會(huì)損壞切割嘴，因此，在上下本體套接的位置處設(shè)置復(fù)位裝置，用來在套接關(guān)系受到破壞時(shí)回復(fù)上下本體的套接關(guān)系，這樣的設(shè)置，較之現(xiàn)有技術(shù)中的復(fù)位裝置，可以更好的考慮到切割嘴的撞擊變形問題，使激光頭在撞擊后可以回復(fù)至正常工作狀態(tài)。
[0008]本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為:所述復(fù)位裝置包括有設(shè)置在所述上本體和下本體套接處的磁性體以及用于檢測上本體與下本體套接關(guān)系變化的檢測裝置，所述檢測裝置在磁性體發(fā)生偏移時(shí)輸出檢測信號，激光發(fā)生器響應(yīng)于該檢測信號停止激光進(jìn)入所述激光頭本體。
[0009]通過采用上述技術(shù)方案，無論采用何種復(fù)位裝置，在外力撞擊的瞬間，激光束均有可能打在激光頭本體上從而將其燒毀，本方案中引入檢測裝置，針對的是上下本體的連接關(guān)系破壞時(shí)，從根源上消除可能破壞激光頭的因素，即對激光發(fā)生器進(jìn)行控制，當(dāng)上下本體發(fā)生位置關(guān)系變化時(shí)，對激光發(fā)生器發(fā)出檢測信號，使激光發(fā)生器及時(shí)響應(yīng)于檢測信號，從而保證撞擊過程中激光頭本體不會(huì)被激光束燒毀。
[0010]本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為:所述下本體上還設(shè)置有用于外接氣源的儲(chǔ)氣腔，所述下本體上設(shè)置有連通至所述儲(chǔ)氣腔的進(jìn)氣口，所述進(jìn)氣口與外界氣源之間設(shè)置有控制閥，所述控制閥控制所述進(jìn)氣口通入純氧或者惰性氣體。
[0011]進(jìn)一步地，所述上本體與下本體的套接處設(shè)置有用于檢測上本體與下本體套接關(guān)系變化的檢測裝置，所述檢測裝置在磁性體發(fā)生偏移時(shí)輸出檢測信號，所述控制閥采用電磁控制閥，所述電磁控制閥上的電控元件響應(yīng)于所述檢測裝置輸出的檢測信號，并根據(jù)所述檢測信號控制所述控制閥在純氧和惰性氣體之間切換。
[0012]通過采用上述技術(shù)方案，激光頭切割物體，靠的不僅是激光束的高溫切割，一般還需要純氧的支持，但是，在碰撞發(fā)生的瞬間，向下本體內(nèi)通入惰性氣體，并同時(shí)斷開助燃用的純氧，利用惰性氣體的冷卻和滅火原理，即使激光發(fā)生器未停止，在惰性氣體的環(huán)境中也不會(huì)損壞激光頭本體的內(nèi)腔，提高生產(chǎn)安全性以及設(shè)備的可靠性;并且，采用電磁控制閥的方案，電磁控制閥可以直接相應(yīng)于檢測信號，自動(dòng)及時(shí)控制閥口的切換，提高激光頭防撞擊的過程的響應(yīng)速度以及自動(dòng)化程度。
[0013]本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為:所述聚焦裝置包括有用于定位放置聚焦鏡的鏡筒，所述鏡筒的最上端與所述上本體抵接處設(shè)置有凸緣，所述上本體的最上端設(shè)置有環(huán)切槽，所述環(huán)切槽內(nèi)滾動(dòng)設(shè)置有滾動(dòng)體，所述滾動(dòng)體在所述本體所述凸緣抵接的位置滾動(dòng)。
[0014]通過采用上述技術(shù)方案，在撞擊過程中，無論是現(xiàn)有技術(shù)那樣的切割嘴變形，還是本實(shí)用新型中的上下本體的套接關(guān)系的變化，最終都難以避免的是聚焦裝置中的聚光鏡的位置變化，采用本技術(shù)方案中的環(huán)切槽與滾動(dòng)體的設(shè)置，可以利用滾動(dòng)體的外圓表面實(shí)現(xiàn)初始位置的保持，可以對聚焦裝置的防撞能力進(jìn)行提升，使其在輕微撞擊下可自動(dòng)回復(fù)原位，保持激光束的聚焦焦點(diǎn)基本不偏轉(zhuǎn)。
【附圖說明】
[0015]圖1為防撞激光頭的局部剖視圖；
[0016]圖2為上本體與鏡筒連接關(guān)系處的局部放大示意圖。
[0017]附圖標(biāo)注:1、激光頭本體;2、聚焦裝置;3、切割嘴；11、上本體；12、下本體；111、環(huán)切槽；112、滾動(dòng)體；121、儲(chǔ)氣腔；122、進(jìn)氣口； 123、控制閥；13、復(fù)位裝置；131、磁性體；132、檢測裝置;21、聚焦鏡;22、鏡筒;221、凸緣。
【具體實(shí)施方式】
[0018]參照圖1至圖2對本實(shí)用新型實(shí)施例做進(jìn)一步說明。
[0019]—種防撞激光頭，如圖1所示，包括有:激光頭本體1、設(shè)置于激光頭本體I內(nèi)的聚焦裝置2，激光頭本體I包括有上本體11和下本體12，其中聚焦裝置2設(shè)置在上本體11內(nèi)，這樣做的好處是，當(dāng)撞擊發(fā)生時(shí)，一般發(fā)生變形的位置為下本體12上，因此，將聚焦裝置2遠(yuǎn)離下本體12設(shè)置，可以降低其在撞擊中受到破壞的概率。在下本體12—端與上本體11套接固定，另一端固定設(shè)置有切割嘴3，激光頭在工作時(shí)，激光發(fā)生器(圖中未示出)發(fā)出的激光束進(jìn)入上本體11，并