[发明专利]激光加工机床的旋转激光头辅助气体传输装置

权利要求书

1.激光加工机床的旋转激光头辅助气体传输装置，其特征在于，包括悬臂梁（10）、密封气腔套筒（18）、上轴承压盖（12）、下轴承压盖（19）、旋转轴（11）、密封轴承A（15）、密封轴承B（16）、步进电机（9）、同步带轮A（7）、同步带轮B（8）、透光玻璃（2）、高透光度透镜（5）、透镜压盖（4）、机箱外壳（3）、激光头（22）、聚焦透镜套筒（27）、45°全反镜（24）和激光头出光出气孔（25）；所述悬臂梁（10）通过螺栓连接水平安装在Z轴立式工作台（6）上，悬臂梁（10）右端开一个通孔，所述密封气腔套筒（18）经过这个通孔通过螺栓连接固定在悬臂梁（10）的下端面；所述旋转轴（11）穿过密封气腔套筒（18），通过密封轴承A（15）和密封轴承B（16）与密封气腔套筒（18）内壁连接；所述上轴承压盖（12）为圆环状且与旋转轴（11）同轴，套在旋转轴（11）上，通过螺栓连接固定在悬臂梁（10）的上端面；所述下轴承压盖（19）为圆环状且与旋转轴（11）同轴，套在旋转轴（11）上，通过螺栓连接固定在密封气腔套筒（18）的下端面；所述密封轴承A（15）和密封轴承B（16）的内圈与旋转轴（11）的连接方式为过盈配合，随旋转轴（11）转动；所述密封轴承A（15）和密封轴承B（16）的外圈与密封气腔套筒（18）的连接方式为过盈配合，不随旋转轴（11）旋转；所述密封轴承A（15）与上轴承压盖（12）之间设有毡圈A（14），所述上轴承压盖（12）与悬臂梁上端面连接处设有密封圈A（13）；所述密封轴承B（16）与下轴承压盖（19）之间设有毡圈B（21），所述下轴承压盖（19）与密封气腔套筒（18）下端面连接处设有密封圈B（20）；所述密封气腔套筒（18）、上轴承压盖（12）、下轴承压盖（19）和旋转轴（11）之间形成一个密闭腔；所述密封气腔套筒（18）上开设一气腔进气孔（17），所述气腔进气孔（17）与外部气源连接，为整个系统供气；在所述旋转轴（11）与密封轴承A（15）、密封轴承B（16）配合的中间段面上开设12~14个通气孔，辅助加工气体经过这些通气孔进入旋转轴（11）内部；所述同步带轮A（7）安装在上轴承压盖（12）上方的旋转轴（11）上；在所述悬臂梁（10）左端固定一个步进电机（9），所述步进电机（9）的旋转主轴上安装一个同步带轮B（8），所述同步带轮B（8）与同步带轮A（7）的传动比为1:1，且同步带轮B（8）与同步带轮A（7）在同一水平高度上；所述步进电机（9）转动时，通过同步带的传动驱动旋转轴（11）转动，且旋转轴（11）的转速时刻保持与步进电机（9）转速一致；所述旋转轴（11）的顶端设置一块高透光度透镜（5），并通过透镜压盖（4）与旋转轴（11）的螺纹连接将其固定，所述透镜压盖（4）与旋转轴（11）之间设有O型密封圈；所述机箱外壳（3）架设在悬臂梁（10）上端面，盖住整个装置中位于悬臂梁（10）上端面之上的部分；在所述机箱外壳（3）上开设一个圆孔，在圆孔内安装一块透光玻璃（2），所述透光玻璃（2）与高透光度透镜（5）在同一轴线上；在所述旋转轴（11）的下端安装一个激光头（22）；所述聚焦透镜套筒（27）的外径小于激光头（22）内径，并设有插槽；将聚焦透镜（23）插在聚焦透镜套筒（27）的插槽中，聚焦透镜（23）的轴心在聚焦透镜套筒（27）的轴心线上，聚焦透镜套筒（27）插入激光头（22）内部；所述聚焦透镜套筒（27）的外圆周有三个均匀分布的凸台，凸台与激光头（22）内表面是间隙配合；聚焦透镜套筒（27）与激光头（22）之间留有的空隙传输辅助气体，在激光头（22）外表面上每隔120^o开设3个螺纹孔，从三个螺纹孔旋入的三个紧定螺钉A（28）、B（29）、C（30）与聚焦透镜套筒（27）接触；所述45°全反镜（24）置于激光头的底部，激光头出光出气孔（25）开设于激光头的底部；所述激光头出光出气孔（25）正对指向45°全反镜（24）；激光束经激光头里的聚焦透镜（23）聚焦以后，再由激光头底部的45°全反镜（24）反射后从激光头出光出气孔（25）射出。

2.根据权利要求1所述的激光加工机床的旋转激光头辅助气体传输装置，其特征在于，所述旋转轴（11）和激光头（22）的连接方式为莫氏锥度连接；在旋转轴（11）下端和激光头（22）内表面设置相互配合的锥度端面，装配时，将激光头（22）与旋转轴（11）配合，利用配合处相互之间的摩擦力将激光头（22）固定。