[发明专利]一种激光切割头

说明书

技术领域

本发明涉及一种激光切割头。

背景技术

激光切割头是激光加工中的核心部件，激光切割是利用从激光器发射出的激光束，经激光切割头，聚焦成高功率密度的光斑照射到工件表面。聚焦在工件上光斑的能量密度越高对工件的切割效果越好。

现有的激光切割头一般包括激光输入接口、调节机构、切割气体保压装置、切割头几个部分，从上到下依次连接形成光通路，其中与激光输入接口连接的光学成像系统包括扩束镜和聚焦镜；调节机构包括光束与切割喷嘴通孔同轴度以及激光焦点沿光轴方向与切割喷嘴相对位置的调节；切割气体保压装置用于保证通入切割头内的辅助气体的气压提高辅助激光切割的效果；切割头实际应用中装有传感器，感应切割喷嘴与被切割工件之间相对距离，为获得最佳的切割质量提供保证。

现阶段的激光切割头存在的问题如下：

中国专利申请号200610063566.4公开的激光切割机用切割头辅助气体通道设置在镜腔盒的侧壁上且位于调整机构的上方，即增加了机构的复杂性又增加了密封的复杂性，且容易出现密封圈老化出现漏气现象。

中国专利申请号201010113156.2公开的激光切割头调节机构是通过调整聚焦镜片的方法来调节焦点与切割头相对位置，运用调节镜片的方法很容易导致光斑偏移的现象，且调节困难。

中国专利申请号201310488178.0公开的光纤激光切割头通过调整聚焦镜片的方法来调节焦点与切割头相对位置，运用调节镜片很容易导致光斑偏移的现象，且调节困难。导气装置结构复杂增加了密封的复杂性，且密封圈老化出现漏气现象。

发明内容

本发明的目的在于设计一种激光切割头，在独立调整切割喷嘴沿光轴方向与焦点的相对位置，以及独立调整光斑与切割喷嘴的水平位置，使经过切割喷嘴处的光斑的功率达到最大值同时改变切割头小孔与焦点之间的位置关系来满足切割需要。尤其切割气体压力机构与任何调整机构不相关，大大减少了密封的复杂性，也减少了大多切割头中光学镜片容易被污染的问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种激光切割头，包括：激光输入接口，呈管状；与激光输入接口连接的光学成像系统包括扩束镜和聚焦镜；其特征在于，还包括，调节机构，包括，聚焦镜座，为一管体，其一端连接于所述激光输入接口，另一端设一环体，沿环体周向对称、均匀开设四个调整通孔；环体外端口端面设环形凹槽；聚焦镜座环体上端两侧对称开设两个安装通孔及相应的两个紧固螺栓；调整外圈，为一环体，其一端设置于所述聚焦镜座环体内侧，该端侧面开设一销孔；另一端外侧面中部沿周向凸设第一固定部，并抵靠于聚焦镜座环体外端口端面的环形凹槽；调整外圈外端部内侧面沿周向凸设第二固定部；调整外圈通过四螺钉自聚焦镜座调节通孔调节与聚焦镜座之间的间隙；压圈，设置于所述调整外圈第一固定部外侧面，将调整外圈锁紧于聚焦镜座；调节筒，设置于所述调整外圈内，其对应所述调整外圈销孔的侧壁上轴向开设有一腰形孔，并通过一连接销与所述的外圈固接；调节螺母，设置于所述调整外圈与调节筒之间，该调节螺母外侧端侧面周向凸设一与调整外圈外端部配合的限位部，且，该端端面还开设环形凹槽，该调节螺母外侧端内侧面周向凸设与调节筒螺纹配合的连接部；内环，设置于所述调节螺母与调整外圈之间，其内侧面与调节螺母外壁螺纹配合；内环外侧端对应于所述调整外圈外端部内侧面沿周向凸设的第二固定部；上卡环，套设于所述调整外圈的外端部，并螺纹配合，其外端部与所述调整螺母限位部相对；气体保压机构，包括，吹气筒，其一端设置于所述调节机构的调节筒内下部，该端内侧壁沿周向设环形凹槽；吹气筒外侧壁中部沿周向凸设一与调节筒外端抵靠的固定部，并通过一锁紧环自该固定部外侧将其锁定于调节筒；吹气筒位于调节筒外的侧壁上还开设一安装通孔；下卡环，套设于所述锁紧环外，螺纹配合，其外侧端抵靠所述调整螺母外端面；保护镜片，设置于所述吹气筒环形凹槽底部，并由一压环自保护镜片上方将其固定于吹气筒内；吹气嘴，设置于所述吹气筒侧壁的安装通孔，并外接气源；切割喷嘴，安装于所述气体保压机构的吹气筒外侧端。

进一步，所述调节筒上端外壁与调整螺母上端内壁之间通过一O型圈紧配合。

又，所述保护镜片与所述吹气筒环形凹槽底部之间设密封圈。

另外，所述光学成像系统安装扩束镜和聚焦镜的镜筒外壁装设有用于连接控制机床的安装板。