[发明专利]用于激光切割机器人的激光切割头

说明书

技术领域

本发明涉及工业机器人部件领域，具体涉及一种用于激光切割机器人的激光切割头。

背景技术

激光切割头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，孔洞连续形成宽度很窄的切缝，完成对材料的切剖。

目前激光切割头通常是安装在机械手臂上，机械手臂根据设定的程序运动，进而实现根据要求对工件进行切割。通常激光切割头与安装基座之间为刚性硬连接，在移动过程中，若操作不当极易发生激光切割头与工件碰撞，导致激光切割头的损坏，缩短其使用寿命。为了防止激光切割头的碰撞，一些激光切割头的冷却环上会粘接一块缓冲垫，以实现缓冲达到保护激光切割头的目的，然而由于缓冲垫是粘接在冷却环上，当缓冲垫受到撞击时，除缓冲垫自身吸收一部分冲击外，其余的冲击仍然会传递到冷却环上，进而传递到激光喷嘴上，防撞击能力较弱。

综上所述现急需一种能在激光切割头与工件碰撞的过程中，喷嘴不会受到顺坏的激光切割头。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能在激光切割头与工件碰撞的过程中，喷嘴不会受到顺坏的激光切割头。

为达到上述目的，本发明的基础方案为：用于激光切割机器人的激光切割头，包括从上至下依次布置的冷却环、聚焦初调环、聚焦微调环和喷嘴，还包括刚性套和缓冲套，所述刚性套和缓冲套通过弹性件连接；所述冷却环位于缓冲套内，所述聚焦初调环和聚焦微调环均位于刚性套和缓冲套之间，所述喷嘴位于刚性套内；所述冷却环外周面上设有球形凸起，所述缓冲套的内壁上设有供球形凸起滑动的凹槽。

本方案的工作原理及优点在于：具体使用本激光切割头时，激光从喷嘴射出，激光依次穿过聚焦微调环、聚焦初调环、冷却环和缓冲套，进而对工件进行切割。当该激光切割头与工件发生碰撞时，缓冲套与工件接触，此时缓冲套受到较大冲击，球形凸起与缓冲套发生相对滑动，缓冲套向靠近刚性套方向移动。缓冲套向刚性套移动的过程中，弹性件起辅助缓冲的作用。当冲击消失后，弹性套在弹性件自身的弹力作用下复位。

本方案中，喷嘴始终位于刚性套内，刚性套上方还安装有缓冲套和弹性件，当激光切割头受冲击时，冲击力传递到缓冲套上最终传递到刚性套上，由于刚性套与安装座连接，而喷嘴始终位于刚性套内不与刚性套接触，故喷嘴不会受到任何冲击；解决了传统的激光切割头受冲击时，冲击力传递到喷嘴上导致喷嘴损坏的问题。另外球形凸起与缓冲套是点接触，进而冷却环受缓冲套的影响较小。

优选方案一：作为基础方案的优选方案：所述球形凸起和凹槽的数量均为四个，且球形凸起在冷却环的同一圆周上均匀分布，使缓冲套的支撑点较均匀，较小缓冲套在运动过程中的晃动。

优选方案二：作为优选方案一的优选方案：所述刚性套的底端嵌设有永磁铁和定位杆。由于安装座通常是铁质材料，永磁铁能方便刚性套与安装座的连接，定位杆实现刚性套在安装座上的快速定位，方便刚性套的安装。

优选方案三：作为优选方案二的优选方案：所述定位杆的横截面形状为多边形，定位杆在定位时，定位效果更好，避免出现相对转动。

附图说明

图1是本发明用于激光切割机器人的激光切割头实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：冷却环10、球形凸起11、聚焦初调环20、聚焦微调环30、喷嘴40、刚性套50、永磁铁51、定位杆52、缓冲套60、弹性件70。

实施例基本如附图1所示：用于激光切割机器人的激光切割头，包括从上至下依次布置的冷却环10、聚焦初调环20、聚焦微调环30和喷嘴40，另外还包括刚性套50和缓冲套60，刚性套50和缓冲套60通过4根弹性件70连接，该弹性件70为压簧。冷却环10位于缓冲套60内，聚焦初调环20和聚焦微调环30均位于刚性套50和缓冲套60之间的间隙处，喷嘴40位于刚性套50内；冷却环10的外周面上设有四个与之一体成型的球形凸起11，该球形凸起11的球半径为0.5CM，球形凸起11在冷却环10的同一圆周上均匀分布。缓冲套60的内壁上设有供球形凸起11滑动的凹槽。另外，刚性套50的底端嵌设有永磁铁51和定位杆52，定位杆52的横截面形状为可以是三角形、四边形、五边形、六边形，本实施例选用四边形。