[实用新型]用于绝缘地保持导电喷嘴的激光切割头结构

说明书

本实用新型公开了一种用于绝缘地保持导电喷嘴的激光切割头结构，其包括金属本体、绝缘体、喷嘴基座、喷嘴和导线；金属本体内开有通孔；绝缘体外壁与金属本体内的通孔的内壁连接，内有通孔；喷嘴基座外壁与绝缘体内部通孔的内壁连接，内有通孔；喷嘴与喷嘴基座连接；导线外表面设有绝缘层，通过金属本体上设置的与内部通孔相连的一个孔及所述绝缘体上对应部位的一个通孔与管状喷嘴基座相连。本实用新型提供的激光切割头结构在使用中只有喷嘴一个部件需要更换，且喷嘴与电容传感头通过精密螺纹相连，可以同时保证精度和密封性。该电容传感头的使用，将降低激光切割中气体的使用成本、提高切割效率。

技术领域

本实用新型属于激光加工领域，尤其涉及一种用于绝缘地保持导电喷嘴的激光切割头结构。

背景技术

在激光切割加工中，需要实时控制切割头辅助气体喷嘴到被切割表面的距离，所以激光切割中需要实时测量喷嘴端面到切割面的距离。目前商用激光切割设备普遍采用测量喷嘴端面与被切割金属表面之间的电容来获得两者之间的高度信息。为了准确测量这个电容量，需要将喷嘴与切割头本体绝缘，并用高频线使喷嘴与外部保持电导通，该导线使喷嘴作为一电极连接到电容传感器测量电路，实现电容测量。

目前广泛商业应用的激光切割头与喷嘴的结构关系是：由依次连接的金属本体、陶瓷环和喷嘴组成，陶瓷环固定在本体上，喷嘴固定在陶瓷环上，三者中心同轴设置有通孔，供激光束通过。在这种结构中：陶瓷环将金属本体与喷嘴间电气绝缘；陶瓷环内孔壁和与喷嘴连接的面覆铜，内孔铜壁上有螺纹，用于与铜喷嘴连接；在金属本体与陶瓷环的接触面上的某一相同区域上，分别设有铜接头，其中陶瓷环上的铜接头由瓷环内部设有的通道与内孔的铜螺纹相连，金属本体上的铜接头通过金属本体内部的绝缘通道用导线引出金属本体。这样就在保证金属本体与喷嘴电绝缘的情况下，实现了导线与喷嘴的电导通。该信号线接入激光切割设备上的调高器，就可以实现信号的提取。

由于陶瓷环和喷嘴在日常使用中要经常更换，目前这种商用的激光切割头与喷嘴的结构关系存在的主要问题是喷嘴更换位置精度低，这是由陶瓷绝缘环制造精度低造成的。它会带来以下几个问题：

一、对于高端切割头，为了消除更换精度低的问题，激光切割头上带有垂直光轴方向的两维位置调整装置，增加了成本，影响了使用便利性。

二、对于低端激光切割头，通常不带有喷嘴位置调整装置，为了避免喷嘴和陶瓷环互换可能带来的喷嘴内壁与通过它的激光束相干涉，需增大喷嘴气孔直径，这导致用气量增大、使用成本增加。

三、在低激光功率使用环境中，为了增加密封效果，通常需要增加密封圈来解决陶瓷环精度低带来的漏气问题；在高激光功率使用环境中，由于喷嘴处温度升高，密封圈无法使用，这时漏气量大、气压无法按需要增加，这一方面增加气体使用成本，一方面，影响切割效率。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种在使用中仅需更换喷嘴、喷嘴更换精度高、成本低、性能可靠的用于绝缘地保持导电喷嘴的激光切割头结构，彻底解决现有激光切割头使用中存在的上述问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是，一种用于绝缘地保持导电喷嘴的激光切割头结构，包括金属本体、绝缘体、喷嘴基座、喷嘴和导线，其中：金属本体内开有通孔；绝缘体外壁与所述金属本体的内壁连接，绝缘体内有通孔；喷嘴基座（3）外壁与所述绝缘体的内壁连接，喷嘴基座内有通孔；喷嘴设置在喷嘴基座的通孔内，所述喷嘴与所述喷嘴基座连接；导线的一端依次穿过金属本体和绝缘体与所述喷嘴基座连接，所述导线的另一端伸出金属本体，且导线外表面设有绝缘层；

进一步的，绝缘体为玻璃管；

进一步的，玻璃管的管壁厚度不超过毫米；玻璃管的外壁与金属本体的内壁用胶密封连接；玻璃管的内壁与喷嘴基座的外壁用胶密封连接。

进一步的，玻璃管管壁外径与金属本体内孔径的配合间隙在0.05毫米以内。