用于激光切割机器人的激光切割头制造技术

本发明专利技术属于工业机器人部件领域，具体公开了一种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。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术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。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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，本专利技术的基础方案为: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是本专利技术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】对本专利技术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。具体使用本激光切割头时，激光从喷嘴40射出，激光依次穿过聚焦微调环30、聚焦初调环20、冷却环10和缓冲套60，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60与工件接触，此时缓冲套60受到较大冲击，球形凸起11与缓冲套60发生相对滑动，缓冲套60向靠近刚性套50方向移动。缓冲套60向刚性套50移动的过程中，弹性件70起辅助缓冲的作用。当冲击消失后，弹性套在弹性件70自身的弹力作用下复位。本方案中，喷嘴40始终位于刚性套50内，刚性套50上方还安装有缓冲套60和弹性件70，当激光切割头受冲击时，冲击力传递到缓冲套60上最终传递到刚性套50上，由于刚性套50与安装座连接，而喷嘴40始终位于刚性套50内不与刚性套50接触，故喷嘴40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40上导致喷嘴40损坏的问题。另外球形凸起11与缓冲套60是点接触，进而冷却环10受缓冲套60的影响较小。以上所述的仅是本专利技术的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本专利技术结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本专利技术的保护范围，这些都不会影响本专利技术实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的【具体实施方式】等记载可以用于解释权利要求的内容。【主权项】1.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，其特征在于，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。2.根据权利要求1所述的用于激光切割机器人的激光切割头，其特征在于，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。3.根据权利要求2所述的用于激光切割机器人的激光切割头，其特征在于，所述刚性套的底端嵌设有永磁铁和定位杆。4.根据权利要求3所述的用于激光切割机器人的激光切割头，其特征在于，所述定位杆的横截面形状为多边形。【专利摘要】本专利技术属于工业机器人部件领域，具体公开了一种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。【IPC分类】B23K26/38, B23K26/70【公开号】CN105345280【申请号】CN201510910941【专利技术人】祝源成 【申请人】重庆镭宝激光智能机器人制造有限公司【公开日】2016年2月24日【申请日】2015年12月10日本文档来自技高网...

【技术保护点】
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，其特征在于，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。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：祝源成，
申请(专利权)人：重庆镭宝激光智能机器人制造有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;85