一种高功率智能激光切割头制造技术

本发明专利技术公开了一种高功率智能激光切割头，其包括内部为中空腔体结构的准直镜保护壳、准直镜筒组件、调焦驱动组件、聚焦镜组件、下保护镜组件与喷嘴组件、控制装置以及实时监测系统，实时监测系统包括、腔内压力传感器、腔内温度传感器、准直镜筒温度检测传感器、聚焦镜筒温度检测传感器、保护镜温度检测传感器、检测喷嘴组件内气割气刀压力大小的压力传感器、分别检测下保护镜组件中保护镜片有无、是否安装到位的保护镜缺失检测传感器与磁性霍尔元件传感器。本发明专利技术实时的监测镜片温度、腔内温度、腔内气压大小、切割气压大小、镜片安装是否到位等进行实时监测，并进行智能报警，保障大功率激光的切割过程。

A high power intelligent laser cutting head

【技术实现步骤摘要】
一种高功率智能激光切割头
本专利技术属于激光切割
，特别是涉及一种高功率智能激光切割头。
技术介绍
目前，国内外的中、低功率激光切割头的研发技术已经成熟，国内已有多家激光头生产厂家能够自主设计并生产中、低功率激光切割头。高功率智能切割头不同于中低功率的切割头，是中、低功率切割头在稳定投入切割使用的前提下，由于实际切割过程中，随着一些激光配件产品升级换代(比如高功率激光器的研发投入使用)，以及切割过程中操作越来越自动化、切割样件更广泛化以及产品需求越来越智能化，必然导致高功率智能切割头的研发成为一种发展趋势。激光切割头的性能稳定性可靠性至关重要，而针对他的几大性能指标的监测是对稳定可靠的保障。目前激光切割头的行业内，大多还是传统的切割头，没有智能监测加持。而随着切割功率的逐步提升，对激光切割头的可靠性提出了更高的要求。因此，需要提供一种新的高功率智能激光切割头来解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种高功率智能激光切割头，能够自动实时的监测镜片温度、腔内温度、腔内气压大小、切割气压大小、镜片安装是否到位等进行实时监测，并进行智能报警，保障大功率激光的切割过程。本专利技术通过如下技术方案实现上述目的：一种高功率智能激光切割头，其包括内部为中空腔体结构的准直镜保护壳、准直镜筒组件、调焦驱动组件、聚焦镜组件、下保护镜组件与喷嘴组件、一控制装置以及与所述控制装置电气连接的实时监测系统，所述实时监测系统包括分别监测所述腔体内压力、温度大小的腔内压力传感器与腔内温度传感器、检测所述准直镜筒组件中准直镜片温度的准直镜筒温度检测传感器、检测所述聚焦镜筒组件内聚焦镜片温度的聚焦镜筒温度检测传感器、检测所述下保护镜组件中保护镜片温度的保护镜温度检测传感器、检测所述喷嘴组件内气割气刀压力大小的压力传感器、分别检测所述下保护镜组件中保护镜片有无、是否安装到位的保护镜缺失检测传感器与磁性霍尔元件传感器。进一步的，所述控制装置包括单片机主控板、与所述单片机主控板电气连接的伺服驱动器、与所述单片机主控板电气连接的上位机以及报警单元，所述单片机内设置有蓝牙通信模块。进一步的，所述调焦驱动组件包括壳体、封闭所述壳体的前盖板、固定在所述壳体内的支撑座、固定座与伺服电机、受所述伺服电机驱动进行旋转的且架设在所述支撑座与所述固定座之间的丝杠、套设在所述丝杠上的螺帽支架、固定设置在所述螺帽支架上的且位于所述壳体外的所述准直镜筒组件、固定在所述壳体上且监测所述准直镜筒组件上下运动距离的光栅尺组件，所述壳体内部还设置有限定所述螺帽支架上下高度的限位开关，所述伺服电机的输出端通过一柔性联轴器与所述丝杠连接，所述准直镜筒组件位于所述腔体内。进一步的，所述准直镜保护壳的顶部设置有电源PCB板、一侧表面设置有主控PCB板，所述电源PCB板上设置有检测所述腔体内温度的所述腔内温度传感器、检测所述腔体内压力大小的所述腔内压力传感器，所述主控PCB板上设置有检测所述准直镜镜筒组件内准直镜片温度的所述准直镜筒温度检测传感器。进一步的，所述聚焦镜组件包括聚焦外罩、聚焦压板、聚焦镜筒组件、所述聚焦镜筒温度检测传感器、聚焦前盖板；所述聚焦镜筒温度检测传感器固定在所述聚焦外罩上，所述聚焦镜筒组件通过所述聚焦前盖板锁紧在所述聚焦外罩上，所述聚焦压板通过螺钉和所述聚焦外罩固定，所述聚焦压板将所述聚焦镜筒组件约束在所述聚焦外罩的内腔内；所述聚焦外罩外侧开有过孔，所述聚焦镜筒温度检测传感器通过所述聚焦外罩外侧的过孔对所述聚焦外罩内腔的所述聚焦镜筒组件中聚焦镜片的温度进行实时监测。进一步的，所述下保护镜组件包括传感器保护镜座、设置在所述传感器保护镜座上部凹槽内的PCB板、设置在所述PCB板上的所述保护镜温度检测传感器与检测保护镜有无的所述保护镜缺失检测传感器、水平可滑动的设置在所述传感器保护镜座板底部滑槽内的保护镜座、设置在所述保护镜座上的且自上而下分布的润滑片、镜片压镜钢圈、保护镜片以及泛塞封、压合设置在所述传感器保护镜座板底部的LED安装座、内嵌设置在所述LED安装座内且对准所述保护镜片的外挡风环、内挡风环、设置在所述LED安装座一侧的气嘴块、设置在所述气嘴块上的管接头。进一步的，所述PCB板上设置有一位于所述保护镜片正上方的安装环，所述保护镜缺失检测传感器包括一对称安装在所述安装环上的红光发射器与红光接收器，通过所述红光发射器发射红光到下方的所述保护镜上然后反射出去后是否能够被红光接收器接收到，来判定保护镜片是否缺失。进一步的，所述保护镜座上设置有一磁铁块，所述PCB板上设置有感应所述磁铁块磁力大小的所述磁性霍尔元件传感器。进一步的，所述LED安装座中部设置有上下贯通且向上直通所述保护镜片的通孔，所述吹气流道与所述通孔连通，所述外挡风环设置在所述通孔中，所述内挡风环设置在所述外挡风环内，所述外挡风环圆周表面设置有若干与所述吹气流道连通的吹气口，所述外挡风环与所述内挡风环之间形成有与所述喷嘴组件内部气道连通的吹气环形腔体，所述LED安装座内部设置有与所述吹气环形腔体连通的气压检测通道，所述压力传感器串联设置在所述气压检测通道上。进一步的，所述吹气环形腔体的底部为密封状态且上部为开口结构，切割辅助气体经过所述管接头、所述气嘴块进入所述吹气流道内，然后进入所述吹气环形腔体中，再向上扫射所述保护镜片后进入所述喷嘴组件中经喷嘴喷出，对切割头切割起到辅助气割保护作用。与现有技术相比，本专利技术一种高功率智能激光切割头的有益效果在于：具有准直、聚焦、保护镜片温度检测，切割气压、腔内气压检测，EtherCat通信，蓝牙模块，下保护镜座到位检测、下保护镜丢失检测等功能集一身的智能激光切割头。【附图说明】图1为本专利技术实施例分模块的爆炸结构示意图；图2为本专利技术实施例中调焦驱动组件的爆炸结构示意图；图3为本专利技术实施例中准直镜保护壳内部的爆炸结构示意图；图4为本专利技术实施例中聚焦镜组件的爆炸结构示意图；图5为本专利技术实施例中下保护镜组件的爆炸结构示意图；图6为本专利技术实施例中下保护镜组件的部分爆炸结构示意图；图7为本专利技术实施例中LED安装座的剖面结构示意图；图8为本专利技术实施例中气割吹气通道分布的结构示意图。【具体实施方式】实施例：请参照图1-图8，本实施例为高功率智能激光切割头，其包括光纤连接组件1001、背板水冷组件1002、调焦驱动组件1004、聚焦镜组件1005、下保护镜组件1006、喷嘴组件1003以及放大器组件1007。调焦驱动组件1004包括壳体1、封闭壳体1的前盖板10、固定在壳体1内的支撑座5、固定座8与伺服电机11、受伺服电机11驱动进行旋转的且架设在支撑座5与固定座8之间的丝杠6、套设在丝杠6上的螺帽支架4、固定设置在螺帽支架4上的且位于壳体1外的准直镜筒组件23、固定在壳体1上且监测准直镜筒组件23上下运动距离的光栅尺组件3。壳体1内部还设置有限定螺帽支架4上下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高功率智能激光切割头，其特征在于：其包括内部为中空腔体结构的准直镜保护壳、准直镜筒组件、调焦驱动组件、聚焦镜组件、下保护镜组件与喷嘴组件、一控制装置以及与所述控制装置电气连接的实时监测系统，所述实时监测系统包括分别监测所述腔体内压力、温度大小的腔内压力传感器与腔内温度传感器、检测所述准直镜筒组件中准直镜片温度的准直镜筒温度检测传感器、检测所述聚焦镜筒组件内聚焦镜片温度的聚焦镜筒温度检测传感器、检测所述下保护镜组件中保护镜片温度的保护镜温度检测传感器、检测所述喷嘴组件内气割气刀压力大小的压力传感器、分别检测所述下保护镜组件中保护镜片有无、是否安装到位的保护镜缺失检测传感器与磁性霍尔元件传感器。/n

【技术特征摘要】
1.一种高功率智能激光切割头，其特征在于：其包括内部为中空腔体结构的准直镜保护壳、准直镜筒组件、调焦驱动组件、聚焦镜组件、下保护镜组件与喷嘴组件、一控制装置以及与所述控制装置电气连接的实时监测系统，所述实时监测系统包括分别监测所述腔体内压力、温度大小的腔内压力传感器与腔内温度传感器、检测所述准直镜筒组件中准直镜片温度的准直镜筒温度检测传感器、检测所述聚焦镜筒组件内聚焦镜片温度的聚焦镜筒温度检测传感器、检测所述下保护镜组件中保护镜片温度的保护镜温度检测传感器、检测所述喷嘴组件内气割气刀压力大小的压力传感器、分别检测所述下保护镜组件中保护镜片有无、是否安装到位的保护镜缺失检测传感器与磁性霍尔元件传感器。


2.如权利要求1所述的高功率智能激光切割头，其特征在于：所述控制装置包括单片机主控板、与所述单片机主控板电气连接的伺服驱动器、与所述单片机主控板电气连接的上位机以及报警单元，所述单片机内设置有蓝牙通信模块。


3.如权利要求2所述的高功率智能激光切割头，其特征在于：所述调焦驱动组件包括壳体、封闭所述壳体的前盖板、固定在所述壳体内的支撑座、固定座与伺服电机、受所述伺服电机驱动进行旋转的且架设在所述支撑座与所述固定座之间的丝杠、套设在所述丝杠上的螺帽支架、固定设置在所述螺帽支架上的且位于所述壳体外的所述准直镜筒组件、固定在所述壳体上且监测所述准直镜筒组件上下运动距离的光栅尺组件，所述壳体内部还设置有限定所述螺帽支架上下高度的限位开关，所述伺服电机的输出端通过一柔性联轴器与所述丝杠连接，所述准直镜筒组件位于所述腔体内。


4.如权利要求3所述的高功率智能激光切割头，其特征在于：所述准直镜保护壳的顶部设置有电源PCB板、一侧表面设置有主控PCB板，所述电源PCB板上设置有检测所述腔体内温度的所述腔内温度传感器、检测所述腔体内压力大小的所述腔内压力传感器，所述主控PCB板上设置有检测所述准直镜镜筒组件内准直镜片温度的所述准直镜筒温度检测传感器。


5.如权利要求4所述的高功率智能激光切割头，其特征在于：所述聚焦镜组件包括聚焦外罩、聚焦压板、聚焦镜筒组件、所述聚焦镜筒温度检测传感器、聚焦前盖板；所述聚焦镜筒温度检测传感器固定在所述聚焦外罩上，所述聚焦镜筒组件通过所述聚焦前盖板锁紧在所述聚焦外罩上，所述聚焦压板通过螺钉和所述聚焦外罩固定，所述聚焦压板将...

【专利技术属性】
技术研发人员：康浪，李勇，朱进，
申请(专利权)人：苏州迅镭激光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32