一种视觉激光切割头制造技术

本发明专利技术涉及激光加工技术领域，具体公开了一种视觉激光切割头，视觉激光切割头包括视觉机构、切割头本体和喷嘴。切割头本体开设有腔体，并用于将激光束引导至喷嘴；喷嘴具有将激光束输出到加工区的开口；视觉机构包括图像采集单元和可见光传输结构，可见光传输结构包括光传输通道和合束镜，光传输通道的光线出射端与图像采集单元连接，光传输通道的光线入射端与腔体连通，合束镜设置于腔体内，并与腔体内的激光束的传输方向呈锐角设置，合束镜能够使激光穿过，并能够将由喷嘴的开口进入到腔体内的可见光反射至图像采集单元。本发明专利技术提供的视觉激光切割头解决了视觉机构难以安装、易于被花火损伤以及切割头本体和视觉机构集成度低的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种视觉激光切割头
本专利技术涉及激光加工
，尤其涉及一种视觉激光切割头。
技术介绍
激光加工作为先进制造技术，具有高效、高精度、高质量、范围广、节能环保并能实现柔性加工和超微细加工的优点，在汽车、电子电路、电器、航空航天、钢铁冶金以及机械制造等领域得到了广泛的应用。在实际使用激光做各种各样的加工应用时，一般都需要通过激光切割头对激光器所发出的激光做相应的光路整形后，才能运用在加工上。现有技术中为了快速检测到激光切割头对板材的加工情况，如穿孔情况、切割情况，往往在激光切割头的一侧设置摄像机。摄像机可以采集激光切割头切割或打孔区域的图像，从而可以实时检测激光切割头对板材的加工情况，以提高激光设备的工作效率。现有技术的缺陷在于，第一，激光在激光切割过程中，会产生火花四溅的现象，为了避免烧伤工作人员，会在激光切割头的附近设置挡板，为避免挡板会遮挡摄像机的视野，需要反复的调整摄像机的布置位置和布置角度，造成摄像机安装困难。第二，摄像机的镜片裸露在外，则容易被花火损伤，造成损失；第三，摄像机与激光切割头集成度低，占用空间大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种视觉激光切割头，以解决视觉机构难以安装、易于被花火损伤以及切割头本体和视觉机构集成度低的问题。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：一种视觉激光切割头，包括：切割头本体和喷嘴，所述切割头本体开设有使激光束通过的腔体，并用于将所述激光束引导至所述喷嘴；所述喷嘴具有将所述激光束输出到加工区的开口；视觉机构，包括图像采集单元和可见光传输结构，所述可见光传输结构包括光传输通道和合束镜，所述光传输通道的光线出射端与所述图像采集单元连接，所述光传输通道的光线入射端与所述腔体连通，所述合束镜设置于所述腔体内，并与所述腔体内的所述激光束的传输方向呈锐角设置，所述合束镜能够使所述激光穿过，并能够将由所述喷嘴的所述开口进入到所述腔体内的可见光反射至所述图像采集单元。作为优选，所述光传输通道包括呈角度连通的第一通道和第二通道；所述视觉机构还包括：平面反射镜，设置于所述第一通道和所述第二通道的连接处，用于将所述合束镜反射的所述可见光反射至所述图像采集单元。作为优选，所述第一通道和所述第二通道垂直，所述第一通道的端部与所述切割头本体连接，所述第二通道的延伸方向与所述腔体的延伸方向一致。作为优选，所述视觉机构还包括：滤波片，设置于所述光传输通道内，用于过滤掺杂于所述可见光中的所述激光束。作为优选，所述可见光传输通道的壁上开设有用于安装所述平面反射镜的安装口，所述安装口的与外部连通的一端设置有与所述平面反射镜抵接的压板。作为优选，所述安装口的靠近所述光传输通道的一端设置有台阶面，所述平面反射镜的远离所述压板的一端抵接于所述台阶面。作为优选，所述腔体的内壁上设置有环形容纳槽，所述合束镜容纳于所述环形容纳槽内。作为优选，所述可见光传输结构还包括：环形压圈，抵接于所述合束镜远离所述容纳槽的槽底的一端，并与所述腔体的内壁连接。作为优选，所述切割头本体还包括：光纤准直机构，与所述腔体连通，并位于所述腔体远离所述喷嘴的一端，所述光纤准直机构用于将所述激光束转变为准直光。作为优选，所述腔体内设置有聚焦镜，所述聚焦镜位于所述喷嘴与所述合束镜之间。本专利技术的有益效果：激光切割加工区可以使得切割附近的环境亮度增强，光传输通道将该可见光反射至图像采集单元，从而使图像采集单元可以采集加工区的图像。合束镜可以使得激光束通过，因此不会影响对加工区的加工。合束镜可以反射可见光，并与激光束的传输方向呈锐角设置，从而改变由喷嘴的开口进入到腔体内的可见光传输方向，使得图像采集单元既可以接受到可见光，又不会与切割头本体发生干涉，同时又使视觉机构集成到切割头本体，视觉激光切割头度集成度高，结构紧凑。图像采集单元直接通过喷嘴和合束镜采集加工区的图像，仅需要调整合束镜的角度，使可见光由合束镜反射后进入图像采集单元即可实现图像的采集，不必另外安装图像采集单元以及不必调整图像采集单元的角度。现有技术的切割头本体的腔体内设置有用于保护腔体内的部件的保护镜，因此，图像采集单元的镜片也会受保护镜的保护，使得火花不会溅射到其上。附图说明图1是本专利技术实施例提供的视觉激光切割头的结构示意图；图2是本专利技术实施例提供的视觉激光切割头的剖视图；图3是图2中的视觉激光切割头的部分剖视图；图4是本专利技术实施例提供的视觉激光切割头的光路原理图。图中：1、切割头本体；11、腔体；12、自动调焦结构；121、聚焦镜；13、光纤准直机构；2、喷嘴；3、视觉机构；31、光传输通道；32、合束镜；33、图像采集单元；34、平面反射镜；35、滤波片；36、压板；37、环形压圈。具体实施方式下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部。本专利技术中限定了一些方位词，在未作出相反说明的情况下，所使用的方位词如“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”，这些方位词是为了便于理解而采用的，因而不构成对本专利技术保护范围的限制。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。在本专利技术的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。本实施例提供了一种视觉激光切割头，用于激光设备中，以将激光设备的激光发生器产生的激光束输出到工件的加工区，对工件进行切割或打孔等操作。如图1和图2所示，本实施例提供的视觉激光切割头包括切割头本体1、喷嘴2和视觉机构3。切割头本体1是将激光发生器产生的激光束整合成所需的激光束以及传输激光束的主要部件。切割头本体1开设有使激光束通过的腔体11，并用于将激光束引导至喷嘴2。喷嘴2具有开口，开口与腔体11连通，并用于将激光束输出到加工区的开口。优选地，切割头本体1还包括光纤准直机构13，光纤准直机构13与腔体11连通，并位于腔体11远离喷嘴2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种视觉激光切割头，其特征在于，包括：/n切割头本体(1)和喷嘴(2)，所述切割头本体(1)开设有使激光束通过的腔体(11)，并用于将所述激光束引导至所述喷嘴(2)；所述喷嘴(2)具有将所述激光束输出到加工区的开口；/n视觉机构(3)，包括图像采集单元(33)和可见光传输结构，所述可见光传输结构包括光传输通道(31)和合束镜(32)，所述光传输通道(31)的光线出射端与所述图像采集单元(33)连接，所述光传输通道(31)的光线入射端与所述腔体(11)连通，所述合束镜(32)设置于所述腔体(11)内，并与所述腔体(11)内的所述激光束的传输方向呈锐角设置，所述合束镜(32)能够使所述激光穿过，并能够将由所述喷嘴(2)的所述开口进入到所述腔体(11)内的可见光反射至所述图像采集单元(33)。/n

【技术特征摘要】
1.一种视觉激光切割头，其特征在于，包括：
切割头本体(1)和喷嘴(2)，所述切割头本体(1)开设有使激光束通过的腔体(11)，并用于将所述激光束引导至所述喷嘴(2)；所述喷嘴(2)具有将所述激光束输出到加工区的开口；
视觉机构(3)，包括图像采集单元(33)和可见光传输结构，所述可见光传输结构包括光传输通道(31)和合束镜(32)，所述光传输通道(31)的光线出射端与所述图像采集单元(33)连接，所述光传输通道(31)的光线入射端与所述腔体(11)连通，所述合束镜(32)设置于所述腔体(11)内，并与所述腔体(11)内的所述激光束的传输方向呈锐角设置，所述合束镜(32)能够使所述激光穿过，并能够将由所述喷嘴(2)的所述开口进入到所述腔体(11)内的可见光反射至所述图像采集单元(33)。


2.根据权利要求1所述的视觉激光切割头，其特征在于，所述光传输通道(31)包括呈角度连通的第一通道和第二通道；
所述视觉机构(3)还包括：
平面反射镜(34)，设置于所述第一通道和所述第二通道的连接处，用于将所述合束镜(32)反射的所述可见光反射至所述图像采集单元(33)。


3.根据权利要求2所述的视觉激光切割头，其特征在于，所述第一通道和所述第二通道垂直，所述第一通道的端部与所述切割头本体(1)连接，所述第二通道的延伸方向与所述腔体(11)的延伸方向一致。


4.根据权利要求1所述的视觉激光切割头，其特征在于，所述视觉机构(3)还包括：
滤波片(35...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢琳，李琪强，
申请(专利权)人：上海波刺自动化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31