一种三维激光切割头防撞保护装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及激光切割技术领域，尤其涉及一种三维激光切割头防撞保护装置。该防撞保护装置包括连接基件、微动感应开关、压紧件、弹性压缩件、浮动球面连接轴；连接基件内设置所述浮动球面连接轴，弹性压缩件的上下端分别位于所述上固定槽和下固定槽内，浮动球面连接轴外侧具有向外凸出的凸缘部，凸缘部的外侧面为浮动球面结构，微动感应开关设置在连接基件容置浮动球面连接轴的空间内壁上，浮动球面连接轴因碰撞受力而动时，所述凸缘部触发微动感应开关；此时微动感应开关检测到信号，整个设备停止，对切割头起到防撞保护的作用；本发明专利技术结构紧凑，可靠性高，成本低，易于安装，可降低其自身的重量，提高切割头运动精度和运动响应速度。度。度。

【技术实现步骤摘要】
一种三维激光切割头防撞保护装置


[0001]本专利技术涉及激光切割
，尤其涉及一种三维激光切割头防撞保护装置。

技术介绍

[0002]目前，三维五轴激光切割加工技术作为最先进的加工制造技术之一，具有高精度、高适应性、高效率等优点，被广泛应用于航空航天、汽车制造等领域。三维激光切割在加工过程中工件固定不动，依靠激光切割头的运动完成切割。现有的三维激光切割头结构由旋转系统，摆动系统和随动装置等组成，在切割过程中，激光切割头末端的喷嘴与工件表面进行近距离高速运动，最小距离仅为0.5mm。然而对于大型复杂曲面薄板类零件来说，外形尺寸精度无法很好的控制，这样就难免发生不必要的碰撞，为避免造成工件、切割头甚至激光器的损坏，需要在三维激光切割头喷嘴位置增加防撞保护装置。
[0003]现有防撞机构通常采用永磁铁的形式，该结构较复杂，不光需要有磁铁进行连接，还需要有软连接机构用来防止喷嘴脱落，同时还需要单独设计定位机构用以碰撞后的复位。此结构会提高喷嘴的重量，加大其运动惯量，进一步影响切割头运动时的响应速度和定位精度。
[0004]因此，针对上述问题，需要提供新型三维激光切割头防撞保护装置。

技术实现思路

[0005](一)要解决的技术问题
[0006]本专利技术要解决的技术问题提供一种三维激光切割头防撞保护装置，以解决现有复杂空间曲面在加工过程中存在的喷嘴与工件碰撞造成的工件、切割头甚至激光器损坏的问题，且不影响切割头运动时的响应速度和定位精度。
[0007](二)技术方案/>[0008]为解决上述技术问题，本专利技术提供的一种三维激光切割头防撞保护装置，其包括连接基件、微动感应开关、压紧件、弹性压缩件、浮动球面连接轴；连接基件上端面与切割头随动装置固定连接，连接基件内设置所述浮动球面连接轴，浮动球面连接轴的下端伸出连接基件，且与喷嘴连接；连接基件容置浮动球面连接轴的空间内设置上固定槽，浮动球面连接轴的内侧设置下固定槽，弹性压缩件的上下端分别位于所述上固定槽和下固定槽内，浮动球面连接轴外侧具有向外凸出的凸缘部，压紧件抵压所述凸缘部的下侧面，以将浮动球面连接轴限定在连接基件内；凸缘部的外侧面为浮动球面结构，微动感应开关设置在连接基件容置浮动球面连接轴的空间内壁上，浮动球面连接轴因碰撞受力而动时，所述凸缘部与微动感应开关相对应，所述凸缘部触发微动感应开关。
[0009]其中，浮动球面连接轴球面结构形成的中心为浮动球面连接轴旋转的虚拟球面中心；当喷嘴发生碰撞时，浮动球面连接轴受侧向力的作用，沿虚拟球面中心发生旋转，凸缘部的一侧抬起，微动感应开关与所述凸缘部相对应。
[0010]其中，所述连接基件为连接板，连接板上端面与切割头随动装置通过螺钉固定。
[0011]其中，所述微动感应开关沿连接板中心轴呈180
°
分布于连接板内部。
[0012]其中，所述压紧件为压紧端盖，浮动球面连接轴中心轴与连接板轴线重合，压紧端盖抵压所述凸缘部的下侧面，以将浮动球面连接轴压入到连接板内部。
[0013]其中，所述弹性压缩件为压缩弹簧。
[0014]其中，还包括防尘圈，所述防尘圈固定于压紧端盖和浮动球面连接轴的凸缘部之间。
[0015]其中，还包括控制中心，所述微动感应开关与控制中心连接，控制中心与切割头随动装置连接。
[0016](三)有益效果
[0017]本专利技术的上述技术方案具有如下优点：
[0018]本专利技术提供的技术方案中，通过连接基件内设置所述浮动球面连接轴，浮动球面连接轴的虚拟球面中心位于连接基件内，浮动球面连接轴的下端与喷嘴连接，弹性压缩件的上下端分别位于连接基件内上固定槽和浮动球面连接轴的内侧的下固定槽内，当喷嘴发生碰撞时，浮动球面连接轴受侧向力的作用，沿虚拟球面中心发生旋转，凸缘部的一侧抬起，微动感应开关与所述凸缘部相对应，此时微动感应开关检测到信号，整个设备停止，对切割头起到防撞保护的作用；当碰撞消失后，受压缩弹簧的所用，浮动球面连接轴同样延虚拟球面中心旋转，恢复到初始位置完成碰撞的复位。本专利技术结构紧凑，可靠性高，成本低，易于安装，可减少切割头发生碰撞时造成的损失，也可降低其自身的重量，提高切割头运动精度和运动响应速度。
附图说明
[0019]图1为本专利技术实施例提供的三维激光切割头防撞保护装置的剖视结构示意图；
[0020]图2为本专利技术实施例提供的三维激光切割头防撞保护装置中虚拟球面中心的位置关系示意图。
[0021]图中：A1：连接板，A2：微动感应开关，A3：压紧端盖，A4：压缩弹簧，A5：浮动球面连接轴，A6：防尘圈，A101：上固定槽，A501：凸缘部，A502：下固定槽。
具体实施方式
[0022]下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。
[0023]本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0024]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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。
[0025]如图1和图2所示，本专利技术实施例提供的三维激光切割头防撞保护装置包括连接基件、微动感应开关A2、压紧件、弹性压缩件、浮动球面连接轴A5；连接基件上端面与切割头随动装置固定连接，连接基件内设置所述浮动球面连接轴，浮动球面连接轴的下端伸出连接基件，且与喷嘴连接；连接基件容置浮动球面连接轴的空间内设置上固定槽A101，浮动球面连接轴的内侧设置下固定槽A502，弹性压缩件的上下端分别位于所述上固定槽和下固定槽内，浮动球面连接轴外侧具有向外凸出的凸缘部A501，压紧件抵压所述凸缘部的下侧面，以将浮动球面连接轴限定在连接基件内，凸缘部的外侧面为浮动球面结构，微动感应开关设置在连接基件容置浮动球面连接轴的空间内壁上，浮动球面连接轴因碰撞受力而动时，所述凸缘部与微动感应开关相对应，所述凸缘部触发微动感应开关。
[0026]具体地，浮动球面连接轴球面结构形成的中心为浮动球面连接轴旋转的虚拟球面中心；当喷嘴发生碰撞时，浮动球面连接轴受侧向力的作用，沿虚拟球面中心发生旋转，凸缘部的一侧抬起，微动感应开关与所述凸缘部相对应。
[0027]上述实施例中，连接基件内设置所述浮动球面连接轴，浮动球面连接轴的虚拟球面中心位于连接基件本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三维激光切割头防撞保护装置，其特征在于，包括连接基件、微动感应开关、压紧件、弹性压缩件、浮动球面连接轴；连接基件上端面与切割头随动装置固定连接，连接基件内设置所述浮动球面连接轴，浮动球面连接轴的下端伸出连接基件，且与喷嘴连接；连接基件容置浮动球面连接轴的空间内设置上固定槽，浮动球面连接轴的内侧设置下固定槽，弹性压缩件的上下端分别位于所述上固定槽和下固定槽内，浮动球面连接轴外侧具有向外凸出的凸缘部，压紧件抵压所述凸缘部的下侧面，以将浮动球面连接轴限定在连接基件内；凸缘部的外侧面为浮动球面结构，微动感应开关设置在连接基件容置浮动球面连接轴的空间内壁上，浮动球面连接轴因碰撞受力而动时，所述凸缘部与微动感应开关相对应，所述凸缘部触发微动感应开关。2.如权利要求1所述的三维激光切割头防撞保护装置，其特征在于，浮动球面连接轴球面结构形成的中心为浮动球面连接轴旋转的虚拟球面中心；当喷嘴发生碰撞时，浮动球面连接轴受侧向力的作用，沿虚拟球面中心发生旋转，凸缘部的一侧抬...

【专利技术属性】
技术研发人员：马镇，左从进，聂瑞涛，李文刚，
申请(专利权)人：中国航空制造技术研究院，
类型：发明
国别省市：