用于激光切割機(jī)器人的激光切割頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工業(yè)機(jī)器人部件領(lǐng)域，具體涉及一種用于激光切割機(jī)器人的激光切割頭。
【背景技術(shù)】
[0002]激光切割頭是利用高功率密度激光束照射被切割材料，使材料很快被加熱至汽化溫度，蒸發(fā)形成孔洞，隨著光束對(duì)材料的移動(dòng)，孔洞連續(xù)形成寬度很窄的切縫，完成對(duì)材料的切剖。
[0003]目前激光切割頭通常是安裝在機(jī)械手臂上，機(jī)械手臂根據(jù)設(shè)定的程序運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)根據(jù)要求對(duì)工件進(jìn)行切割。通常激光切割頭與安裝基座之間為剛性硬連接，在移動(dòng)過(guò)程中，若操作不當(dāng)極易發(fā)生激光切割頭與工件碰撞，導(dǎo)致激光切割頭的損壞，縮短其使用壽命。為了防止激光切割頭的碰撞，一些激光切割頭的冷卻環(huán)上會(huì)粘接一塊緩沖墊，以實(shí)現(xiàn)緩沖達(dá)到保護(hù)激光切割頭的目的，然而由于緩沖墊是粘接在冷卻環(huán)上，當(dāng)緩沖墊受到撞擊時(shí)，除緩沖墊自身吸收一部分沖擊外，其余的沖擊仍然會(huì)傳遞到冷卻環(huán)上，進(jìn)而傳遞到激光噴嘴上，防撞擊能力較弱。
[0004]綜上所述現(xiàn)急需一種能在激光切割頭與工件碰撞的過(guò)程中，噴嘴不會(huì)受到順壞的激光切割頭。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種能在激光切割頭與工件碰撞的過(guò)程中，噴嘴不會(huì)受到順壞的激光切割頭。
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的基礎(chǔ)方案為:用于激光切割機(jī)器人的激光切割頭，包括從上至下依次布置的冷卻環(huán)、聚焦初調(diào)環(huán)、聚焦微調(diào)環(huán)和噴嘴，還包括剛性套和緩沖套，所述剛性套和緩沖套通過(guò)彈性件連接；所述冷卻環(huán)位于緩沖套內(nèi)，所述聚焦初調(diào)環(huán)和聚焦微調(diào)環(huán)均位于剛性套和緩沖套之間，所述噴嘴位于剛性套內(nèi)；所述冷卻環(huán)外周面上設(shè)有球形凸起，所述緩沖套的內(nèi)壁上設(shè)有供球形凸起滑動(dòng)的凹槽。
[0007]本方案的工作原理及優(yōu)點(diǎn)在于:具體使用本激光切割頭時(shí)，激光從噴嘴射出，激光依次穿過(guò)聚焦微調(diào)環(huán)、聚焦初調(diào)環(huán)、冷卻環(huán)和緩沖套，進(jìn)而對(duì)工件進(jìn)行切割。當(dāng)該激光切割頭與工件發(fā)生碰撞時(shí)，緩沖套與工件接觸，此時(shí)緩沖套受到較大沖擊，球形凸起與緩沖套發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，緩沖套向靠近剛性套方向移動(dòng)。緩沖套向剛性套移動(dòng)的過(guò)程中，彈性件起輔助緩沖的作用。當(dāng)沖擊消失后，彈性套在彈性件自身的彈力作用下復(fù)位。
[0008]本方案中，噴嘴始終位于剛性套內(nèi)，剛性套上方還安裝有緩沖套和彈性件，當(dāng)激光切割頭受沖擊時(shí)，沖擊力傳遞到緩沖套上最終傳遞到剛性套上，由于剛性套與安裝座連接，而噴嘴始終位于剛性套內(nèi)不與剛性套接觸，故噴嘴不會(huì)受到任何沖擊；解決了傳統(tǒng)的激光切割頭受沖擊時(shí)，沖擊力傳遞到噴嘴上導(dǎo)致噴嘴損壞的問(wèn)題。另外球形凸起與緩沖套是點(diǎn)接觸，進(jìn)而冷卻環(huán)受緩沖套的影響較小。
[0009]優(yōu)選方案一:作為基礎(chǔ)方案的優(yōu)選方案:所述球形凸起和凹槽的數(shù)量均為四個(gè)，且球形凸起在冷卻環(huán)的同一圓周上均勻分布，使緩沖套的支撐點(diǎn)較均勻，較小緩沖套在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的晃動(dòng)。
[0010]優(yōu)選方案二:作為優(yōu)選方案一的優(yōu)選方案:所述剛性套的底端嵌設(shè)有永磁鐵和定位桿。由于安裝座通常是鐵質(zhì)材料，永磁鐵能方便剛性套與安裝座的連接，定位桿實(shí)現(xiàn)剛性套在安裝座上的快速定位，方便剛性套的安裝。
[0011]優(yōu)選方案三:作為優(yōu)選方案二的優(yōu)選方案:所述定位桿的橫截面形狀為多邊形，定位桿在定位時(shí)，定位效果更好，避免出現(xiàn)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本發(fā)明用于激光切割機(jī)器人的激光切割頭實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面通過(guò)【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明:
說(shuō)明書(shū)附圖中的附圖標(biāo)記包括:冷卻環(huán)10、球形凸起11、聚焦初調(diào)環(huán)20、聚焦微調(diào)環(huán)30、噴嘴40、剛性套50、永磁鐵51、定位桿52、緩沖套60、彈性件70。
[0014]實(shí)施例基本如附圖1所示:用于激光切割機(jī)器人的激光切割頭，包括從上至下依次布置的冷卻環(huán)10、聚焦初調(diào)環(huán)20、聚焦微調(diào)環(huán)30和噴嘴40，另外還包括剛性套50和緩沖套60，剛性套50和緩沖套60通過(guò)4根彈性件70連接，該彈性件70為壓簧。冷卻環(huán)10位于緩沖套60內(nèi)，聚焦初調(diào)環(huán)20和聚焦微調(diào)環(huán)30均位于剛性套50和緩沖套60之間的間隙處，噴嘴40位于剛性套50內(nèi)；冷卻環(huán)10的外周面上設(shè)有四個(gè)與之一體成型的球形凸起11，該球形凸起11的球半徑為0.5CM，球形凸起11在冷卻環(huán)10的同一圓周上均勻分布。緩沖套60的內(nèi)壁上設(shè)有供球形凸起11滑動(dòng)的凹槽。另外，剛性套50的底端嵌設(shè)有永磁鐵51和定位桿52，定位桿52的橫截面形狀為可以是三角形、四邊形、五邊形、六邊形，本實(shí)施例選用四邊形。
[0015]具體使用本激光切割頭時(shí)，激光從噴嘴40射出，激光依次穿過(guò)聚焦微調(diào)環(huán)30、聚焦初調(diào)環(huán)20、冷卻環(huán)10和緩沖套60，進(jìn)而對(duì)工件進(jìn)行切割。當(dāng)該激光切割頭與工件發(fā)生碰撞時(shí)，緩沖套60與工件接觸，此時(shí)緩沖套60受到較大沖擊，球形凸起11與緩沖套60發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，緩沖套60向靠近剛性套50方向移動(dòng)。緩沖套60向剛性套50移動(dòng)的過(guò)程中，彈性件70起輔助緩沖的作用。當(dāng)沖擊消失后，彈性套在彈性件70自身的彈力作用下復(fù)位。
[0016]本方案中，噴嘴40始終位于剛性套50內(nèi)，剛性套50上方還安裝有緩沖套60和彈性件70，當(dāng)激光切割頭受沖擊時(shí)，沖擊力傳遞到緩沖套60上最終傳遞到剛性套50上，由于剛性套50與安裝座連接，而噴嘴40始終位于剛性套50內(nèi)不與剛性套50接觸，故噴嘴40不會(huì)受到任何沖擊；解決了傳統(tǒng)的激光切割頭受沖擊時(shí)，沖擊力傳遞到噴嘴40上導(dǎo)致噴嘴40損壞的問(wèn)題。另外球形凸起11與緩沖套60是點(diǎn)接觸，進(jìn)而冷卻環(huán)10受緩沖套60的影響較小。
[0017]以上所述的僅是本發(fā)明的實(shí)施例，方案中公知的具體結(jié)構(gòu)及特性等常識(shí)在此未作過(guò)多描述。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明結(jié)構(gòu)的前提下，還可以作出若干變形和改進(jìn)，這些也應(yīng)該視為本發(fā)明的保護(hù)范圍，這些都不會(huì)影響本發(fā)明實(shí)施的效果和專(zhuān)利的實(shí)用性。本申請(qǐng)要求的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以其權(quán)利要求的內(nèi)容為準(zhǔn)，說(shuō)明書(shū)中的【具體實(shí)施方式】等記載可以用于解釋權(quán)利要求的內(nèi)容。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.用于激光切割機(jī)器人的激光切割頭，包括從上至下依次布置的冷卻環(huán)、聚焦初調(diào)環(huán)、聚焦微調(diào)環(huán)和噴嘴，其特征在于，還包括剛性套和緩沖套，所述剛性套和緩沖套通過(guò)彈性件連接；所述冷卻環(huán)位于緩沖套內(nèi)，所述聚焦初調(diào)環(huán)和聚焦微調(diào)環(huán)均位于剛性套和緩沖套之間，所述噴嘴位于剛性套內(nèi)；所述冷卻環(huán)外周面上設(shè)有球形凸起，所述緩沖套的內(nèi)壁上設(shè)有供球形凸起滑動(dòng)的凹槽。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于激光切割機(jī)器人的激光切割頭，其特征在于，所述球形凸起和凹槽的數(shù)量均為四個(gè)，且球形凸起在冷卻環(huán)的同一圓周上均勻分布。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于激光切割機(jī)器人的激光切割頭，其特征在于，所述剛性套的底端嵌設(shè)有永磁鐵和定位桿。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于激光切割機(jī)器人的激光切割頭，其特征在于，所述定位桿的橫截面形狀為多邊形。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明屬于工業(yè)機(jī)器人部件領(lǐng)域，具體公開(kāi)了一種用于激光切割機(jī)器人的激光切割頭，包括從上至下依次布置的冷卻環(huán)、聚焦初調(diào)環(huán)、聚焦微調(diào)環(huán)和噴嘴，還包括剛性套和緩沖套，所述剛性套和緩沖套通過(guò)彈性件連接；所述冷卻環(huán)位于緩沖套內(nèi)，所述聚焦初調(diào)環(huán)和聚焦微調(diào)環(huán)均位于剛性套和緩沖套之間，所述噴嘴位于剛性套內(nèi)；所述冷卻環(huán)外周面上設(shè)有球形凸起，所述緩沖套的內(nèi)壁上設(shè)有供球形凸起滑動(dòng)的凹槽。
【IPC分類(lèi)】B23K26/38, B23K26/70
【公開(kāi)號(hào)】CN105345280
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510910941
【發(fā)明人】祝源成
【申請(qǐng)人】重慶鐳寶激光智能機(jī)器人制造有限公司
【公開(kāi)日】2016年2月24日
【申請(qǐng)日】2015年12月10日