噴嘴導(dǎo)電裝置及帶該裝置的激光切割頭主體和激光切割頭的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種噴嘴導(dǎo)電裝置,包含SMA接頭、轉(zhuǎn)接座、彈性探針、導(dǎo)體。轉(zhuǎn)接座為錐形筒體結(jié)構(gòu)。SMA接頭安裝在轉(zhuǎn)接座的側(cè)壁上,SMA接頭的軸線垂直于轉(zhuǎn)接座的軸線。導(dǎo)體沿軸線方向的剖面為T型。轉(zhuǎn)接座的小端設(shè)有導(dǎo)體安裝沉孔,導(dǎo)體的大端安裝在導(dǎo)體安裝沉孔內(nèi)。導(dǎo)體安裝沉孔的底面設(shè)有探針安裝孔;彈性探針置于探針安裝孔內(nèi),彈性探針在非壓縮狀態(tài)下露在探針安裝孔的外面。SMA接頭的內(nèi)部電芯與探針電氣連接,探針與導(dǎo)體電接觸;導(dǎo)體小端用于與激光噴嘴電氣相接。SMA接頭、探針、導(dǎo)體形成的導(dǎo)電線路被密封絕緣。噴嘴通過導(dǎo)體、探針、SMA接頭與隨動(dòng)控制器電氣連接,使得切割頭頭體體積小、質(zhì)量輕、導(dǎo)電方式更穩(wěn)定、激光切割速度快,并降低設(shè)備成本。
【專利說明】
噴嘴導(dǎo)電裝置及帶該裝置的激光切割頭主體和激光切割頭
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及激光切割設(shè)備領(lǐng)域,更具體地說,是涉及一種噴嘴導(dǎo)電裝置及運(yùn)用該裝置光纖激光切割頭。
【背景技術(shù)】
[0002]激光切割是利用經(jīng)聚焦的高功率密度激光束照射工件表面,使被照射的材料迅速融化、氣化、燒熔或達(dá)到燃點(diǎn),同時(shí)借助與光速同軸的高速氣流除渣,從而實(shí)現(xiàn)將工件切開。近幾年隨著激光加工技術(shù)的不斷發(fā)展,激光切割在越來越多的領(lǐng)域中發(fā)揮起重要作用。為滿足不同行業(yè)的需要,對(duì)加工工藝要求越來越高,其中對(duì)空間三維復(fù)雜曲線曲面的激光切割即激光三維切割需要更高的速度、效率、精度。激光三維切割是利用工業(yè)機(jī)器人靈活和快速的動(dòng)作性能而進(jìn)行的一種高柔性切割。加工時(shí)間越短,熱影響區(qū)小,熱變形和加工變形就小。
[0003]目前市場上的光纖激光切割頭,噴嘴通過導(dǎo)電銅片與隨動(dòng)控制器電氣連接,導(dǎo)電銅片外圍由陶瓷包裹以達(dá)到封閉絕緣。但由于陶瓷導(dǎo)電裝置的質(zhì)量重、體積大、加工困難,導(dǎo)電方式不穩(wěn)定,不利于設(shè)備的高速切割。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]實(shí)用新型的目的在于提供一種噴嘴導(dǎo)電裝置,解決現(xiàn)有噴嘴導(dǎo)電裝置質(zhì)量重、加工難的問題。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的,實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:一種噴嘴導(dǎo)電裝置,包含SMA接頭、轉(zhuǎn)接座、彈性探針、導(dǎo)體。轉(zhuǎn)接座為錐形筒體結(jié)構(gòu)。SMA接頭安裝在轉(zhuǎn)接座的側(cè)壁上,SMA接頭的軸線垂直于轉(zhuǎn)接座的軸線。導(dǎo)體為圓筒狀,導(dǎo)體沿軸線方向的剖面為T型。轉(zhuǎn)接座的小端設(shè)有導(dǎo)體安裝沉孔,導(dǎo)體T型結(jié)構(gòu)的大端安裝在導(dǎo)體安裝沉孔內(nèi)。導(dǎo)體安裝沉孔的底面設(shè)有探針安裝孔,探針安裝孔與轉(zhuǎn)接座的軸線平行;彈性探針置于探針安裝孔內(nèi),彈性探針在非壓縮狀態(tài)下一端露在探針安裝孔的外面。SMA接頭的內(nèi)部電芯與探針電氣連接,探針與導(dǎo)體電接觸;導(dǎo)體小端用于與激光噴嘴電氣相接。SMA接頭、探針、導(dǎo)體形成的導(dǎo)電線路被密封絕緣。
[0006]進(jìn)一步地,還包含鎖緊環(huán)、外套。鎖緊環(huán)將轉(zhuǎn)接座與導(dǎo)體的銜接部位包裹住并鎖緊。外套為上端寬、下端窄的流線型設(shè)計(jì),外套套在導(dǎo)體的外面,外套的底面與導(dǎo)體的底面相平;外套的上端套在鎖緊環(huán)的側(cè)壁上。
[0007]進(jìn)一步地,還包含絕緣套、絕緣環(huán)、密封圈、絕緣襯套。絕緣套使得導(dǎo)體頂部的側(cè)壁與導(dǎo)體安裝槽相隔離;密封圈為環(huán)形,密封圈使得導(dǎo)體的頂面與導(dǎo)體安裝槽相隔離;絕緣襯套使得導(dǎo)體與鎖緊環(huán)相隔離。絕緣環(huán)套在導(dǎo)體下端的側(cè)壁上,使得導(dǎo)體與外套相隔離。
[0008]進(jìn)一步地,還包含探針絕緣套。探針絕緣套套在探針上,使得探針與轉(zhuǎn)接座相隔離。
[0009]進(jìn)一步地,還包含定位銷、絕緣銷。導(dǎo)體的頂部設(shè)有定位銷下槽,轉(zhuǎn)接座的底部設(shè)有與定位銷下槽相對(duì)應(yīng)的定位銷上槽。定位銷位于定位銷下槽和定位銷上槽內(nèi)。定位銷上槽的寬度大于定位銷下槽;絕緣銷位于定位銷上槽內(nèi),且絕緣銷套在定位銷上,使得定位銷與轉(zhuǎn)接座隔咼。
[0010]—種包含上述任意一項(xiàng)噴嘴導(dǎo)電裝置的激光切割頭主體,還包括激光頭夾緊模塊、準(zhǔn)直模塊、聚焦模塊、保護(hù)鏡模塊、激光噴嘴。
[0011]激光噴嘴安裝在噴嘴導(dǎo)電裝置下方;噴嘴導(dǎo)電裝置安裝在保護(hù)鏡模塊的下方;保護(hù)鏡模塊安裝在聚焦模塊的下方;聚焦模塊安裝在準(zhǔn)直模塊的下方;準(zhǔn)直模塊安裝在激光頭夾緊模塊的下方。
[0012]—種包括上述激光切割頭主體的激光切割頭,還包括防撞裝置、模組部分。防撞裝置、模組部分、激光切割頭主體依次連接。防撞裝置用于在激光切割頭發(fā)生故障碰到障礙物時(shí)控制激光切割頭停止工作。
[0013]本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0014](I)本實(shí)用新型中,噴嘴通過導(dǎo)體、探針、SMA接頭與隨動(dòng)控制器電氣連接,使得切割頭頭體體積小、質(zhì)量輕、導(dǎo)電方式更穩(wěn)定、激光切割速度快,并降低設(shè)備成本。(2)帶有本實(shí)用新型的激光切割頭中,通過防撞裝置避免激光切割頭碰到障礙物而損壞,且本激光切割頭采用模塊式結(jié)構(gòu),便于組裝拆卸。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型立體圖。
[0016]圖2為本實(shí)用新型前視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖3為本實(shí)用新型沿圖2中A-A方向剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖4為本實(shí)用新型在激光切割頭主體上的一個(gè)應(yīng)用實(shí)施例。
[0019]圖5為本實(shí)用新型在激光切割頭上的一個(gè)應(yīng)用實(shí)施例。
[0020]圖6為圖5中防撞裝置的立體圖。
[0021 ] 其中,圖1-圖6的附圖標(biāo)記為,3-5-1: SMA接頭、3-5-2:轉(zhuǎn)接座、3-5-3:探針絕緣套、3-5-4:彈性探針、3-5-5:絕緣套、3-5-6:鎖緊環(huán)、3-5-7:外套:、3-5-8:導(dǎo)體、3-5-9:絕緣環(huán)、3-5-11:絕緣銷、3-5-12:定位銷、3-5-13:密封圈、3-5-15:絕緣襯套,3-1:激光頭夾緊模塊、3-2:準(zhǔn)直模塊、3-3:聚焦模塊、3-4:保護(hù)鏡模塊、3-5:噴嘴導(dǎo)電裝置、3-6:激光噴嘴,1:防撞裝置、2:模組部分、3:切割頭主體,1-1:轉(zhuǎn)軸、1-2:擋光片、1-3:傳感器、1-4:防撞裝置主體。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面將結(jié)合實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖,對(duì)實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是實(shí)用新型一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;趯?shí)用新型中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0023]如圖1-圖3所示,噴嘴導(dǎo)電裝置3-5呈錐形。如圖3所示,噴嘴導(dǎo)電裝置3-5包含SMA接頭3-5-1、轉(zhuǎn)接座3-5-2、探針絕緣套3-5-3、彈性探針3-5-4、絕緣套3-5-5、鎖緊環(huán)3-5-6、外套3-5-7、導(dǎo)體3-5-8、絕緣環(huán)3-5-9、絕緣銷3-5-11、定位銷3-5-12、密封圈3-5-13、絕緣襯套3-3-15。
[0024]噴嘴導(dǎo)電裝置3-5的中間沿軸線方向設(shè)有圓錐形的激光束通道;激光束沿激光束通道從轉(zhuǎn)接座3-5-2輸入經(jīng)過導(dǎo)體3-5-8由與導(dǎo)體3-5-8相接的激光噴嘴3-6輸出。
[0025]轉(zhuǎn)接座3-5-2為錐形筒體結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)接座3-5-2安裝在保護(hù)鏡模塊3-4下方。SMA接頭3-5-1安裝在轉(zhuǎn)接座3-5-2的外側(cè)壁上,SMA接頭3-5-1的軸線垂直于轉(zhuǎn)接座3-5-2的軸線。
[0026]轉(zhuǎn)接座3-5-2的內(nèi)部設(shè)有導(dǎo)線通道,導(dǎo)線通道為倒立的L型;導(dǎo)線通道與探針安裝孔相貫并垂直,彈性探針3-5-4通過導(dǎo)線通道內(nèi)的導(dǎo)線與SMA接頭3-5-1電氣連接。
[0027]導(dǎo)體3-5-8為圓筒狀,沿軸線方向的剖面為T型。轉(zhuǎn)接座3-5-2的小端設(shè)有導(dǎo)體安裝沉孔,導(dǎo)體3-5-8的T型結(jié)構(gòu)的大端安裝在所述導(dǎo)體安裝沉孔內(nèi)。
[0028]轉(zhuǎn)接座3-5-2的導(dǎo)體安裝沉孔的底面設(shè)有探針安裝孔,探針安裝孔與轉(zhuǎn)接座3-5-2的軸線平行;彈性探針3-5-4置于探針安裝孔內(nèi),彈性探針3-5-4在非壓縮狀態(tài)下一端露在轉(zhuǎn)接座3-5-2的外面。彈性探針3-5-4插在探針絕緣套3-5-3內(nèi),使得彈性探針3-5-4與轉(zhuǎn)接座3-5-2相隔尚。
[0029]導(dǎo)體3-5-8的頂部設(shè)有定位銷下槽,轉(zhuǎn)接座3-5-2的底部設(shè)有與定位銷下槽相對(duì)應(yīng)的定位銷上槽;定位銷3-5-12位于定位銷下槽和定位銷上槽內(nèi),定位銷3-5-12用于對(duì)導(dǎo)體3-5-8定位。定位銷上槽的寬度大于定位銷下槽,且定位銷上槽的深度大于定位銷下槽;絕緣銷3-5-11的長度與定位銷上槽的深度相同,絕緣銷3-5-11位于定位銷上槽內(nèi),且絕緣銷3-5-11套在定位銷3-5-12上,使得定位銷3-5-12與轉(zhuǎn)接座3-5-2隔離。
[0030]密封圈3-5-13為環(huán)形且為片狀,密封圈3-5-13位于導(dǎo)體3-5-8頂部,使得導(dǎo)體3-5-8的頂面與所述導(dǎo)體安裝槽相隔離;絕緣套3-5-5與所述導(dǎo)體安裝槽相適配;絕緣套3-5-5位于導(dǎo)體3-5-8與導(dǎo)體安裝槽的側(cè)壁之間,使得導(dǎo)體3-5-8頂部的側(cè)壁與所述導(dǎo)體安裝槽相隔離。
[0031]鎖緊環(huán)3-5-6將轉(zhuǎn)接座3-5-2與導(dǎo)體3-5-8的銜接處包裹住,將轉(zhuǎn)接座3-5-2與導(dǎo)體3-5-8的連接部位鎖緊;鎖緊環(huán)3-5-6通過螺紋安裝在轉(zhuǎn)接座3-5-2底部的側(cè)壁上。絕緣襯套3-3-15為圓筒狀,且上端帶有邊沿,絕緣襯套3-3-15套在導(dǎo)體3-5-8上,使得導(dǎo)體3-5-8的上端與鎖緊環(huán)3-5-6隔離。
[0032]外套3-5-7為上端寬下端窄的流線型,外套3-5-7套在導(dǎo)體3-5-8的外面,并且外套3-5-7的上端通過螺紋安裝在鎖緊環(huán)3-5-6的下方,外套3-5-7用于保護(hù)并隔離導(dǎo)體3-5-8。外套3-5-7的底面與導(dǎo)體3-5-8的底面相平。絕緣環(huán)3-5-9套在導(dǎo)體3-5-8的下端,使得導(dǎo)體3-5-8的下端與外套3-5-7相隔離。導(dǎo)體3-5-8的外圍中間的位置與外套3-5-7之間形成空腔,使得導(dǎo)體3-5-8免受外部環(huán)境的影響或外力的碰撞變形,并且減小設(shè)備質(zhì)量。
[0033]在導(dǎo)體3-5-8的小端內(nèi)環(huán)安裝有激光噴嘴3-6。激光噴嘴3-6通過導(dǎo)體3-5-8、彈性探針3-5-4與SMA接頭3-5-1的內(nèi)圈電芯電氣導(dǎo)通。
[0034]工作原理:
[0035]外部的隨動(dòng)控制器依次經(jīng)過SMA接頭3-5-1、彈性探針3-5-4、導(dǎo)體3-5-8與激光噴嘴3-6電氣連接,隨動(dòng)控制器為激光噴嘴3-6通電。根據(jù)電容公式C=eS/4Jikd,其中,ε為常數(shù),S為電容極板的面積,d為電容極板的距離,k為靜電力常量。受激光噴嘴3-6的底部與被加工物體的距離(d)之間的電容量(C)受兩者之間的距離(d)的影響。隨動(dòng)控制器將激光噴嘴3-6的底部與被加工物體的距離(d)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)進(jìn)行分析,并調(diào)整噴嘴導(dǎo)電裝置3-5的高度;激光束經(jīng)過噴嘴導(dǎo)電裝置3-5的激光束通道對(duì)被加工物體進(jìn)行加工。
[0036]如圖4所示,為帶有本實(shí)用新型的激光切割頭主體。一種光纖激光切割頭主體3,包括噴嘴導(dǎo)電裝置3-5,還包括激光頭夾緊模塊3-1、準(zhǔn)直模塊3-2、聚焦模塊3-3、保護(hù)鏡模塊3-4、激光噴嘴3-6。噴嘴導(dǎo)電裝置3-5通過轉(zhuǎn)接座3-5-2安裝在保護(hù)鏡模塊3-4的下方;保護(hù)鏡模塊3-4安裝在聚焦模塊3-3的下方;聚焦模塊3-3安裝在準(zhǔn)直模塊3-2的下方;準(zhǔn)直模塊3-2安裝在激光頭夾緊模塊3-1的下方。
[0037]如圖5所示,為帶有圖4所示激光切割頭主體3的激光切割頭。一種激光切割頭,還包括防撞裝置1、模組部分2。防撞裝置I按裝在機(jī)械手法蘭上。防撞裝置1、模組部分2、切割頭主體3依次相接。
[0038]如圖6所示,防撞裝置I包含轉(zhuǎn)軸1-1、擋光片1-2、傳感器1-3、防撞裝置主體1-4。防撞裝置主體為立方體型,防撞裝置主體1-4上面中間裝有轉(zhuǎn)軸1-1,擋光片1-2為片狀,與轉(zhuǎn)軸1-1相接,防撞裝置主體1-4上面并且設(shè)有傳感器1-3和重復(fù)導(dǎo)向部件。當(dāng)切割機(jī)發(fā)生故障碰到障礙物時(shí),防撞裝置主體1-4內(nèi)部扭簧帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸1-1旋轉(zhuǎn),從而使擋光片1-2發(fā)生位移,觸及傳感器1-3,機(jī)器瞬間停止,避免碰撞。當(dāng)離開障礙物時(shí),防撞裝置主體1-4內(nèi)部扭簧帶動(dòng)擋光片1-2復(fù)位,機(jī)器回復(fù)工作。
[0039]模組部分2采用全密封設(shè)計(jì),防止切割時(shí)產(chǎn)生的粉塵進(jìn)入模組,保證了模組的長期有效運(yùn)行。
[0040]盡管已經(jīng)示出和描述了實(shí)用新型的實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以理解在不脫離實(shí)用新型的原理和精神的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型,實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種噴嘴導(dǎo)電裝置,其特征在于: 包含SMA接頭(3-5-1)、轉(zhuǎn)接座(3-5-2)、彈性探針(3-5-4)、導(dǎo)體(3-5-8); 所述轉(zhuǎn)接座(3-5-2)為錐形筒體結(jié)構(gòu); 所述SMA接頭(3-5-1)安裝在轉(zhuǎn)接座(3-5-2)的側(cè)壁上,SMA接頭(3-5-1)的軸線垂直于轉(zhuǎn)接座(3-5-2)的軸線; 所述導(dǎo)體(3-5-8)為圓筒狀,所述導(dǎo)體(3-5-8)沿軸線方向的剖面為T型; 所述轉(zhuǎn)接座(3-5-2)的小端設(shè)有導(dǎo)體安裝沉孔,導(dǎo)體(3-5-8)T型結(jié)構(gòu)的大端安裝在所述導(dǎo)體安裝沉孔內(nèi); 所述導(dǎo)體安裝沉孔的底面設(shè)有探針安裝孔,所述探針安裝孔與轉(zhuǎn)接座(3-5-2)的軸線平行;所述彈性探針(3-5-4)置于探針安裝孔內(nèi),彈性探針(3-5-4)在非壓縮狀態(tài)下一端露在探針安裝孔的外面; 所述SMA接頭(3-5-1)的內(nèi)部電芯與探針(3-5-4)電氣連接,所述探針(3-5-4)與導(dǎo)體(3-5-8)電接觸;導(dǎo)體(3-5-8)小端用于與激光噴嘴電氣相接; 所述SMA接頭(3-5-1)、探針(3-5-4)、導(dǎo)體(3-5-8)形成的導(dǎo)電線路被密封絕緣。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴嘴導(dǎo)電裝置,其特征在于: 還包含鎖緊環(huán)(3-5-6)、外套(3-5-7); 所述鎖緊環(huán)(3-5-6)將轉(zhuǎn)接座(3-5-2)與導(dǎo)體(3-5-8)的銜接部位包裹住并鎖緊; 所述外套(3-5-7)為上端寬、下端窄的流線型設(shè)計(jì),外套(3-5-7)套在導(dǎo)體(3-5-8)的外面,外套(3-5-7)的底面與導(dǎo)體(3-5-8)的底面相平;外套(3-5-7)的上端套在鎖緊環(huán)(3-5-6)的側(cè)壁上。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的噴嘴導(dǎo)電裝置,其特征在于: 還包含絕緣套(3-5-5)、絕緣環(huán)(3-5-9)、密封圈(3-5-13)、絕緣襯套(3_3_15); 所述絕緣套(3-5-5)使得導(dǎo)體(3-5-8)頂部的側(cè)壁與所述導(dǎo)體安裝槽相隔離;所述密封圈(3-5-13)為環(huán)形,密封圈(3-5-13)使得導(dǎo)體(3-5-8)的頂面與所述導(dǎo)體安裝槽相隔離;所述絕緣襯套(3-3-15)使得導(dǎo)體(3-5-8)與鎖緊環(huán)(3-5-6)相隔離; 所述絕緣環(huán)(3-5-9)套在導(dǎo)體(3-5-8)下端的側(cè)壁上,使得導(dǎo)體(3-5-8)與外套(3-5-7)相隔咼。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴嘴導(dǎo)電裝置,其特征在于: 還包含探針絕緣套(3-5-3); 所述探針絕緣套(3-5-3)套在探針(3-5-4)上,使得探針(3-5-4)與轉(zhuǎn)接座(3-5-2)相隔離。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴嘴導(dǎo)電裝置,其特征在于: 還包含定位銷(3-5-12)、絕緣銷(3-5-11); 導(dǎo)體(3-5-8)的頂部設(shè)有定位銷下槽,轉(zhuǎn)接座(3-5-2)的底部設(shè)有與定位銷下槽相對(duì)應(yīng)的定位銷上槽; 所述定位銷(3-5-12)位于定位銷下槽和定位銷上槽內(nèi); 定位銷上槽的寬度大于定位銷下槽;所述絕緣銷(3-5-11)位于定位銷上槽內(nèi),且絕緣銷(3-5-11)套在定位銷(3-5-12)上,使得定位銷(3-5-12)與轉(zhuǎn)接座(3-5-2)隔離。6.—種包含權(quán)利要求1-5任意一項(xiàng)所述噴嘴導(dǎo)電裝置的激光切割頭主體,其特征在于: 還包含激光頭夾緊模塊(3-1)、準(zhǔn)直模塊(3-2)、聚焦模塊(3-3)、保護(hù)鏡模塊(3-4)、激光噴嘴(3-6); 激光噴嘴(3-6)安裝在噴嘴導(dǎo)電裝置(3-5)下方;噴嘴導(dǎo)電裝置(3-5)安裝在保護(hù)鏡模塊(3-4)的下方;保護(hù)鏡模塊(3-4)安裝在聚焦模塊(3-3)的下方;聚焦模塊(3-3)安裝在準(zhǔn)直模塊(3-2)的下方;準(zhǔn)直模塊(3-2)安裝在激光頭夾緊模塊(3-1)的下方。7.一種包括權(quán)利要求6所述激光切割頭主體的激光切割頭,其特征在于: 還包括防撞裝置(I )、模組部分(2); 防撞裝置(I )、模組部分(2)、及所述激光切割頭主體依次連接; 防撞裝置(I)用于在激光切割頭發(fā)生故障碰到障礙物時(shí)控制激光切割頭停止工作。
【文檔編號(hào)】B23K26/70GK205587845SQ201620351365
【公開日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年4月25日
【發(fā)明人】石中, 陳夕, 何興順
【申請(qǐng)人】深圳歐斯普瑞智能科技有限公司