一种激光切割头及激光切割器的制作方法

1.本技术涉及激光设备技术领域，更具体地说，涉及一种激光切割头。此外，本技术还涉及一种包括上述激光切割头的激光切割器。


背景技术：

2.在激光设备生产或者工作过程中，当操作失误或者程序出现故障时，激光切割头存在撞击运动平台的风险。激光切割头在受到撞击后，可能会出现通光轴变形或者内部镜片破碎的情况，为保证激光设备的精度，用户需要对损坏的激光切割头进行更换。而针对脆性材料切割的皮秒激光切割头价格十分昂贵，出现撞击会造成较大经济损失。
3.综上所述，如何避免激光切割头在受到撞击后损毁，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本技术的目的是提供一种激光切割头，通光轴组件在与运动平台发生碰撞后会向上滑动，减小了通光轴组件受到的撞击力，避免了激光切割头损毁。
5.本技术的另一目的是提供一种包括上述激光切割头的激光切割器。
6.为了实现上述目的，本技术提供如下技术方案：
7.一种激光切割头，包括导向机构和竖直设置的通光轴组件，所述通光轴组件与所述导向机构滑动配合且所述通光轴组件的滑动方向为竖直方向，所述通光轴组件的底部设有椎体，所述椎体的横截面积从下至上逐渐增大。
8.可选的，所述导向机构包括套设于所述通光轴组件外周的直线轴承。
9.可选的，所述通光轴组件包括管状的通光轴本体、聚焦镜和聚焦镜保护套，所述聚焦镜保护套设于所述聚焦镜的外部且位于所述通光轴本体的下端，所述椎体设于所述聚焦镜保护套的下端。
10.可选的，所述通光轴组件还包括窗口镜和保护镜压环，所述通光轴本体的内侧壁的上端设有台阶面，所述窗口镜的下表面与所述台阶面贴合，所述保护镜压环设于所述通光轴本体的内部并与所述窗口镜的上表面贴合。
11.可选的，还包括配重块、拉绳和u型轴承，所述拉绳一端与所述通光轴组件连接，另一端与所述配重块连接，所述拉绳的中部绕过所述u型轴承，且所述拉绳的两端均低于所述u型轴承。
12.可选的，还包括竖直设置的导轨，所述导轨与所述导向机构固定连接，所述配重块与所述导轨滑动配合。
13.可选的，还包括u型轴承安装座、固定座和板面竖直的安装板，所述u型轴承可转动的安装于所述u型轴承安装座，所述固定座的端部与所述安装板的下端固定连接，所述导轨和所述u型轴承安装座均固定于所述安装板的侧壁上。
14.可选的，所述通光轴组件的上端安装有螺钉，所述拉绳缠绕固定在所述螺钉的外
周。
15.可选的，所述螺钉有两个，两个所述螺钉在所述通光轴组件的外周对称分布，每一所述螺钉连接一所述拉绳，每一所述拉绳通过一所述u型轴承连接一所述配重块，每一所述配重块与一所述导轨滑动配合。
16.一种激光切割器，包括上述任意一种激光切割头。
17.通过上述方案，本技术提供的激光切割头的有益效果在于：
18.本技术提供的激光切割头包括导向机构和通光轴组件，通光轴组件能够相对于导向机构进行沿自身轴向的滑动，通光轴组件的底部设有椎体，椎体的横截面积从下至上逐渐增大。
19.在工作过程中，当通光轴组件与运动平台发生碰撞时，若撞击位置为通光轴组件的底面，则作用力的方向朝向上方；若撞击位置为通光轴组件的椎体，则作用在椎体表面的力会产生竖直向上的分力。方向朝向上方的力会推动通光轴组件向上移动，避免通光轴组件与运动平台以较大作用力持续挤压，从而避免激光切割头损坏。
20.此外，应当理解的是，本技术提供的激光切割器包括上述激光切割头，因此，本技术提供的激光切割器同样具备上述有益效果。
附图说明
21.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
22.图1为本技术实施例提供的一种激光切割头的结构示意图；
23.图2为本技术实施例提供的一种激光切割头的爆炸示意图；
24.图3为本技术实施例提供的一种激光切割头的主视图；
25.图4为图3所示激光切割头的aa向剖视图。
26.图中的附图标记为：
27.通光轴组件1、椎体11、通光轴本体12、聚焦镜13、聚焦镜保护套14、窗口镜15、保护镜压环16、气路调速阀17；
28.导向机构2、直线轴承21、固定座22；
29.配重机构3、配重块31、拉绳32、u型轴承33、导轨34、螺钉35、u型轴承安装座36、安装板37。
具体实施方式
30.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
31.请参考图1至图4，本技术提供的激光切割头包括通光轴组件1、导向机构2和配重机构3。
32.通光轴组件1竖直设置，通光轴组件1与导向机构2滑动配合，且通光轴组件1的滑动方向为竖直方向，通光轴组件1的底部设有椎体11，通光轴组件1的底面和椎体11的表面均用于承受撞击。若通光轴组件1的底面受到撞击，则撞击的作用力的方向朝向上方；椎体11的横截面积从下至上逐渐增大，若椎体11受到撞击，则撞击产生的作用力会通过椎体11的表面产生向上的分力。
33.可选的，在一个实施例中，通光轴组件1包括的通光轴本体12、聚焦镜13和聚焦镜保护套14。
34.其中，通光轴本体12呈管状结构，其内部空腔为激光通道。聚焦镜13设于通光轴本体12的下端，聚焦镜13与通光轴本体12内部的激光通道正对，对激光通道中的激光进行聚焦。聚焦镜保护套14通过螺纹连接或者螺栓连接或者其他方式安装于通光轴本体12的下端，聚焦镜保护套14可以套设在通光轴本体12的下端的外部；同时聚焦镜保护套14设于聚焦镜13的外部，对聚焦镜13进行防护；另外，为了保障激光正常出射，聚焦镜保护套14需要开设避让激光的通孔。通光轴组件1中的椎体11具体设置在聚焦镜保护套14的下端。通光轴组件1采用该种结构，可以避免聚焦镜13暴露在外部，对聚焦镜13进行保护，同时方便聚焦镜13与通光轴本体12进行组装。
35.可选的，在一个实施例中，通光轴组件1还包括窗口镜15和保护镜压环16，通光轴本体12的内侧壁的上端设有朝上的台阶面，窗口镜15的放置在台阶面上并被台阶面支撑，保护镜压环16设于通光轴本体12的内部，保护镜压环16与窗口镜15的上表面贴合。在实际装配时，保护镜压环16与通光轴本体12的内侧可以螺纹连接，保护镜压环16的顶部可以开设缺口，来方便用户对其拆装时旋拧。
36.可选的，在一个实施例中，通光轴组件1还包括气路调速阀17，气路调速阀17安装于通光轴本体12的侧部，在工作过程中，通光轴本体12内部的激光通道中充满保护气体，气路调速阀17用于调节保护气体的流速。
37.导向机构2与通光轴组件1滑动配合，为通光轴组件1上下移动起导向作用。
38.可选的，在一个实施例中，导向机构2包括直线轴承21，直线轴承21套设于通光轴组件1的外周。直线轴承21能够对通光轴组件1进行有效定位和导向，并且与通光轴组件1装配简单便捷。
39.可选的，在其他实施例中，导向机构2也可以采用滑轨，滑轨沿竖直方向延伸；相应的，在通光轴组件1的外侧设置滑块，滑块与滑轨配合，此时也可以实现通光轴组件1的上下移动。
40.配重机构3包括配重组件，配重组件具体包括配重块31、拉绳32和u型轴承33。其中，拉绳32呈倒u形分布，即拉绳32的中部高于拉绳32的两端，拉绳32的中部绕过u型轴承33的凹槽，拉绳32的一端与通光轴组件1连接，拉绳32的另一端与配重块31连接。在工作过程中，配重块31通过拉绳32始终对通光轴组件1施加向上的拉力，配重块31能够平衡通光轴组件1的部分重力，使通光轴组件1受到轻微撞击即可向上退回，进一步减少通光轴组件1受到的损伤。
41.可选的，在一个实施例中，配重组件还包括导轨34，导轨34沿竖直方向延伸，导轨34与导向机构2直接或者间接固定连接，配重块31与导轨34滑动配合。在工作过程中，导轨34为配重块31提供导向作用，避免配重块31晃动，使配重块31为通光轴组件1提供稳定的拉
力。
42.可选的，在一个实施例中，配重组件还包括螺钉35，螺钉35固定在通光轴组件1的上端，对于通光轴组件1包括通光轴本体12的情况，可以将螺钉35具体固定在通光轴本体12的上端，同时拉绳32缠绕固定在螺钉35的外周。拉绳32通过螺钉35与通光轴组件1连接，简化装配过程。可以理解的，拉绳32也可以通过粘接或者其他方式与通光轴组件1保持固定。
43.可选的，在一个实施例中，配重组件的数量为两个，每一个配重组件包括一个配重块31、一个拉绳32、一个u型轴承33、一个导轨34以及一个螺钉35，两个螺钉35在通光轴组件1的外周对称分布。相比于设置一个配重组件的方案，两个配重组件可以提高通光轴组件1受力的稳定性，使通光轴组件1平稳升降。
44.可选的，在一个实施例中，为了方便对配重组件中各个部件进行装配，配重机构3还包括u型轴承安装座36和板面竖直的安装板37，导向机构2还包括固定座22。其中，u型轴承安装座36上安装u型轴承33，同时保障u型轴承33自由转动；固定座22将导向机构2中的直线轴承21固定在自身的中部，固定座22的端部与安装板37的下端固定连接，导轨34和u型轴承安装座36均固定于安装板37的侧壁上，并且u型轴承安装座36位于导轨34的上方。
45.需要说明的是，在本实施例中，是考虑到通光轴组件1自身具有一定的质量，在碰撞力较小的情况下不容易上移的情况，进而设置配重机构3，以使通光轴组件1受到碰撞后更顺利的向上运动。在其他实施例中，比如，不存在上述情况的条件下，激光切割头也可以省略配重机构3。
46.由上述实施方式可以见，本技术提供的激光切割头的有益效果在于：
47.当激光切割头正常运行时，导向机构2和配重机构3不起作用。当操作失误或者程序出现故障导致通光轴组件1最下端低于运动平台时，运动平台会对通光轴组件1产生一个撞击。若撞击通关轴组件的底面，则撞击产生的作用力朝上；若撞击椎体11，则撞击力会产生一个向上的分力，通光轴组件1在撞击的作用下向上运动，从而避免激光切割头由于与运动平台发生碰撞而损坏。
48.本技术还提供一种激光切割器，该激光切割器包括上述任意一种激光切割头，该激光切割器具有与激光切割头相同的有益效果，该激光切割器的其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。
49.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
50.以上对本技术所提供的激光切割头及激光切割器进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以对本技术进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本技术权利要求的保护范围内。