CN106141459A - 自适应激光切割机切割头保护装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自适应激光切割机切割头保护装置，包括防撞组件，防撞组件安装在支架上，支架上还连接有切割机切割头，并且在竖直方向上，切割机切割头相对于支架可移动，防撞组件包括：连接部、弹簧部和万向滚珠，连接部的一端与支架连接，弹簧部包括弹簧以及与连接部的另一端连接的弹簧销与弹簧的一端连接，万向滚珠与弹簧的另一端连接，万向滚珠在竖直方向上比切割机切割头更接近待切割工件，与万向滚珠连接的弹簧可以自动伸缩，根据实际高度自适应的调节，从而避免钢板与切割头碰撞。根据本发明的自适应激光切割机切割头保护装置，能够保护切割机切割头，解决待切割工件翘起而造成切割头损坏的问题。
Description
技术领域
本发明涉及激光切割领域，尤其涉及一种自适应激光切割机切割头保护装置。
背景技术
激光切割设备通过激光器的高功率密度能量来实现。激光切割机切割头是切割的关键部件，影响切割质量和切割效率。如图5所示，切割机切割头由喷嘴12、聚焦透镜和聚焦跟踪系统(准直模块和聚焦模块11)等组成。目前，在切割钢板时，切割机切割头会与翘起的板材发生碰撞，导致切割机停机；同时造成保护镜片和陶瓷环喷嘴等耗损件消耗。严重时，会导致聚焦透镜和聚焦跟踪系统损坏，这需要更换准直模块和聚焦模块11，费用巨大且影响生产。
如图6所示，现有的激光切割设备常使用活动防护罩装置防止切割机切割头损坏。活动防护罩装置包括固定在切割机的切割机切割头上的固定防护罩和活动防护罩14，活动防护罩从上而下与固定防护罩相对接合，同时可转动地连接在固定防护罩上，活动防护罩在转动连接部位设置有齿轮，同时在固定防护罩的侧部连接固定有可以转动的拉杆，拉杆的上端部位成型有齿条，齿条与齿轮啮合，拉杆的下端开有槽，与摇臂上定位销进行配合。
但是，此种方式的活动防护罩装置的活动不灵活，当钢板翘度较大或钢板上有突起时，会使切割机切割头受力，极易造成切割机切割头变形或损坏，严重的影响切割效率。
发明内容
在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
为了解决上述问题，本发明公开了一种自适应激光切割机切割头保护装置，其特征在于，包括防撞组件，所述防撞组件安装在支架上，所述支架上还连接有切割机切割头，并且在竖直方向上，所述切割机切割头相对于所述支架可移动，所述防撞组件包括：
连接部，所述连接部的一端与所述支架连接；
弹簧部，所述弹簧部包括弹簧以及与所述连接部的另一端连接的弹簧销，所述弹簧销与所述弹簧的一端连接；以及
万向滚珠，所述万向滚珠与所述弹簧的另一端连接；
所述万向滚珠在竖直方向上比所述切割机切割头更接近待切割工件。
可选地，所述支架上设置有至少两组防撞组件，所述两组防撞组件沿所述待切割工件的行进方向分别设置在所述切割机切割头的两侧。
可选地，还包括传感器，所述传感器与所述万向滚珠连接，所述传感器感测所述弹簧的压缩。
可选地，与所述万向滚珠连接的所述弹簧可以自动伸缩，当工作台钢板高低不平或者由于内应力翘起变形时，所述弹簧自动检测并根据实际高度自适应地调节，从而避免钢板与切割头碰撞。
根据本发明的自适应激光切割机切割头保护装置，包括防撞组件，防撞组件安装在支架上，所述支架上还连接有切割机切割头，并且在竖直方向上所述切割机切割头相对于所述支架可移动，从而能够保护切割机切割头，解决待焊接工件翘起而造成切割头损坏的问题。
附图说明
本发明实施方式的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施方式及其描述，用来解释本发明的原理。在附图中，
图1为按照本发明的一种自适应的激光切割机切割头保护装置的结构示意图；
图2为图1中所示的自适应激光切割机切割头保护装置在第一保护位置的示意图；
图3为图1中所示的自适应的激光切割机切割头保护装置在第二保护位置的示意图；
图4为按照本发明的一种自适应的激光切割机切割头保护装置的工作流程图；
图5为现有技术中不设置保护装置的激光切割机切割头的示意图；以及
图6为现有技术中设置有活动防护罩装置的自适应激光切割机切割头的示意图。
附图标记说明：
1、 激光切割设备底座 2、 齿轮齿条
3、 工作台 4、 钢板
5、 支架 6、 连接部
7、 弹簧销 8、 弹簧
9、 万向滚珠 10、 切割机切割头本体
11、 准直模块和聚焦模块 12、 喷嘴
13、 翘起 14、 活动防护罩
具体实施方式
在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明实施方式可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明实施方式发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
为了彻底了解本发明实施方式，将在下列的描述中提出详细的结构。显然，本发明实施方式的施行并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。本发明的较佳实施方式详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。
如图1所示，激光切割设备(激光切割机)有径向X、纵向Y和轴向Z切割运动，切割机切割头可沿着轴向Z运动，并通过激光器的控制，从而实现钢板切割。在图示实施方式中，切割机切割头包括切割机切割头本体10、准直模块和聚焦模块11以及喷嘴12。
通常，激光切割设备底座1上设置有工作台3，工作台3通过齿轮齿条2与激光切割设备底座1连接，并可沿径向X移动。工作台3上放置由待切割的钢板4。
本发明所公开的切割机切割头保护装置，其包括支架5，支架5上连接有激光切割机切割头以及防撞组件。防撞组件包括：连接部6、弹簧部以及万向滚珠9。
具体地，连接部6的一端(顶端)与支架5固定连接。弹簧部包括弹簧8以及弹簧销7，弹簧销7的一端与连接部6连接，另一端与弹簧8连接，而弹簧8的另一端与万向滚珠9连接。
支架5在竖直方向上可移动，切割机切割头可随支架5的移动而移动，万向滚珠9在竖直方向上比切割机切割头更接近待切割工件(即钢板4)。
而与万向滚珠9连接的弹簧8可以自动伸缩，当工作台3上的钢板4高低不平或者由于内应力翘起变形时，弹簧8自动检测并根据实际高度自适应地调节，从而避免钢板4与切割头碰撞。
参考图4，示出了本发明的切割机切割头保护装置的工作流程图。
(1)激光切割机启动，激光器产生激光；激光器输出激光，由光路传输，然后通过挠性光纤电缆传输至切割机切割头，在切割头内经聚焦镜聚焦后，作用于待切割的钢板4的表面，将材料汽化或者再切割气体辅助下形成熔池。
(2)工作台3通过齿轮齿条2实现运动，切割机切割头沿Z轴向下运动，并稳定切割钢板。
(3)当工作台3上钢板4出现翘起13后，钢板4在轴向方向Z上高低不平。
如果没有设置切割机切割头保护装置，则钢板4的翘起13会与切割机切割头碰撞，而切割机切割头本身自带的报警器会进行报警。
而如果设置有本发明的切割机切割头保护装置，万向滚珠9轴向方向Z受向上的力。根据钢板4翘起的实际高度，如图2所示，弹簧8能够压缩，而压缩后的弹簧8的回复力沿轴向方向Z传递至连接部6，连接部6将力传递至支架5，从而将支架5沿轴向方向Z向上移动。而如图3所示，支架5的移动会带动切割机切割头沿轴向方向Z向上移动，从而避免钢板与切割头轴向碰撞。
(4)当切割完毕退刀过程中，横向碰撞钢板4的翘起后，防撞装置径向方向Z受力，防撞体受力，弹簧通过万向滚珠，自动调节弹簧的高度，从而避免钢板与切割头碰撞。
根据本发明的切割机切割头保护装置，能够避免切割过程中由于内应力引起的钢板发生形变或翘曲而发生的与切割机切割头的碰撞，防止损伤切割机切割头。
可选地，在图示实施方式中，支架5上设置有至少两组防撞组件，两组防撞组件沿待切割工件的行进方向(即X方向)分别设置在切割机切割头的两侧。
在一种可选实施方式中，切割机切割头保护装置还包括传感器和控制系统，传感器与万向滚珠连接。而进一步可选地，传感器可感测弹簧的压缩，控制系统控制支架在竖直方向(Z方向)上的移动。
本发明已经通过上述实施方式进行了说明，但应当理解的是，上述实施方式只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施方式范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施方式，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。
Claims (4)
1.一种自适应激光切割机切割头保护装置，其特征在于，包括防撞组件，所述防撞组件安装在支架上，所述支架上还连接有切割机切割头，并且在竖直方向上，所述切割机切割头相对于所述支架可移动，所述防撞组件包括：
连接部，所述连接部的一端与所述支架连接；
弹簧部，所述弹簧部包括弹簧以及与所述连接部的另一端连接的弹簧销，所述弹簧销与所述弹簧的一端连接；以及
万向滚珠，所述万向滚珠与所述弹簧的另一端连接；
所述万向滚珠在竖直方向上比所述切割机切割头更接近待切割工件。
2.根据权利要求1所述的自适应激光切割机切割头保护装置，其特征在于，所述支架上设置有至少两组防撞组件，所述两组防撞组件沿所述待切割工件的行进方向分别设置在所述切割机切割头的两侧。
3.根据权利要求1所述的自适应激光切割机切割头保护装置，其特征在于，还包括传感器，所述传感器与所述万向滚珠连接，所述传感器感测所述弹簧的压缩。
4.根据权利要求1所述的自适应激光切割机切割头保护装置，其特征在于，与所述万向滚珠连接的所述弹簧可以自动伸缩，当工作台上的钢板高低不平或者由于内应力翘起变形时，所述弹簧自动检测并根据实际高度自适应地调节，从而避免钢板与切割头碰撞。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PP01 | Preservation of patent right | ||
| PP01 | Preservation of patent right |
Effective date of registration: 20251205 Granted publication date: 20200728 |