一种一体式激光头模组及激光加工设备的制作方法

专利2025-03-29  11


本发明涉及激光加工领域,特别是涉及一种一体式激光头模组,以及一种激光加工设备。


背景技术:

1、激光切割具有高效、精度高、材料适应性强等特点,在工业生产中得到广泛应用。主要应用于金属和非金属材料的切割和加工,如钢板、不锈钢、铝合金、陶瓷、塑料等。与传统机械切割设备相比,激光切割的生产效率高,切割精度高,且能够完成一些难以用传统设备完成的复杂加工任务。因此,在汽车、航空航天、电子、制造业等领域,激光切割的应用越来越广泛。

2、激光头模组是激光切割设备的输出部件,其主要包括保护镜、准直镜、调焦镜、喷嘴等光路部件,以及冷却、保护气等辅助系统。

3、目前,激光头模组的主要结构是将上述各模块直接进行装配,例如,准直镜、调焦镜分别为一个模块单元,将二者的外壳零件直接连接。在此种装配模式下,激光头模组内部所包含的主要零部件数量超过40个,而且随着加工功率、用户需求的提高,零部件的种类越来越多。

4、进而,激光头模组的装配工艺冗杂、装配质量、误差累积等问题逐渐严重。


技术实现思路

1、本发明针对目前的激光头模组装配工艺冗杂、部件众多导致装配误差大的问题,提供了一种一体式激光头。

2、为解决上述问题,本发明采用的技术方案为,一种一体式激光头模组,包括主体模块,主体模块包括光路部分和传动部分:光路部分中从上向下设置有贯通的光路通道,光路部分的侧面向内部开设有准直调中组件安装槽和聚焦组件安装槽,准直调中组件安装槽和聚焦组件安装槽与光路通道连通,准直调中组件安装槽位于聚焦组件安装槽的上方,准直调中组件安装槽中安装有准直调中组件,聚焦组件安装槽中安装有聚焦组件;传动部分内部设有传动组件动作空间,传动组件动作空间向外部开放并安装有传动组件,传动组件动作空间与聚焦组件安装槽连通,传动组件与聚焦组件中的聚焦镜连接。本方案的激光头模组采用整体式的主体模块作为安装基础,在其上加工出功能组件的安装槽位,在整机装配时,将各组件插入对应槽位固定即可,大大简化了激光头模组的结构和装配工艺;同时,各部件以主体模块作为安装基础,相互独立,消除了误差累积的问题,提高了加工精度。

3、优选的,所述光路部分中还开设有准直保护组件安装槽和聚焦保护组件安装槽,准直保护组件安装槽位于.准直调中组件安装槽的上方,准直保护组件安装槽中安装有准直保护组件;聚焦保护组件安装槽位于聚焦组件安装槽的下方,聚焦保护组件安装槽中安装有聚焦保护组件。保护镜也采用插槽安装结构,便于更换。

4、优选的,所述主体模块包括并列设置的第一主体和第二主体,所述准直调中组件安装槽和聚焦组件安装槽开设在第一主体上,所述传动组件动作空间开设在第二主体上。主体模块采用两部分分体结构,大大降低了主体模块的制造工艺难度,降低制造成本。

5、优选的,所述传动部分的顶部开设有安装窗口,安装窗口连通至传动组件动作空间中,所述传动组件包括电机,电机安装在传动部分上方,电机的输出轴通过安装窗口伸入传动组件动作空间内并连接有丝杠组件,丝杠组件的丝母座与聚焦组件中的聚焦镜座连接,聚焦镜安装在聚焦镜座中。

6、优选的,丝母座上连接有连接板,连接板上安装有连接块,连接块与聚焦镜座固定连接,传动组件动作空间的内壁上设有滑轨,连接块上设有滑块,滑块与滑轨滑动配合连接。

7、优选的,所述连接板或所述连接块上设有感应杆,传动组件动作空间中设有限位开关,限位开关用于检测感应杆的位置。用作安全限位和调焦位置基准。

8、优选的,所述主体模块的侧面安装有冷却组件,冷却组件包括盖板和冷却板,盖板和冷却板之间形成冷却回路,盖板上设有管接头,冷却板朝向主体模块的内部。基于整体式结构,冷却组件外置,降低漏液腐蚀的风险,同时替换更加方便。

9、优选的,所述主体模块的底面还设有气路组件,气路组件位于光路通道的下端。

10、优选的,所述连接块为u形,所述滑块位于u形的凹槽中,u形两端与聚焦镜座连接。减少机构的横向宽度,进而减小激光头模组的整体体积。

11、另一方面,本发明还提供一种激光加工设备,采用上述的一体式激光头模组。

12、通过以上技术方案可以看出,本发明的优点为:本方案的激光头模组改变了传统的结构与装配形式,设置单独的主体模块作为安装基础,将各功能组件安装到主体模块上,减少了整体零件的数量,简化了装配流程;功能组件采用插件式安装,便于拆装维护替换;各组件以主体模块为安装基础,消除了误差累积的问题,提高了装配精度,同时结合面减少,提高了机头密封性;冷却组件 模块化外置,降低老化后带来的整体结构腐蚀风险,更换时整体模块更换,方便高效;进而,本发明提供的激光加工设备加工精度更高,维护更加方便。



技术特征:

1.一种一体式激光机头,其特征在于,包括主体模块(1),主体模块包括光路部分和传动部分:

2.根据权利要求1所述的一体式激光机头,其特征在于,所述光路部分中还开设有准直保护组件安装槽(12)和聚焦保护组件安装槽(19),准直保护组件安装槽(12)位于.准直调中组件安装槽(13)的上方,准直保护组件安装槽(12)中安装有准直保护组件(2);聚焦保护组件安装槽位于聚焦组件安装槽的下方,聚焦保护组件安装槽中安装有聚焦保护组件(5)。

3.根据权利要求1所述的一体式激光机头,其特征在于,所述主体模块(1)包括并列设置的第一主体(21)和第二主体(22),所述准直调中组件安装槽(13)和聚焦组件安装槽(17)开设在第一主体(21)上,所述传动组件动作空间(16)开设在第二主体(22)上。

4.根据权利要求1所述的一体式激光机头,其特征在于,所述传动部分的顶部开设有安装窗口(15),安装窗口(15)连通至传动组件动作空间中,所述传动组件(6)包括电机(31),电机安装在传动部分上方,电机(31)的输出轴通过安装窗口(15)伸入传动组件动作空间内并连接有丝杠组件,丝杠组件的丝母座与聚焦组件中的聚焦镜座(37)连接,聚焦镜安装在聚焦镜座中。

5.根据权利要求4所述的一体式激光机头,其特征在于,丝母座上连接有连接板(33),连接板(33)上安装有连接块(36),连接块(36)与聚焦镜座(37)固定连接,传动组件动作空间(16)的内壁上设有滑轨(35),连接块(36)上设有滑块,滑块与滑轨(35)滑动配合连接。

6.根据权利要求5所述的一体式激光机头,其特征在于,所述连接板(33)或所述连接块(36)上设有感应杆,传动组件动作空间(16)中设有限位开关(34),限位开关(34)用于检测感应杆的位置。

7.根据权利要求1所述的一体式激光机头,其特征在于,所述主体模块的侧面安装有冷却组件(7),冷却组件包括盖板(41)和冷却板(42),盖板(41)和冷却板(42)之间形成冷却回路,盖板(41)上设有管接头(43),冷却板(42)朝向主体模块(1)的内部。

8.根据权利要求1所述的一体式激光机头,其特征在于,所述主体模块(1)的底面还设有气路组件(8),气路组件(8)位于光路通道的下端。

9.根据权利要求5所述的一体式激光机头,其特征在于,所述连接块为u形,所述滑块位于u形的凹槽中,u形两端与聚焦镜座(37)连接。

10.一种激光加工设备,其特征在于,采用如权利要求1-9任一项所述的一体式激光机头。


技术总结
本发明为一种一体式激光头模组及激光加工设备,属于激光加工领域。其技术方案为,一种一体式激光头模组,包括主体模块,主体模块包括光路部分和传动部分:光路部分开设有准直调中组件安装槽和聚焦组件安装槽,准直调中组件安装槽位于聚焦组件安装槽的上方,准直调中组件安装槽中安装有准直调中组件,聚焦组件安装槽中安装有聚焦组件;传动部分内部设有传动组件动作空间,传动组件动作空间安装有传动组件,传动组件动作空间与聚焦组件安装槽连通,传动组件与聚焦组件中的聚焦镜连接。本方案采用整体式的主体模块作为安装基础,简化了激光头模组的结构和装配工艺;各部件以主体模块作为安装基础,消除了误差累积的问题,提高了加工精度。

技术研发人员:李登科
受保护的技术使用者:济南邦德激光股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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