一種加工連桿裂解槽的激光頭保護裝置及其保護方法與流程

本發明涉及激光切割技術領域，具體涉及一種加工連桿裂解槽的激光頭保護裝置及其保護方法。

背景技術：

激光切割技術是一種非接觸加工方法，無刀具磨損，具有切縫窄、加工速度快、生產效率高、操作簡單及環境污染少等優點。激光切割連桿裂解槽正逐漸替代機械拉削及線切割而成為連桿裂解槽加工的主要方式,同時激光切割的裂解槽熱影響區可形成硬化層，增加材料的脆性，減小裂解載荷和裂解缺陷。但是，由于激光切割機機頭上的噴嘴沒有任何防護，在切割時容易將割嘴碰壞，使得激光頭的使用壽命大大降低，不僅浪費了制造成本，而且影響生產效率。

技術實現要素：

本發明的目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種增加激光頭使用壽命、降低制造成本、提高生產效率的加工連桿裂解槽的激光頭保護裝置。

本發明的另一目的在于提供一種加工連桿裂解槽的激光頭保護裝置的保護方法。

本發明的目的通過下述技術方案實現：

一種加工連桿裂解槽的激光頭保護裝置，包括激光頭主體、激光嘴、距離傳感器、緩沖彈簧、保護殼和控制系統，其中，所述激光嘴設置在所述激光頭主體的下方，所述保護殼頂部設有開口，所述保護殼側面設有通孔，所述激光頭主體從所述保護殼的開口處伸入，且所述激光頭主體通過所述緩沖彈簧與所述保護殼相連接，所述激光頭主體上的激光嘴正對所述保護殼側面的通孔，且所述激光嘴的長度小于激光頭主體到保護殼之間的距離；所述距離傳感器設置在所述保護殼的外面表面上；所述激光頭主體、激光嘴和距離傳感器分別與所述控制系統相連接；

所述緩沖彈簧分布在所述激光頭主體的五個方向上，即所述激光頭主體的前、后、左、右以及下方；

所述距離傳感器分布在所述保護殼外表面的五個方向上，即所述保護殼的前、后、左、右以及下方。

優選地，所述保護殼為空心圓柱形結構。

優選地，所述緩沖彈簧設有九個，其中所述激光頭主體的前、后、左、右四個方向各設有兩個，所述激光頭主體下方設有一個。

優選地，所述保護殼的材料由橡膠、塑料或者金屬材料制成。

優選地，所述控制系統包括信號接收器、信號處理器、控制器、功率放大與變換裝置和執行裝置。

一種由上述加工連桿裂解槽的激光頭保護裝置的保護方法，包括下述步驟：

(1)控制系統控制激光頭主體和激光頭主體上的激光嘴工作，激光嘴加工連桿裂解槽，激光頭主體外的保護殼與連桿保持一定距離；

(2)保護殼上的距離傳感器獲取激光頭主體運動路徑上的連桿到保護殼外壁的垂直距離，并將此垂直距離發送至控制系統，如果距離傳感器測量的垂直距離小于控制系統設定的最小距離，則控制系統控制激光嘴停止工作，同時控制激光頭主體停止運動，從而達到保護激光頭的目的；

(3)激光頭主體通過緩沖彈簧連接保護殼，若距離傳感器出現故障，保護殼和緩沖彈簧也能夠保護激光主體，避免激光嘴碰撞連桿及周圍物體而損壞。

本發明的工作原理：

工作時，控制系統控制激光頭主體和激光頭主體上的激光嘴工作，激光嘴加工連桿裂解槽，激光頭主體外的保護殼與連桿保持一定距離，保護殼上的距離傳感器獲取激光頭主體運動路徑上的連桿到保護殼外壁的垂直距離，并將此垂直距離發送至控制系統，如果距離傳感器測量的垂直距離小于控制系統設定的最小距離，則控制系統控制激光嘴停止工作，同時控制激光頭主體停止運動，從而達到保護激光頭的目的，激光頭主體通過緩沖彈簧連接保護殼，若距離傳感器出現故障，保護殼和緩沖彈簧也能夠保護激光主體，避免激光嘴碰撞連桿及周圍物體而損壞。

本發明與現有技術相比具有以下的有益效果：

本發明設計結構簡單合理，通過測量連桿及周圍物體到保護殼的距離，防止激光頭主體碰撞連桿及周圍物體，內置緩沖彈簧，使得保護殼與周圍物體接觸時不但能夠有效防止激光嘴碰撞連桿及周圍物體而損壞，而且不影響激光頭的繼續正常工作，從而增加激光頭使用壽命，降低了激光頭的制造成本，提高了生產效率。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖；

圖2為本發明工作時的結構示意圖。

圖中附圖標記為：1、激光頭主體；2、激光嘴；3、距離傳感器；4、緩沖彈簧；5、保護殼；6、連桿。

具體實施方式

下面結合實施例及附圖對本發明作進一步詳細的描述，但本發明的實施方式不限于此。

如圖1～2所示，一種加工連桿裂解槽的激光頭保護裝置，包括激光頭主體1、激光嘴2、距離傳感器3、緩沖彈簧4、保護殼5和控制系統，其中，所述激光嘴2設置在所述激光頭主體1的下方，所述保護殼5為空心圓柱形結構，所述保護殼5的材料由橡膠、塑料或者金屬材料制成，所述保護殼5頂部設有開口，所述保護殼5側面設有通孔，所述激光頭主體1從所述保護殼5的開口處伸入，且所述激光頭主體1通過所述緩沖彈簧4與所述保護殼5相連接，所述激光頭主體1上的激光嘴2正對所述保護殼5側面的通孔，且所述激光嘴2的長度小于激光頭主體1到保護殼5之間的距離；所述距離傳感器3設置在所述保護殼5的外面表面上；所述激光頭主體1、激光嘴2和距離傳感器3分別與所述控制系統相連接；所述控制系統包括信號接收器，信號接收器用于接收傳感器發出的信號及人工指令，信號處理器，信號處理器用于對接收的信號進行處理，控制器，功率放大與變換裝置，執行裝置，而執行裝置為控制激光頭主體1及激光嘴2運動的動力傳輸機構，動力傳輸機構包括電機及傳動機構；所述緩沖彈簧4分布在所述激光頭主體1的五個方向上，即所述激光頭主體1的前、后、左、右以及下方，具體來說，所述緩沖彈簧4設有九個，其中所述激光頭主體1的前、后、左、右四個方向各設有兩個，所述激光頭主體1下方設有一個；所述距離傳感器3分布在所述保護殼5外表面的五個方向上，即所述保護殼5的前、后、左、右以及下方。

工作時，控制系統控制激光頭主體1和激光頭主體1上的激光嘴2工作，激光嘴2加工連桿6裂解槽，激光頭主體1外的保護殼5與連桿6保持一定距離，保護殼5上的距離傳感器3獲取激光頭主體1運動路徑上的連桿6到保護殼5外壁的垂直距離d，并將此垂直距離d發送至控制系統，如果距離傳感器3測量的垂直距離d小于控制系統設定的最小距離，則控制系統控制激光嘴2停止工作，同時控制激光頭主體1停止運動，從而達到保護激光頭的目的，激光頭主體1通過緩沖彈簧4連接保護殼5，若距離傳感器3出現故障，保護殼5和緩沖彈簧4也能夠保護激光主體，避免激光嘴2碰撞連桿6及周圍物體而損壞。

本發明設計結構簡單合理，通過測量連桿及周圍物體到保護殼的距離，防止激光頭主體碰撞連桿及周圍物體，內置緩沖彈簧，使得保護殼與周圍物體接觸時不但能夠有效防止激光嘴碰撞連桿及周圍物體而損壞，而且不影響激光頭的繼續正常工作，從而增加激光頭使用壽命，降低了激光頭的制造成本，提高了生產效率。

上述為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式并不受上述內容的限制，其他的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護范圍之內。