[发明专利]一种水导激光加工头

说明书

本申请涉及机械设备技术领域，尤其涉及一种水导激光加工头。该加工头包括激光头、聚焦镜、平移台、伸缩套筒和耦合装置，激光头的底面与平移台的顶面连接，并固定有聚焦镜；聚焦镜穿过平移台，并且，聚焦镜的轴线与平移台的平移面垂直，聚焦镜的外壁与平移台之间设有间隙；平移台的底面与伸缩套筒的顶端连接，用于带动伸缩套筒沿平移面移动；伸缩套筒套设在聚焦镜的外部，并且伸缩套筒的轴线与聚焦镜的轴线平行或重合；伸缩套筒的底端设置有耦合装置。该加工头在调节激光束、水射流和包裹气体同轴的过程中，无需频繁地调节聚焦镜的位置，避免了对聚焦镜的位置精度的影响。

技术领域

本申请涉及机械设备技术领域，尤其涉及一种水导激光加工头。

背景技术

如图1所示，水导激光加工头能够对激光束进行聚焦，再将聚焦后的激光束耦合进微细的水射流，并在水射流的外层包裹气体，以由水射流和气体将激光束引导到工件表面，进而对工件进行加工。

通常情况下，为保证工件的加工效果，在使用水导激光加工头之前，需要对其进行调节，以保证激光束、水射流和水射流外包裹的气体同轴。在调节的过程中，首先要将通过聚焦镜的激光束的焦点调节至激光束与水射流的耦合平面，随后将该焦点调节至该耦合平面上的激光束与水射流的耦合点。目前，上述调节过程通常通过调节聚焦镜实现。具体地，沿聚激光束所在直线调节聚焦镜的位置，将焦点调节至耦合平面，以及，沿聚焦镜所在平面调节聚焦镜的位置，使激光束的焦点与耦合点重合。

在上述过程中，由于聚焦镜是改变激光束光路，使对激光束进行聚焦的重要部件。频繁地调节聚焦镜的位置，会降低聚焦镜的位置精度，不仅导致聚焦前后的激光束光路不同轴，激光束能量散失，而且难以保证激光束、水射流和包裹气体同轴度。

发明内容

本申请提供了一种水导激光加工头，用于解决现有加工头在调节激光束、水射流和包裹气体同轴的过程中，导致聚焦镜的位置精度降低的问题。

一种水导激光加工头，包括激光头、聚焦镜、平移台、伸缩套筒和耦合装置，其中，所述激光头的底面与所述平移台的顶面连接，并固定有所述聚焦镜；所述聚焦镜穿过所述平移台，并且，所述聚焦镜的轴线与所述平移台的平移面垂直，所述聚焦镜的外壁与所述平移台之间设有间隙；所述平移台的底面与所述伸缩套筒的顶端连接，用于带动所述伸缩套筒沿所述平移面移动；所述伸缩套筒套设在所述聚焦镜的外部，并且所述伸缩套筒的轴线与所述聚焦镜的轴线平行或重合；所述伸缩套筒的底端设置有所述耦合装置。

可选的，所述平移台包括固定板、第一平移板和第二平移板，其中，所述固定板的顶面与所述激光头的底面固定连接，所述固定板的底面通过第一导轨与所述第一平移板的顶面活动连接，所述第一平移板的底面通过第二导轨与所述第二平移板的顶面活动连接；所述第一导轨和所述第二导轨互相垂直，并且均与所述平移面平行；所述固定板和所述第一平移板上分别设置有第一微分头和第二微分头，所述第一微分头和所述第二微分头分别用于控制所述第二平移板沿所述第一导轨和所述第二导轨运动。

可选的，所述伸缩套筒包括依次套设且同轴的外套筒、中套筒和内套筒；所述外套筒的顶端固定在所述平移台的底面，所述外套筒的内壁设有台阶；所述中套筒卡设在所述平移台和所述台阶之间，所述中套筒与所述内套筒螺纹连接；所述内套筒的底端设置有所述耦合装置；所述外套筒设置有所述中套筒的一端的侧壁上设有调节窗口。

可选的，所述外套筒未设置有所述中套筒的一端的侧壁上设有观察窗口，所述观察窗口内的所述内套筒的外壁上设有刻度线。

可选的，所述伸缩套筒还设有限位装置，所述限位装置包括限位槽和限位钉；所述限位槽沿所述内套筒的轴线方向，设置在所述内套筒的外壁上；所述限位钉穿过所述外套筒的侧壁，并且所述限位钉用于限位的一端位于所述限位槽内。