CN117182352B - 激光切割头 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种激光切割头，包括依次连接的光纤连接器、第一保护组件、光学模块、第二保护组件和喷嘴吹气组件，其中，喷嘴吹气组件包括第一套筒、第一壳体和喷嘴，第一套筒设有第一通光吹气通道，第一壳体套设于第一套筒上，第一壳体与第一套筒之间形成第一散热通道，第一壳体上设有冷却气道、第一进口、第一出口和第一出气口，第一进口和第一出口与第一散热通道连通，第一出气口与冷却气道连通；喷嘴与第一壳体连接，第一通光吹气通道与喷嘴连通，第一出气口位于第一壳体靠近喷嘴一侧。克服了现有的切割头只在光学模块的壳体上设计散热结构，无法满足散热需求的问题，具有散热效果好，切割性能好的优点，适用于高功率激光器。

Description

激光切割头

技术领域

本申请属于激光加工技术领域，尤其涉及一种激光切割头。

背景技术

激光切割机是利用光纤激光发生器作为光源的激光切割机。光纤激光器是一种能够输出高能量密度激光束的新型激光器，其输出的激光束可聚集在工件表面上，使工件上被超细焦点光斑照射的区域瞬间熔化和气化，通过数控机械***移动光斑照射位置而实现自动切割。光纤激光切割机既可做平面切割，也可做斜角切割加工，且边缘整齐、平滑，适用于金属板等高精度的切割加工。

切割头是光纤激光切割机的重要部件，在高端精密领域应用时，切割板材切缝质量、板材切割速度等要求也越来越高。相关技术中，一般仅对光学模块的第一壳体进行散热处理，散热效果一般，随着激光器功率的增大，切割头的温度越来越高，现有散热设计无法满足要求。

发明内容

本申请实施例提供激光切割头和激光切割***，以解决现有的切割头只在光学模块设计散热结构，无法满足散热需求的问题。

第一方面，本申请实施例提一种激光切割头，包括依次连接的光纤连接器、第一保护组件、光学模块、第二保护组件和喷嘴吹气组件，其中，所述喷嘴吹气组件包括：

第一套筒，设有第一通光吹气通道；

第一壳体，套设于所述第一套筒上，所述第一壳体与所述第一套筒之间形成第一散热通道，所述第一壳体上设有冷却气道、第一进口、第一出口和第一出气口，所述第一进口和所述第一出口与所述第一散热通道连通，所述第一出气口与所述冷却气道连通；

喷嘴，与所述第一壳体连接，所述第一通光吹气通道与所述喷嘴连通，所述第一出气口位于所述第一壳体靠近所述喷嘴一侧。

可选的，所述喷嘴吹气组件还包括：

均流块，设置于所述第一套筒内，所述均流块内设有第二通光吹气通道，所述第二通光吹气通道与所述第一通光吹气通道连通，所述均流块的外壁与所述第一套筒的内壁之间形成若干第二气道，所述第二气道沿所述第一套筒的轴向延伸，若干所述第二气道沿所述均流块的周向间隔设置，所述第一套筒上设置至少一个第一气道，所述第一气道的进气口朝向所述第二保护组件，所述第二气道的出气口朝向所述第二保护组件，所述第一气道的出气口与所述第二气道连通，所述第二气道的出气口与所述第二通光吹气通道连通。

可选的，所述均流块的外表面设有多个第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽沿所述均流块的轴线方向延伸，所述第二凹槽沿所述均流块的周向分布，所述第二凹槽设置于所述均流块背离所述第二保护组件的一侧，所述第一凹槽与所述第二凹槽连通，所述第一气道与所述第二凹槽连通，所述均流块与所述第一套筒密封连接，所述第一套筒内壁封堵所述第一凹槽与所述第二凹槽的开口形成所述第二气道。

可选的，所述喷嘴吹气组件还包括：

吹气盖板，设置于所述第一套筒内，位于所述均流块靠近所述第二保护组件的一侧，所述吹气盖板背离所述均流块的一侧面设有第一连通槽，所述第一连通槽与多个所述第一气道的进气口连通。

可选的，所述第一套筒的外表面具有螺旋设置的翅片，所述翅片与所述第一壳体之间密封连接形成所述第一散热通道。

可选的，所述第一壳体包括：

锥体，套设于所述第一套筒上，所述锥体与所述第一套筒之间形成所述第一散热通道；

陶瓷环，设置于所述锥体背离所述第二保护组件的一侧，所述陶瓷环连接所述喷嘴，所述冷却气道贯穿设置于所述锥体和所述陶瓷环内，所述陶瓷环靠近所述喷嘴一侧设置所述第一出气口。

可选的，所述第一壳体还包括第一转接块，设置于所述锥体和所述陶瓷环之间，所述第一转接块连接所述锥体和所述陶瓷环，所述冷却气道贯通设置于所述锥体、所述转接块和所述陶瓷环内。

可选的，所述第一保护组件包括第一安装座、第一保护镜和光阑，所述第一安装座与所述光纤连接器连接，所述第一保护镜和所述光阑安装于所述第一安装座内，所述第一保护镜相比所述光阑靠近所述光纤连接器。

可选的，所述光阑包括第一通光通道，所述第一通光通道的内壁设有拦光面，所述拦光面靠近所述第一保护镜，所述拦光面设有黑色耐高温涂覆层，所述黑色耐高温涂层进行毛刺处理。

可选的，所述光阑与所述第一安装座连接形成第二散热通道，所述第一安装座上设有第二进口和第二出口，所述第二进口和所述第二出口分别与所述第二散热通道连通。

可选的，所述光学模块包括：

第二壳体，所述第二壳体连接所述第一保护组件和所述第二保护组件；

准直组件，安装于所述第二壳体内；

聚焦组件，安装于所述第二壳体内，所述准直组件相比所述聚焦组件靠近所述第一保护组件。

可选的，所述准直组件包括：

准直镜；

准直镜座，所述准直镜安装于所述准直镜座内；

滑移机构，所述滑移机构包括滑轨和滑块，所述准直镜座与所述滑块固定连接；

驱动机构，与所述滑块连接，所述驱动机构用于驱动所述滑块带动所述准直镜座靠近或背离所述第一保护组件。

可选的，所述准直组件还包括固定支架，所述固定支架与所述第二壳体上，所述驱动机构安装于所述固定支架上。

可选的，所述驱动机构包括音圈电机，所述音圈电机与所述滑块连接。

可选的，所述驱动机构还包括磁尺和感应件，所述感应件与所述音圈电机信号连接，所述感应件与所述磁尺相对设置，所述感应件固定设置，所述磁尺与所述准直镜座连接。

可选的，所述滑移机构还包括两个限位件和限位配合件，所述限位配合件设置于所述滑块上，两个所述限位件间隔设置，所述限位配合件位于两个所述限位件之间，所述限位配合件随所述滑块在两个所述限位件之间移动。

可选的，所述准直镜座内设有第三散热通道、第三进口和第三出口，所述第三进口和所述第三出口与所述第三散热通道连通。

可选的，所述第二壳体内设有第四散热通道，所述第一保护组件上设有第四进口和第二出口，所述第四散热通道与所述第四进口和所述第二出口连通。

可选的，所述第二保护组件包括：下安装座、上安装座第二保护镜、第二镜座和密封件，所述下安装座与所述上安装座对接，所述第二保护镜安装于所述第二镜座上，所述第二镜座固定于所述下安装座与所述上安装座之间，所述密封件位于所述第二保护镜和所述下安装座之间，所述密封件密封连接所述第二保护镜和所述下安装座。

可选的，所述密封件为泛塞封，所述泛塞封位于所述第二镜座内，所述泛塞封的一侧面与所述第二保护镜贴合，另一侧面与所述下安装座的顶部贴合。

可选的，所述第二保护组件还包括第二转接块，设置于所述上安装座背离所述下安装座的一侧，所述第二转接块连接所述光学模块，所述第二转接块内设有第五散热通道。

可选的，所述下安装座设有第一进气口和第二进气口，所述第一进气口与第一通光吹气通道连通，所述第二进气口与所述冷却气道连通。

本申请实施例提供的激光切割头，包括依次连接的光纤连接器、第一保护组件、光学模块、第二保护组件和喷嘴吹气组件，第一保护组件和第二保护组件分别设置在光学模块的两侧，起到防尘的目的，防止灰尘从光学模块的两侧进入光学模块内部，影响光学镜片的性能，保证激光切割头的可靠性，喷嘴吹气组件包括第一套筒、第一壳体和喷嘴，第一套筒和第一壳体之间形成第一散热通道，第一壳体内设置冷却气气道，通过液冷和气冷的方式同时给喷嘴吹气组件散热，散热效果好，激光切割头适用于高功率激光器，克服了现有的切割头只在光学模块的壳体上设计散热结构，无法满足散热需求的问题，具有散热效果好，切割性能好的优点，适用于高功率激光器。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对本领域技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

为了更完整地理解本申请及其有益效果，下面将结合附图来进行说明。其中，在下面的描述中相同的附图标号表示相同部分。

图1为本申请实施例提供的激光切割头的立体图。

图2为本申请实施例提供的第一保护组件的侧视图。

图3为图2中A-A剖视图。

图4为本申请实施例提供的光阑的结构示意图。

图5为本申请实施例提供的第一保护组件的另一侧视图。

图6为本申请实施例提供的第一保护组件的***图。

图7为本申请实施例提供的光学模块的侧视图。

图8为图7中B-B剖视图。

图9为本申请实施例提供的准直组件的一种形式的立体图。

图10为图9的侧视图。

图11为图10中C-C剖视图。

图12为本申请实施例提供的准直组件的又一种形式的立体图。

图13为图12的***图。

图14为本申请实施例提供的光学模块的另一侧视图。

图15为图14中D-D剖视图。

图16为图14中E-E剖视图。

图17为本申请实施例提供的第二保护组件的立体图。

图18为本申请实施例提供的第二保护组件的立体剖视图。

图19为本申请实施例提供的喷嘴吹气组件的立体图。

图20为本申请实施例提供的喷嘴吹气组件的立体剖视图。

图21为本申请实施例提供的喷嘴吹气组件的***图。

图22为本申请实施例提供的喷嘴吹气组件中第一套筒的剖视图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供激光切割头，应用于高功率光纤激光器，诸如千瓦级别的高功率光纤激光器，以解决现有的切割头只在光学模块设计散热结构，无法满足散热需求的问题。以下将结合附图对进行说明。

参见图1，激光切割头包括依次连接的光纤连接器100、第一保护组件200、光学模块300、第二保护组件400和喷嘴吹气组件500。

本申请实施例中，光纤连接器100可以为QB接头、QBH接头、QC接头，用于与光纤激光器的输出头连接，光纤连接器100的选型与光纤激光器的输出头适配，以将光纤激光器输出的激光束导入激光切割头内。

本申请实施例中，参见图2和图3所示，第一保护组件200至少包括第一安装座210和第一保护镜220，第一保护镜220可拆卸安装于第一安装座210上，方便更换第一保护镜220，避免灰尘从光纤连接器100侧进入光学模块300内，保护光学模块300，提高光学模块300的可靠性。

本申请实施例中，参见图7和图8所示，光学模块300至少包括第二壳体330、准直组件310、聚焦组件320，准直组件310和聚焦组件320均安装在第二壳体330内，准直组件310的准直镜与聚焦组件320的聚焦镜同轴设置，且准直镜相比聚焦镜靠近第一保护组件200，光纤激光器输出的激光束经过准直组件310准直后，再经过聚焦组件320调焦，从喷嘴吹气组件500射出，进行激光切割。

本申请实施例中，参见图19和图20所示，喷嘴吹气组件500包括第一套筒510、第一壳体520和喷嘴540。第一套筒510为两端开口的中空结构，第一套筒510的中心设有第一通光吹气通道511，经过光学模块300准直聚焦后的激光束经过第一通过吹气通道511从喷嘴540射出，第一通光吹气通道511还与外界的气源连接，用于传输有压气体，通过有压气体吹走激光作用切割件上形成的熔渣，从而形成切割道，完成激光切割。第一壳体520套设于第一套筒510上，第一壳体520与第一套筒510之间形成第一散热通道530，第一散热通道530与外接的水冷机连接，第一散热通道530内通入循环冷却液，冷却液可以为水、油或者水油混合物，第一壳体520上还设有冷却气道521、第一进口522、第一出口523和第一出气口524，第一进口522和第一出口523与第一散热通道530连通，第一散热通道530通过第一进口522和第一出口523与外界的水冷机构连接，冷却气道521与外界的冷却气源连接，第一出气口524与冷却气道521连通，第一出气口524设置在靠近喷嘴540的一侧，冷气直接作用在喷嘴540上，通过冷气给喷嘴540散热。通过第一散热通道530给喷嘴吹气组件500散热，避免喷嘴吹气组件500温度过高，影响周围的光学模块300。喷嘴540与第一壳体520背离第二保护组件400的一侧连接，第一通光吹气通道511与喷嘴540连通，第一出气口524位于第一壳体520靠近喷嘴540一侧。

可以理解的，本申请实施例中通过在光学模块300的入光侧和出光侧分别设置第一保护组件200和第二保护组件400，封堵光学模块300的两侧，防止灰尘进入光学模块300，保证光学模块300的准直组件310和聚焦组件320的光学可靠性，避免准直组件310和聚焦组件320因积灰发热烧毁的情况发生，提高光学镜片的使用寿命。此外，本申请实施例中的喷嘴吹气组件500的第一套筒510与第一壳体520之间形成了第一散热通道530，通过第一散热通道530给喷嘴吹气组件500冷却散热，第一壳体520内还设置有冷却气道521给喷嘴540冷却降温，若不设置第一散热通道530，由于喷嘴吹气组件500发热，冷却气道521内的冷却气的温度也较高，无法给喷嘴540冷却散热，喷嘴540易烧毁，而且喷嘴吹气组件500与光学模块300邻接，若喷嘴吹气组件500的温度较高，温度传递到光学模块300，光学模块300的温度也较高，准直组件310和聚焦组件320存在烧毁的情况，影响光学模块300的使用寿命，因此，本申请实施例提高了激光切割头的散热效果，更加适用于高功率激光器，提高了激光切割头的可靠性，保证切割效果，适用于精密仪器加工。

在一些实施方式中，参见图20、图21和图22所示，喷嘴吹气组件500还包括均流块560，第一套筒510的内部设有安装孔513和第一通光吹气通道511，安装孔513与均流块560适配，安装孔513位于第一通光吹气通道511上方，均流块560安装在第一套筒510内，均流块560内设有第二通光吹气通道561，第一通光吹气通道511与第二通光吹气通道561连通，第一通光吹气通道511与第二通光吹气通道561与第一套筒510同轴设置，第二通光吹气通道561位于第一通光吹气通道511上方，均流块560的外壁与第一套筒510的内壁之间形成若干第二气道562，若干第二气道562沿均流块560的周向间隔设置，第二气道562沿第一套筒510的轴向延伸，第一套筒510上设有至少一个第一气道550，第一气道550沿第一套筒510的轴向延伸，第一气道550的进气口朝向第二保护组件400，第二气道562的出气口朝向第二保护组件400，第一气道550背离第二保护组件400的一端与第二气道562背离第二保护组件400的一端连通，第二气道562与第二通光吹气通道561连通，第二通光吹气通道561与第一通光吹气通道511连通。

可以理解的，第一气道550与外界的气源连接，沿第一套筒510的径向，第一气道550位于第二气道562的外侧，第二气道562位于第二通光吹气通道561的外侧，气体从第一气道550进入第二气道562后进入第二通光吹气通道561，再从第一通光吹气通道511进入喷嘴540，气体经过多次转向设计，相比直接从第二通光吹气通道561进入第一通光吹气通道511，气体分散均匀，降低了第二通光吹气通道561和第一通光吹气通道511内部压力损失，保证气压，提高吹气效果，保证切割道的形态。

在上述实施方式的基础上，参见图21所示，多个第二气道562沿均流块560的轴向等间距间隔设置，第二气道562的数量比第一气道550的数量多，提高均压效果。第二气道562的数量越多，均压效果越好。

在上述实施方式的基础上，参见图21所示，均流块560的外表面设有多个第一凹槽563和第二凹槽564，第一凹槽563沿均流块560的轴线方向延伸，第二凹槽564沿均流块560的周向分布，第二凹槽564设置于均流块560背离第二保护组件400的一侧，第一凹槽563与第二凹槽564连通，第一凹槽563与第二凹槽564均为半圆形凹槽结构，均流块560与第一套筒510密封连接，第一套筒510内壁封堵第一凹槽563与第二凹槽564的开口形成第二气道562，第一气道550与第二凹槽564连通。

可以理解的，第一气道550流出的气体经过第二凹槽564缓冲后再进入第一凹槽563，减少气压损失，使得每个第一凹槽563内的气压相同，均压效果好。

参见图22所示，第一套筒510的内壁设有第三凹槽514，第三凹槽514靠近第一通光吹气通道511侧，第三凹槽514与第一气道550的出气口连通，第三凹槽514的开口与第二凹槽564的开口相对设置，第三凹槽514与第二凹槽564围成环形通道，减少气压损失。

在一些实施方式中，参见图20所示，喷嘴吹气组件500还包括吹气盖板570，吹气盖板570呈环形圆盘结构，吹气盖板570设置于第一壳体520内，吹气盖板570与第一壳体520通过销轴连接，吹气盖板570设置于第一套筒510靠近光学模块300的一侧，且吹气盖板570与第一套筒510之间通过密封圈密封连接，吹气盖板570背离均流块560的一侧面设有第一连通槽571，第一连通槽571呈弧形，第一连通槽571与多个第一气道550的进气口连通，诸如两个第一气道550的进气口共用一个第一连通槽571，也可以四个第一气道550的进气口共用一个第一连通槽571。通过吹气盖板570汇聚第一气道550的进气端，实现第一气道550同时进气，保证均压效果。

在一些实施方式中，参见图20和图22所示，第一套筒510的外表面具有螺旋设置的翅片512，翅片512与第一壳体520之间密封连接，相邻翅片512之间的凹槽与第一壳体520的内部之间围成第一散热通道530，螺旋状的第一散热通道530增加散热通道的长度，提高散热效果。

在上述实施方式中，第一套筒510的表面具有两条螺旋设置的翅片512，两条翅片512的螺旋方向相同，第一套筒510与第一壳体520之间形成两条螺旋状的第一散热通道530。进一步增加散热通道的长度，提高散热效果，此外，即使一条第一散热通道530堵塞，另一条也能够流通，保证散热的可靠性。

在一些实施方式中，参见图20和图21所示，第一壳体520包括锥体526和陶瓷环527，锥体526套设于第一套筒510上，锥体526与第一套筒510之间密封形成第一散热通道530，锥体526靠近第二保护组件400连接的一侧设有法兰连接部，锥体526与第二保护组件400通过销轴可拆卸连接，锥体526靠近喷嘴540的一侧呈圆筒状，陶瓷环527连接喷嘴540，冷却气道521贯穿设置于锥体526和陶瓷环527内，陶瓷环靠近喷嘴540一侧设置第一出气口。

可以理解的，冷却气道521通过陶瓷环527直接向喷嘴540吹冷气，减少热量损失，提高了喷嘴540的冷却散热效果。

在上述实施方式的基础上，参见图19、图20和图21所示，第一壳体520还包括第一转接块528，设置于锥体526和陶瓷环527之间，第一转接块528连接锥体526和陶瓷环527，陶瓷环527通过连接螺套529与第一转接块528连接，冷却气道521贯通设置于锥体526、转接块528和陶瓷环527内。第一壳体520采用分体结构组装，安装拆卸，便于维护。

冷却气道521包括第一子段、第二子段、第三子段、第四子段，第一子段沿锥体526的轴线延伸，第二子段设置在第一转接块528朝向锥体526的一侧面上，第二子段呈长条槽状，第二子段一端连接第一子段，另一端连接第三子段，第三子段设置在第一转接块528内，第三子段呈折弯状，第四子段设置在陶瓷环527内，陶瓷环527朝向喷嘴540的一侧面设置环形凹槽结构的第一出气口524，通过环形的第一出气口524向喷嘴540吹气，吹气面积大，有利于喷嘴540散热。

在一些实施方式中，参见图1、图2和图3所示，第一保护组件200包括第一安装座210、第一保护镜220和光阑230，第一安装座210与光纤连接器100连接，第一保护镜220和光阑230安装于第一安装座210内，第一保护镜220相比光阑230靠近光纤连接器100。

本申请实施例中，第一保护镜220具有防尘作用，避免灰尘进入后侧的光学模块300中，光阑230设置在第一安装座210内，起到拦光作用，通过第一安装座210将第一保护镜220和光阑230集成一体，形成第一保护组件200，有利于第一保护组件200整体安装和拆卸，提高了模组维修性。

在一些实施方式中，参见图4所示，光阑230呈圆筒结构，光阑230包括第一通光通道231，第一通光通道231的内壁设有拦光面232，拦光面232靠近第一保护镜220，拦光面232呈喇叭状，拦光面232靠近第一保护镜220一端的直径大于另一端的直径，通过拦光面232拦光，拦光面积大。

在一些实施方式中，拦光面232设有黑色耐高温涂覆层，黑色耐高温涂覆层可承受1400℃的温度，提高了光阑230的耐高温性能。

在一些实施方式中，黑色耐高温涂覆层进行毛刺处理，增加了拦光面232的激光吸收率，降低激光反射，防止激光反射造成散射光，使光阑230更加稳定。

在一些实施方式中，参见图2、图3所示，光阑230的外表面与第一安装座210的内表面密封连接，光阑230与第一安装座210之间设有第二散热通道240，第一安装座210上设有第二进口241和第二出口242，第二进口241和第二出口242与第二散热通道240连通。

通过第二散热通道240给光阑230散热，避免光阑230温度过高导致光阑230物理损坏的情况发生，还能避免热量传递至下侧光学模块300，保护光学模块300，提高激光切割头的可靠性。

在上述实施方式的基础上，参见图4所示，光阑230的外表面设有第四凹槽233，光阑230与第一安装座210密封连接，第四凹槽233与第一安装座210的内壁围成第二散热通道240，第四凹槽233为非闭合的环形，第二进口241设置在第四凹槽233的一端，第二出口242设置在第四凹槽233的另一端，尽可能增大第二散热通道240的面积，提高散热效果。

在上述实施方式的基础上，参见图3和图6所示，第一保护组件200还包括第一镜座250，第一保护镜220安装在第一镜座250上，第一镜座250抽屉式安装于第一安装座210上，有利于第一镜座250更换拆卸。

在一些实施方式中，参见图17和图18所示，第二保护组件400包括下安装座410、上安装座420第二保护镜430、第二镜座440和密封件450，下安装座410与上安装座420对接，下安装座410与上安装座420可拆卸连接，第二保护镜430安装于第二镜座440上，第二镜座440固定于下安装座410与上安装座420之间，密封件450位于第二保护镜430和下安装座410之间，密封件450密封连接第二保护镜430和下安装座410。模块化第二保护组件400，有利于第二保护组件400安装和拆卸，方便操作。

可以理解的，第二气道562的出气口朝向第二保护组件400，从第二气道562排出的气体喷向第二保护组件400，将第二保护组件400设计成密封结构，气体撞击到第二保护镜430后转向，向下方的第二通光吹气通道561中流动，实现均压。

在上述实施方式的基础上，参见图18所示，密封件450为泛塞封，泛塞封位于第二镜座440内，泛塞封的一侧面与第二保护镜430贴合，另一侧面与下安装座410的顶部贴合。

可以理解的，第二气道562的出气口向第二保护组件400吹气，泛塞封充气后，泛塞封的两侧与第二保护镜430和下安装座410贴合的越紧密，气压越大密封效果越好。

在上述实施方式的基础上，参见图18所示，上安装座420内设有监控安装板460，监控安装板460上设有温度传感器、气压传感器和光敏传感器。

在上述实施方式的基础上，参见图1和图17所示，下安装座410设有第一进气口411和第二进气口412，下安装座410朝向吹气盖板570的一侧设有第二连通槽413，第二连通槽413与第一连通槽571对应，第一进气口411与第二连通槽413连通，第二连通槽413与第一连通槽571连通，从而实现第一进气口411与第一通光吹气通道511连通，第二进气口412与冷却气道521连通。

作为变形的，第一进气口411和第二进气口412也可以直接设置在喷嘴吹气组件500上，以能实现进气即可。

在一些实施方式中，参见图18所示，第二保护组件400还包括第二转接块470，设置于上安装座420背离下安装座410的一侧，第二转接块470连接光学模块300和下安装座410。可根据聚焦组件320的聚焦距离设置多个第二转接块470。第二转接块470上设有第五散热通道480，第五散热通道480给聚焦组件320冷却散热，提高光学模块300的散热效果。

在上述实施方式的基础上，参见图9至图13所示，准直组件310包括准直镜311、准直镜座312、滑移机构313和驱动机构314。准直镜311安装于准直镜座312内，滑移机构313可以选用标准导轨模组，降低安装难度，提高结构稳定新、精度、承载能力，提高结构维修性、互换性、稳定性，滑移机构313包括导轨3131和滑块3132，准直镜座312与滑块3132固定连接，驱动机构314与滑块3132连接，驱动机构314驱动滑块3132移动，滑块3132带动准直镜座312靠近或背离第一保护组件200，实现准直镜311的自动调节。自动调节精度高，调节操作简单。

准直组件310采用模块化设计在切割头整体中为一个单独功能性模块，准直组件310拆装便捷、可靠性、维修性强，模组与切割头壳体设计为快拆结构，方便准直镜片维护、更换。

在上述实施方式的基础上，参见图9所示，滑移机构313还包括两个限位件3133和限位配合件3134，限位件3133为挡柱，限位配合件3134为挡板，限位配合件3134设置于滑块3132上，两个限位件3133间隔设置，限位配合件3134位于两个限位件3133之间。在驱动机构314驱动滑块3132移动时，带动限位配合件3134移动，至限位配合件3134与限位件3133抵接，准直镜311到达极限位置。

在一些实施方式中，参见图9和图13所示，准直组件310还包括固定支架315，固定支架315设置于第二壳体330上，驱动机构314安装于固定支架315上。

在一些实施方式中，参见图9和图12所示，驱动机构314包括音圈电机3141，音圈电机3141与滑移机构313连接，音圈电机3141用于驱动准直镜座312靠近或背离第一保护组件200。音圈电机具有力矩大、承载力强、加速度快、准直镜311可迅速完成调节动作，变焦时间快、体积小，结构紧凑。

在一些实施方式中，参见图12所示，驱动机构314还包括磁尺3142和感应件3143，感应件3143与音圈电机3141信号连接，感应件3143与磁尺3142相对设置，感应件3143固定设置，磁尺3142与准直镜座312连接，感应件3143与磁尺3142相对移动。

可以理解的，通过磁尺3142和感应件3143配合，能够精准计算出准直镜311的移动距离，，能够实现准直镜311的精准调节。

参见图12所示，固定支架315包括电机固定板3151和线圈固定板3152，电机固定板3151与第二壳体330固定连接，音圈电机3141固定在电机固定板3151一侧，线圈固定板3152固定在音圈电机3141的线圈端部，线圈固定板3152与滑块3132固定连接，限位件3133设置在电机固定板3151上。准直组件310与第二壳体330之间为快拆模块化结构，以方便准直镜311维修，当准直镜311出现损坏情况，只需整体将准直组件310拆除即可，以提高产品维修性，同时准直镜311与准直镜座312之间同为标准化模块结构，维修准直镜311时只需替换标准化模块即可，安装维护简单。

在一些实施方式中，参见图10和图11所示，准直镜座312内设有第三散热通道3121、第三进口3122和第三出口3123，第三进口3122和第三出口3123与第三散热通道3121连通。

可以理解的，本申请实施例中，通过在准直镜座312内单独设置第三散热通道3121，能够直接给准直镜311散热，避免准直镜311烧毁的情况发生，保证准直镜311安全可靠，更适用于高功率激光器的切割应用。

在一些实施方式中，参见图14、图15和图16所示，第二壳体330内设有第四散热通道331，第五散热通道480与第四散热通道331连通，第四散热通道331流经第二壳体330的侧面、顶面。

参见图5、图14、图15和图16所示，第四散热通道331包括进水通道3311、出水通道3312和第四进口3313，第四进口3313设置在第一安装座210上，进水通道3311设置在第二壳体330的一侧面上，出水通道3312设置在第二壳体330的另一侧面上，两侧面相对设置，进水通道3311和出水通道3312与第五散热通道480连通，出水通道3312与第二散热通道240共用第二出口242，实现管路的集成，减少开口。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。

以上对本申请实施例所提供的激光切割头进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请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申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (17)

1.一种激光切割头，其特征在于，包括依次连接的光纤连接器、第一保护组件、光学模块、第二保护组件和喷嘴吹气组件，其中，所述喷嘴吹气组件包括：

第一套筒，设有第一通光吹气通道；

第一壳体，套设于所述第一套筒上，所述第一套筒的外表面具有螺旋设置的翅片，所述翅片与所述第一壳体之间密封连接形成第一散热通道，所述第一壳体上设有冷却气道、第一进口、第一出口和第一出气口，所述第一进口和所述第一出口与所述第一散热通道连通，所述第一出气口与所述冷却气道连通；

喷嘴，与所述第一壳体连接，所述第一通光吹气通道与所述喷嘴连通，所述第一出气口位于所述第一壳体靠近所述喷嘴一侧；

均流块，所述第一套筒的内部设有安装孔，所述安装孔与所述均流块适配，所述均流块呈圆筒状，所述均流块安装于所述第一套筒内，所述均流块内设有第二通光吹气通道，所述第二通光吹气通道与所述第一通光吹气通道连通，所述均流块的外壁与所述第一套筒的内壁之间形成若干第二气道，所述第二气道沿所述第一套筒的轴向延伸，若干所述第二气道沿所述均流块的周向间隔设置，所述第一套筒上设置至少一个第一气道，所述第一气道的进气口朝向所述第二保护组件，所述第二气道的出气口朝向所述第二保护组件，所述第一气道的出气口与所述第二气道连通，所述第二气道的出气口与所述第二通光吹气通道连通；

吹气盖板，设置于所述第一套筒内，位于所述均流块靠近所述第二保护组件的一侧，所述吹气盖板与所述第一套筒朝向所述第二保护组件的一端连接，以将所述均流块固定在所述安装孔内，所述吹气盖板背离所述均流块的一侧面设有第一连通槽，所述第一连通槽与多个所述第一气道的进气口连通；

所述第二保护组件包括：下安装座、上安装座第二保护镜、第二镜座和密封件，所述下安装座与所述上安装座对接，所述第二保护镜安装于所述第二镜座上，所述第二镜座固定于所述下安装座与所述上安装座之间，所述密封件位于所述第二保护镜和所述下安装座之间，所述密封件密封连接所述第二保护镜和所述下安装座, 所述下安装座设有第一进气口和第二进气口，所述下安装座朝向所述吹气盖板的一侧设有第二连通槽，所述下安装座与所述吹气盖板密封连接，所述第二连通槽与所述第一连通槽对应，所述第一进气口与所述第二连通槽连通，所述第二连通槽与所述第一连通槽连通，所述第一进气口与所述第一连通槽连通，所述第二进气口与所述冷却气道连通。

2.根据权利要求1所述的激光切割头，其特征在于，所述均流块的外表面设有多个第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽沿所述均流块的轴线方向延伸，所述第二凹槽沿所述均流块的周向分布，所述第二凹槽设置于所述均流块背离所述第二保护组件的一侧，所述第一凹槽与所述第二凹槽连通，所述第一气道与所述第二凹槽连通，所述均流块与所述第一套筒密封连接，所述第一套筒内壁封堵所述第一凹槽与所述第二凹槽的开口形成所述第二气道。

3.根据权利要求1所述的激光切割头，其特征在于，所述第一壳体包括：

锥体，套设于所述第一套筒上，所述锥体与所述第一套筒之间形成所述第一散热通道；

陶瓷环，设置于所述锥体背离所述第二保护组件的一侧，所述陶瓷环连接所述喷嘴，所述冷却气道贯穿设置于所述锥体和所述陶瓷环内，所述陶瓷环靠近所述喷嘴一侧设置所述第一出气口。

4.根据权利要求3所述的激光切割头，其特征在于，所述第一壳体还包括第一转接块，设置于所述锥体和所述陶瓷环之间，所述第一转接块连接所述锥体和所述陶瓷环，所述冷却气道贯通设置于所述锥体、所述转接块和所述陶瓷环内。

5.根据权利要求1所述的激光切割头，其特征在于，所述第一保护组件包括第一安装座、第一保护镜和光阑，所述第一安装座与所述光纤连接器连接，所述第一保护镜和所述光阑安装于所述第一安装座内，所述第一保护镜相比所述光阑靠近所述光纤连接器。

6.根据权利要求5所述的激光切割头，其特征在于，所述光阑包括第一通光通道，所述第一通光通道的内壁设有拦光面，所述拦光面靠近所述第一保护镜，所述拦光面设有黑色耐高温涂覆层，所述黑色耐高温涂层进行毛刺处理。

7.根据权利要求6所述的激光切割头，其特征在于，所述光阑与所述第一安装座连接形成第二散热通道，所述第一安装座上设有第二进口和第二出口，所述第二进口和所述第二出口分别与所述第二散热通道连通。

8.根据权利要求1所述的激光切割头，其特征在于，所述光学模块包括：

第二壳体，所述第二壳体连接所述第一保护组件和所述第二保护组件；

准直组件，安装于所述第二壳体内；

聚焦组件，安装于所述第二壳体内，所述准直组件相比所述聚焦组件靠近所述第一保护组件。

9.根据权利要求8所述的激光切割头，其特征在于，所述准直组件包括：

准直镜；

准直镜座，所述准直镜安装于所述准直镜座内；

滑移机构，所述滑移机构包括滑轨和滑块，所述准直镜座与所述滑块固定连接；

驱动机构，与所述滑块连接，所述驱动机构用于驱动所述滑块带动所述准直镜座靠近或背离所述第一保护组件。

10.根据权利要求9所述的激光切割头，其特征在于，所述准直组件还包括固定支架，所述固定支架与所述第二壳体上，所述驱动机构安装于所述固定支架上。

11.根据权利要求9所述的激光切割头，其特征在于，所述驱动机构包括音圈电机，所述音圈电机与所述滑块连接。

12.根据权利要求11所述的激光切割头，其特征在于，所述驱动机构还包括磁尺和感应件，所述感应件与所述音圈电机信号连接，所述感应件与所述磁尺相对设置，所述感应件固定设置，所述磁尺与所述准直镜座连接。

13.根据权利要求9所述的激光切割头，其特征在于，所述滑移机构还包括两个限位件和限位配合件，所述限位配合件设置于所述滑块上，两个所述限位件间隔设置，所述限位配合件位于两个所述限位件之间，所述限位配合件随所述滑块在两个所述限位件之间移动。

14.根据权利要求9所述的激光切割头，其特征在于，所述准直镜座内设有第三散热通道、第三进口和第三出口，所述第三进口和所述第三出口与所述第三散热通道连通。

15.根据权利要求8所述的激光切割头，其特征在于，所述第二壳体内设有第四散热通道，所述第一保护组件上设有第四进口和第二出口，所述第四散热通道与所述第四进口和所述第二出口连通。

16.根据权利要求1所述的激光切割头，其特征在于，所述密封件为泛塞封，所述泛塞封位于所述第二镜座内，所述泛塞封的一侧面与所述第二保护镜贴合，另一侧面与所述下安装座的顶部贴合。

17.根据权利要求1所述的激光切割头，其特征在于，所述第二保护组件还包括第二转接块，设置于所述上安装座背离所述下安装座的一侧，所述第二转接块连接所述光学模块，所述第二转接块内设有第五散热通道。