一种高精度模具生产用数控机床切割头保护装置的制作方法
本发明涉及数控激光切割设备，尤其涉及一种高精度模具生产用数控机床切割头保护装置。
背景技术：
1、模具是工业生产中用于成型加工的重要工艺装备，其尺寸精度及表面质量会直接影响产品的加工质量，在高精度模具的生产过程中，通常需要采用数控激光切割机对金属板材或模具坯料进行切割，数控激光切割机主要通过切割头内部的光学镜片对激光进行聚焦，并利用切割喷嘴引导辅助气体，从而对工件进行切割加工，具有切割速度较快、加工精度较高等特点。
2、现有数控激光切割机在完成一处区域的切割后，需要控制切割头移动至下一切割区域，在切割头移动过程中，切割喷嘴通常与工件表面保持较小的距离，当工件表面存在切割残留物、废料凸起或局部翘边时，切割喷嘴容易与其发生碰撞，因此，部分切割头会在切割喷嘴外侧设置防护结构或碰撞检测结构，以降低切割喷嘴直接碰撞受损的概率。
3、然而，现有技术仍存在以下不足：
4、现有切割头防护结构的缓冲及让位距离较小，当防护结构与工件表面的残留物或翘边部位接触后，若切割头未能及时停止移动，防护结构容易快速移动至极限位置，使切割喷嘴仍可能与障碍物发生接触，难以对切割喷嘴及其上方的陶瓷环进行进一步保护；
5、切割头与残留物或翘边部位发生碰撞时，容易使工件表面的粉尘、切割残屑及氧化物扬起，而切割喷嘴内部与切割头的光学通道相连通，扬起的细小颗粒可能通过切割喷嘴向上移动并附着在光学镜片表面，影响激光的透射及聚焦效果，进而降低模具的切割精度，并增加光学镜片的清洁及更换频率。
6、因此，需要设计一种高精度模具生产用数控机床切割头保护装置。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种高精度模具生产用数控机床切割头保护装置，解决了上述背景技术中提出的问题。
2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
3、一种高精度模具生产用数控机床切割头保护装置，包括安装在机床上的激光切割头壳体，所述激光切割头壳体底部固定安装有下部头体，所述下部头体底部滑动安装有陶瓷环，且陶瓷环底部固定安装有切割喷嘴，所述陶瓷环底部固定安装有两个电动伸缩杆，且两个电动伸缩杆的输出端之间共同固定安装有安装环，所述安装环底部固定安装有固定环，且固定环的侧壁上安装有多个防护块，每个所述防护块与固定环之间均安装有伸缩组件；
4、所述固定环与下部头体之间安装有与陶瓷环相配合的让位组件，伸缩组件运行时通过让位组件带动陶瓷环及切割喷嘴整体上移，所述陶瓷环的侧壁上固定安装有喷射套，且喷射套上固定连通有多个喷射管，所述陶瓷环上开设有多个与对应喷射管相配合的喷射孔，所述下部头体上安装有与喷射套相配合的送气组件，且送气组件与让位组件相配合，让位组件带动陶瓷环及切割喷嘴整体上移时通过送气组件让多个喷射管在切割喷嘴内喷出斜向下的清洁气体。
5、进一步的，所述陶瓷环的顶部固定安装有连接环，所述下部头体的底壁上开设有与连接环滑动配合的环形槽，所述下部头体与陶瓷环之间安装有弹簧。
6、进一步的，所述伸缩组件由通孔、活塞杆、两个连接杆、两个连接槽以及两个压簧组成，所述通孔开设在固定环的侧壁上，所述活塞杆密封滑动安装在通孔内，且活塞杆与防护块固定连接，两个所述连接杆均固定安装在防护块的侧壁上，两个所述连接槽均开设在固定环的侧壁上，且两个连接槽分别与对应的连接杆滑动配合，两个所述压簧分别安装在对应的连接杆与连接槽之间。
7、进一步的，所述让位组件由压力腔、活塞环、调压腔、两个固定杆以及两个软管一组成，所述压力腔开设在下部头体内，所述活塞环密封滑动安装在压力腔内，两个所述固定杆均固定安装在活塞环底部与连接环之间，且两个固定杆均与下部头体密封滑动连接，所述调压腔开设在固定环内，且调压腔与多个通孔均互通，两个所述软管一均固定连通在调压腔顶部与压力腔底部之间。
8、进一步的，所述送气组件由软管二、连接座、软管三、移动柱、对位孔以及通气管组成，所述软管二固定连通在喷射套的侧壁上，所述连接座固定安装在下部头体的侧壁上，所述软管二的另一端与连接座的底部连通，所述软管三固定连通在连接座的顶部，所述移动柱密封滑动安装在连接座内，所述对位孔开设在移动柱内，且对位孔与软管二以及软管三相配合，所述通气管固定连通在压力腔顶部与连接座之间。
9、进一步的，所述移动柱远离通气管的一端固定安装有圆杆，且圆杆与连接座滑动配合，所述圆杆位于连接座外的一端固定安装有固定板，且固定板与连接座之间安装有拉簧。
10、进一步的，所述连接环的侧壁上固定安装有两个导向块，所述环形槽的侧壁上开设有两个与对应导向块相配合的导向槽。
11、进一步的，所述激光切割头壳体的侧壁上固定安装有气泵，且气泵的输出端与软管三的另一端固定连通，所述激光切割头壳体的侧壁上还固定安装有控制器，所述连接座的侧壁上固定安装有与固定板相配合的位移传感器，所述控制器与位移传感器、气泵以及两个电动伸缩杆均为电性连接。
12、与现有的技术相比，本发明优点在于：
13、1：通过电动伸缩杆、安装环、固定环以及多个防护块的配合设置，在切割头进行切割作业时，可使多个防护块上移并露出切割喷嘴，避免防护块对正常切割造成干涉，在切割头向下一切割区域移动时，可使多个防护块下移至切割喷嘴下方，使防护块能够先于切割喷嘴与工件表面的残留物或翘边部位接触，并利用防护块相对固定环的移动对碰撞进行初步缓冲，降低了切割喷嘴直接碰撞受损的概率。
14、2：通过让位组件的设计，当防护块受到碰撞并相对固定环移动时，能够将调压腔内的液压油压入压力腔，进而带动陶瓷环、切割喷嘴及防护块整体向上移动，将防护块的横向缓冲与切割喷嘴的轴向让位相结合，有效增加了切割头的碰撞让位距离，避免防护块移动至极限位置后切割喷嘴继续与障碍物发生碰撞。
15、3：通过送气组件的设计，使活塞环上移时可推动移动柱移动，使对位孔逐步与软管二及软管三对位连通，同时触发停机及送气动作，使切割头停止移动，并使干净气体喷入进入切割喷嘴形成斜向下的气流，降低碰撞产生的粉尘及细小残屑沿切割喷嘴向上移动并附着在光学镜片表面的可能。
16、综上所述，本发明实现了切割喷嘴在非切割移动过程中的先行防护，并能在防护块受到碰撞时依次进行局部缓冲和整体上移让位，同时触发切割头停机及切割喷嘴内部的斜向下喷气，在增加切割头碰撞让位距离的同时，减少碰撞产生的粉尘及细小残屑向光学镜片处移动，有效解决了现有切割头防护结构让位距离较小、切割喷嘴仍容易与障碍物发生碰撞以及碰撞产生的粉尘容易附着在光学镜片表面的问题。
1.一种高精度模具生产用数控机床切割头保护装置，包括安装在机床（1）上的激光切割头壳体（2），其特征在于，所述激光切割头壳体（2）底部固定安装有下部头体（3），所述下部头体（3）底部滑动安装有陶瓷环（4），且陶瓷环（4）底部固定安装有切割喷嘴（5），所述陶瓷环（4）底部固定安装有两个电动伸缩杆（6），且两个电动伸缩杆（6）的输出端之间共同固定安装有安装环（7），所述安装环（7）底部固定安装有固定环（8），且固定环（8）的侧壁上安装有多个防护块（9），每个所述防护块（9）与固定环（8）之间均安装有伸缩组件；
2.根据权利要求1所述的一种高精度模具生产用数控机床切割头保护装置，其特征在于，所述陶瓷环（4）的顶部固定安装有连接环（10），所述下部头体（3）的底壁上开设有与连接环（10）滑动配合的环形槽（11），所述下部头体（3）与陶瓷环（4）之间安装有弹簧（16）。
3.根据权利要求2所述的一种高精度模具生产用数控机床切割头保护装置，其特征在于，所述伸缩组件由通孔（19）、活塞杆（20）、两个连接杆（21）、两个连接槽（22）以及两个压簧（23）组成，所述通孔（19）开设在固定环（8）的侧壁上，所述活塞杆（20）密封滑动安装在通孔（19）内，且活塞杆（20）与防护块（9）固定连接，两个所述连接杆（21）均固定安装在防护块（9）的侧壁上，两个所述连接槽（22）均开设在固定环（8）的侧壁上，且两个连接槽（22）分别与对应的连接杆（21）滑动配合，两个所述压簧（23）分别安装在对应的连接杆（21）与连接槽（22）之间。
4.根据权利要求3所述的一种高精度模具生产用数控机床切割头保护装置，其特征在于，所述让位组件由压力腔（13）、活塞环（14）、调压腔（17）、两个固定杆（15）以及两个软管一（18）组成，所述压力腔（13）开设在下部头体（3）内，所述活塞环（14）密封滑动安装在压力腔（13）内，两个所述固定杆（15）均固定安装在活塞环（14）底部与连接环（10）之间，且两个固定杆（15）均与下部头体（3）密封滑动连接，所述调压腔（17）开设在固定环（8）内，且调压腔（17）与多个通孔（19）均互通，两个所述软管一（18）均固定连通在调压腔（17）顶部与压力腔（13）底部之间。
5.根据权利要求4所述的一种高精度模具生产用数控机床切割头保护装置，其特征在于，所述送气组件由软管二（27）、连接座（28）、软管三（29）、移动柱（30）、对位孔（31）以及通气管（32）组成，所述软管二（27）固定连通在喷射套（24）的侧壁上，所述连接座（28）固定安装在下部头体（3）的侧壁上，所述软管二（27）的另一端与连接座（28）的底部连通，所述软管三（29）固定连通在连接座（28）的顶部，所述移动柱（30）密封滑动安装在连接座（28）内，所述对位孔（31）开设在移动柱（30）内，且对位孔（31）与软管二（27）以及软管三（29）相配合，所述通气管（32）固定连通在压力腔（13）顶部与连接座（28）之间。
6.根据权利要求5所述的一种高精度模具生产用数控机床切割头保护装置，其特征在于，所述移动柱（30）远离通气管（32）的一端固定安装有圆杆，且圆杆与连接座（28）滑动配合，所述圆杆位于连接座（28）外的一端固定安装有固定板（33），且固定板（33）与连接座（28）之间安装有拉簧。
7.根据权利要求2所述的一种高精度模具生产用数控机床切割头保护装置，其特征在于，所述连接环（10）的侧壁上固定安装有两个导向块（12），所述环形槽（11）的侧壁上开设有两个与对应导向块（12）相配合的导向槽。
8.根据权利要求6所述的一种高精度模具生产用数控机床切割头保护装置，其特征在于，所述激光切割头壳体（2）的侧壁上固定安装有气泵，且气泵的输出端与软管三（29）的另一端固定连通，所述激光切割头壳体（2）的侧壁上还固定安装有控制器，所述连接座（28）的侧壁上固定安装有与固定板（33）相配合的位移传感器（34），所述控制器与位移传感器（34）、气泵以及两个电动伸缩杆（6）均为电性连接。