Головка для лазерной резки, предназначенная для металлорежущего станка - RU2016123331A
Код документа: RU2016123331A
Формула
1. Головка для лазерной резки, приводимая в действие устройством лазерного излучения посредством оптических средств передачи и выполненная с возможностью соединения с металлорежущим станком, содержащая:
коллиматор (2), предназначенный для коллимирования лазерного луча, испускаемого указанным устройством лазерного излучения;
фокусирующие средства (5), предназначенные для фокусировки коллимированного лазерного луча, выходящего из указанного коллиматора (2);
корпус (4), предназначенный для установки и заключения в нем фокусирующих средств (5);
держатель (6), предназначенный для установки и удержания указанных фокусирующих средств (5) в полости (21) указанного корпуса (4) и выполненный с возможностью перемещения вдоль направления (X) регулировки, чтобы изменять фокальную точку указанного лазерного луча, выходящего из указанных фокусирующих средств (5);
причем головка (1) для лазерной резки отличается тем, что она содержит:
охлаждающее устройство (10), содержащее по меньшей мере один элемент (12) Пельтье и элемент (13) рассеивания тепла;
теплопроводящие соединительные средства (31,41; 32,42), предназначенные для соединения указанного держателя (6) с указанным охлаждающим устройством (10), чтобы обеспечивать жесткую связь указанного держателя (6) с указанным охлаждающим устройством (10) и отведение за счет теплопроводности от указанного держателя (6) и указанных фокусирующих средств (5) тепла, генерируемого указанным лазерным лучом при прохождении через указанные фокусирующие средства (5), причем указанный держатель (6) изготовлен из теплопроводящего материала;
подвижный элемент (37; 47), который поддерживает указанные теплопроводящие соединительные средства (31, 41; 32, 42) и/или указанное охлаждающее устройство (10), и который соединен с возможностью смещения с наружной стенкой (4а) указанного корпуса (4) и имеет возможность перемещения вдоль направления (X) регулировки, чтобы обеспечивать перемещение указанного держателя (6) и указанных фокусирующих средств (5).
2. Головка для лазерной резки по п. 1, в которой указанные теплопроводящие соединительные средства (31, 41; 32, 42) содержат первый соединительный элемент (31; 41) и второй соединительный элемент (32; 42), каждый из которых выполнен из теплопроводящего материала, причем первый соединительный элемент (31; 41) имеет первый конец, прикрепленный к указанному держателю (6) и удерживающий его, и второй конец, прикрепленный к указанному второму соединительному элементу (32; 42), соединенному с указанным элементом (12) Пельтье.
3. Головка для лазерной резки по п. 2, в которой указанный подвижный элемент (37; 47) соединен с указанным вторым соединительным элементом (32; 42).
4. Головка для лазерной резки по п. 2, в которой указанный подвижный элемент (37; 47) имеет соответствующее отверстие (37а), обеспечивающее указанным соединительным элементам (31, 32) возможность соединить держатель (6) с элементом (12) Пельтье.
5. Головка для лазерной резки по п. 3, в которой указанный второй соединительный элемент (42) и указанный подвижный элемент (47) выполнены как единое целое и изготовлены из теплопроводящего материала.
6. Головка для лазерной резки по п. 2, в которой указанный второй соединительный элемент (32; 42) и/или указанный подвижный элемент (37; 47) герметично закрывает отверстие (17) указанной полости (21).
7. Головка для лазерной резки по любому из пп. 1-6, в которой указанный элемент (12) Пельтье содержит холодную сторону (12а), соединенную с указанными теплопроводящими соединительными элементами (31, 32; 41, 42), и горячую сторону (12b), соединенную с элементом (13) рассеивания тепла.
8. Головка для лазерной резки по любому из пп. 1-6, содержащая приводное устройство (9), закрепленное на указанном корпусе (4) и соединенное с указанным подвижным элементом (37; 47) для перемещения последнего вдоль указанного направления (X) регулировки.
9. Головка для лазерной резки по любому из пп. 1-6, в которой указанные фокусирующие средства содержат по меньшей мере одну фокусирующую линзу (5).
10. Головка для лазерной резки по любому из пп. 1-6, в которой указанное охлаждающее устройство (10) содержит множество элементов (12) Пельтье, расположенных параллельно и/или последовательно.
11. Головка для лазерной резки по любому из пп. 1-6, в которой указанный элемент (13) рассеивания тепла содержит множество охлаждающих каналов (14) для прохождения воздуха, в частности, за счет конвекции.
12. Головка для лазерной резки по п. 11, содержащая впускные средства (15), предназначенные для введения охлаждающей среды, в частности, сжатого воздуха в указанные охлаждающие каналы (14).
13. Головка для лазерной резки, приводимая в действие устройством лазерного излучения посредством оптических средств передачи и выполненная с возможностью связи с металлорежущим станком, содержащая:
коллиматор (2), предназначенный для коллимирования лазерного луча, испускаемого указанным устройством лазерного излучения;
фокусирующие средства (5), предназначенные для фокусировки коллимированного лазерного луча, выходящего из указанного коллиматора (2);
корпус (4), предназначенный для установки и заключения в нем указанных фокусирующих средств (5);
держатель (6), предназначенный для установки и удержания фокусирующих средств (5) и выполненный с возможностью перемещения вдоль направления (X) регулировки внутри полости (21) указанного корпуса (4), чтобы изменять фокальную точку указанного лазерного луча, выходящего из указанных фокусирующих средств (5);
причем указанная головка (1) для лазерной резки отличается тем, что она дополнительно содержит:
охлаждающее устройство (10), соединенное с указанным корпусом и содержащее по меньшей мере один элемент (12) Пельтье и элемент (13) рассеивания тепла;
теплопроводящие соединительные средства (11), предназначенные для соединения указанного держателя (6) с указанным охлаждающим устройством (10), чтобы обеспечивать за счет теплопроводности отведение от указанного держателя (6) и указанных фокусирующих средств (5) тепла, генерируемого указанным лазерным лучом при прохождении через указанные фокусирующие средства (5), причем указанный держатель (6) изготовлен из теплопроводящего материала, а указанные теплопроводящие соединительные средства содержат по меньшей мере один гибкий теплопроводящий элемент (11) для обеспечения возможности перемещения указанного держателя (6) вдоль указанного направления (X) регулировки.
14. Головка для лазерной резки по п. 13, в которой указанные фокусирующие средства содержат по меньшей мере одну фокусирующую линзу (5).
15. Головка для лазерной резки по п. 13, в которой указанный держатель содержит опорный элемент (6), расположенный с возможностью смещения внутри указанной полости (21) и изготовленный из теплопроводящего материала, в частности, материала с высокой теплопроводностью, например, алюминиевого сплава и/или латуни.
16. Головка для лазерной резки по любому из пп. 13-15, содержащая приводное устройство (9), соединенное с указанным опорным элементом (6) через отверстие, выполненное в боковой стенке указанного корпуса (4), и предназначенное для перемещения указанного держателя (6) вдоль указанного направления (X) регулировки.
17. Головка для лазерной резки по любому из пп. 13-15, в которой указанный гибкий теплопроводящий элемент (11) содержит плетеную медную ленту и/или ленту с графитовым покрытием.
18. Головка для лазерной резки по любому из пп. 13-15, в которой указанный гибкий теплопроводящий элемент (11) содержит основную часть (11а), которая выполнена с возможностью прикрепления к охлаждающему устройству (10), и от которой отходят две удлиненные части (11b), выполненные с возможностью прикрепления к противоположным сторонам держателя (6).
19. Головка для лазерной резки по любому из пп. 13-15, в которой указанный элемент (12) Пельтье содержит холодную сторону (12а), соединенную с указанными теплопроводящими соединительными элементами (31, 32), и горячую сторону (12b), соединенную с элементом (13) рассеивания тепла.
20. Головка для лазерной резки по п. 19, содержащая крышку (16), выполненную из теплопроводящего материала и предназначенную для закрывания отверстия (17) в указанном корпусе (4), обеспечивающего доступ к указанной полости (21) и указанному держателю (6), причем указанная холодная сторона (12а) указанного элемента (12) Пельтье прикреплена к наружной стенке указанной крышки (16).
21. Головка для лазерной резки по п. 20, в которой указанные теплопроводящие соединительные средства (11) прикреплены к внутренней стенке указанной крышки (16).
22. Головка для лазерной резки по п. 20, в которой указанные теплопроводящие соединительные средства (11) непосредственно прикреплены к указанной холодной стороне (12а) указанного элемента (12) Пельтье через соответствующее отверстие в указанной крышке (16).
23. Головка для лазерной резки по п. 19, в которой указанная холодная сторона (12а) указанного элемента (12) Пельтье прикреплена к наружной стенке (4а) указанного корпуса (4), а указанный теплопроводящий соединительный элемент (11) непосредственно прикреплен к указанной холодной стороне (12а) указанного элемента (12) Пельтье через соответствующее отверстие, выполненное в корпусе (4) и открывающее доступ в указанную полость (21).
24. Головка для лазерной резки по любому из пп. 13-15, в которой указанное охлаждающее устройство (10) содержит множество элементов (12) Пельтье, расположенных параллельно и/или последовательно.
25. Головка для лазерной резки по любому из пп. 13-15, в которой указанный теплопроводящий элемент (11) прикреплен к указанному держателю (6) и указанному элементу (12) Пельтье посредством теплопроводящего клея.
26. Головка для лазерной резки по любому из пп. 13-15, в которой указанный элемент (13) рассеивания тепла содержит множество охлаждающих каналов (14) для прохождения воздуха, в частности, за счет тепловой конвекции.
27. Головка для лазерной резки по п. 26, содержащая впускные средства (15), предназначенные для введения охлаждающей среды, в частности, сжатого воздуха в указанные охлаждающие каналы (14).
28. Станок для резки и/или штамповки, содержащий по меньшей мере одну головку (1) для лазерной резки по любому из пп. 1-12 или по любому из пп. 13-27.
