CN104722927A - 一种光纤激光用自适应调焦激光切割头 - Google Patents

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孟凡昌
李正上
黄兴义
王吉云
张士旭
初兴业
许厂
陈坚
肖俊清
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
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Abstract

本发明公开了一种光纤激光用自适应调焦激光切割头，包括依次连接的准直器、本体基座、同轴调节座、安装在同轴调节座上的电容头及安装在电容头上的切割嘴，还包括安装在本体基座上的调整单元及驱动单元；调整单元包括与切割嘴同轴设置的调整座，以及沿轴向设置在调整座内的聚焦镜座及保护镜座；驱动单元与调整单元的调整座连接以驱动调整座沿轴向运动；本体基座上还设置有定位单元及复位单元，并通过定位单元及复位单元连接至激光切割机的连接板上并用于切割头的定位与复位。该发明可自动调整焦点位置且具有碰撞自回位功能，无需人为手动调焦及回位，不仅消除了人为操作的危险性，而且节约了加工时间。

Description

一种光纤激光用自适应调焦激光切割头
技术领域
本发明涉及光纤激光切割机，特别涉及一种光纤激光用自适应调焦激光切割头。
背景技术
随着激光的不断发展，现在的光纤激光切割机已经逐步取代了气体激光切割机，光纤激光切割机的优势也愈发凸显，但是在现有的光纤激光切割机中还存在一些不足：①由于切割头焦点不能自适应不同材质和不同厚度，所以在切割不同材质、不同厚度板材时要先手动调节激光切割焦点来满足切割要求；②现在切割头无碰撞自回位功能，当遇到碰撞后，机床只能停下来，通过手动回位才能继续进行工作。上述不足严重影响了光纤激光切割机工作效率的提升。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种光纤激光用自适应调焦激光切割头，以实现光纤激光切割机的自动调焦，以及实现切割头的自动复位，以提高光纤激光切割机的工作效率。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种光纤激光用自适应调焦激光切割头，包括依次连接的准直器、本体基座、同轴调节座、安装在所述同轴调节座上的电容头及安装在所述电容头上的切割嘴，
还包括安装在所述本体基座上的调整单元及驱动单元；
所述调整单元包括与所述切割嘴同轴设置的调整座，以及沿轴向设置在所述调整座内的聚焦镜座及保护镜座，所述聚焦镜座中安装有聚焦镜且所述保护镜座中安装有保护镜；
所述驱动单元与所述调整单元的所述调整座连接以驱动所述调整座沿轴向运动；
所述本体基座上还设置有定位单元及复位单元，并通过所述定位单元及复位单元连接至激光切割机的连接板上并用于切割头的定位与复位。
其中，所述聚焦镜座与保护镜座均***在所述调整座的镜座抽屉中。
其中，所述驱动单元包括伺服驱动电机、丝杠单元及导轨滑块，所述驱动单元通过所述导轨滑块与所述调整座连接形成导向装置。
其中，所述定位单元包括设置在所述本体基座上的两个球面定位销，两个所述球面定位销对应所述连接板的连接孔进行定位；所述复位单元包括设置在所述本体基座上的四个高强磁铁，四个所述高强磁铁对应所述连接板进行吸附复位。
其中，所述同轴调节座上对称安装有四个调节顶丝，以用于调节切割嘴的径向位置。
通过上述技术方案，本发明解决了光纤激光切割机在切割不同材质、不同厚度板材时需要手动调整焦点位置的问题，只需要在程序设置中添加板材厚度、板材材质，在切割工艺中将参数设置后就可以直接进行切割，省去了很多调整时间，提高了工作效率；切割头配有碰撞自回位功能，当在切割过程中机床由于碰撞板材产生倾斜等，机床会停机，但是当机床抬头离开碰撞板材后，由于切割头有两个球面定位销和四个高强磁铁与连接板产生吸力，切割头会在吸力的作用下自动回位，无需人为手动回位，不仅消除了人为操作的危险性，而且节约了加工时间。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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地介绍。
图1为本发明正面结构示意图；
图2为本发明剖面示意图；
图3为本发明背面示意图。
图中数字表示：
1.准直器             2.本体基座         3.调整座
41.聚焦镜座          42.保护镜座        5.驱动单元
51.伺服驱动电机      52.丝杠单元        53.导轨滑块
6.同轴调节座         61.调节顶丝        71.电容头
72.切割嘴             81/82.防护板
91/92.球面定位销      101/102/103/104.高强磁铁
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
参考图1至3，本发明提供的光纤激光用自适应调焦激光切割头，其包括准直器1、本体基座2、调整座3、聚焦镜座41和保护镜座42、驱动单元5、同轴调节座6、电容头71和切割嘴72、防护板81/82、球面定位销91/92以及高强磁铁101/102/103/104。
其中，聚焦镜座41中装有聚焦镜，保护镜座42中装有保护镜，将两镜座分别***调整座3中同轴的上下两个镜座抽屉中；驱动单元5包括伺服驱动电机51、丝杠单元52及导轨滑块53，驱动单元5全部安装在本体基座2上，调整座3与驱动单元5的导轨滑块53连接，上下两侧分别在切割头的本体基座2上形成一个导向装置，当需要进行焦点调节时，驱动单元5的伺服驱动电机51通过指令驱动调整座3沿本体基座2上下移动进行调节，从而实现焦点位置的改变。
其中，本体基座2上装有四个高强磁铁101/102/103/104以及两个球面定位销91/92，切割头通过四个高强磁铁101/102/103/104与连接板相连，两个球面定位销91/92与连接板中定位孔相配对进行定位，当切割头在遇到碰撞后切割头会发生停机，当离开碰撞位置，切割头由于有两个球面定位销91/92以及四个高强磁铁101/102/103/104的吸力会自动回位，无需人为手动回位。
此外，还包括四个喷嘴调节顶丝61，四个调节顶丝61装在同轴调节座6上，可以调节切割嘴72的径向位置。
对上述实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。

Claims (5)

1.一种光纤激光用自适应调焦激光切割头，包括依次连接的准直器、本体基座、同轴调节座、安装在所述同轴调节座上的电容头及安装在所述电容头上的切割嘴，其特征在于：
还包括安装在所述本体基座上的调整单元及驱动单元；
所述调整单元包括与所述切割嘴同轴设置的调整座，以及沿轴向设置在所述调整座内的聚焦镜座及保护镜座，所述聚焦镜座中安装有聚焦镜且所述保护镜座中安装有保护镜；
所述驱动单元与所述调整单元的所述调整座连接以驱动所述调整座沿轴向运动；
所述本体基座上还设置有定位单元及复位单元，并通过所述定位单元及复位单元连接至激光切割机的连接板上并用于切割头的定位与复位。
2.根据权利要求1所述的一种光纤激光用自适应调焦激光切割头，其特征在于，所述聚焦镜座与保护镜座均***在所述调整座的镜座抽屉中。
3.根据权利要求1或2所述的一种光纤激光用自适应调焦激光切割头，其特征在于，所述驱动单元包括伺服驱动电机、丝杠单元及导轨滑块，所述驱动单元通过所述导轨滑块与所述调整座连接形成导向装置。
4.根据权利要求3所述的一种光纤激光用自适应调焦激光切割头，其特征在于，所述定位单元包括设置在所述本体基座上的两个球面定位销，两个所述球面定位销对应所述连接板的连接孔进行定位；所述复位单元包括设置在所述本体基座上的四个高强磁铁，四个所述高强磁铁对应所述连接板进行吸附复位。
5.根据权利要求4所述的一种光纤激光用自适应调焦激光切割头，其特征在于，所述同轴调节座上对称安装有四个调节顶丝，以用于调节切割嘴的径向位置。
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