專利名稱：具有自動跟蹤功能的數(shù)控激光切割機(jī)高度傳感裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種具有自動跟蹤功能的數(shù)控激光切割機(jī)高度傳感 裝置。該裝置作為數(shù)控激光切割機(jī)的配套裝置，用以實(shí)現(xiàn)非金屬材料的 激光切割加工。
背景技術(shù)：
激光加工技術(shù)是指采用高能激光束對材料或者零件表面進(jìn)行切割、 焊接、標(biāo)記、雕刻、表面處理、微細(xì)加工等的工藝工程。激光加工的系 統(tǒng)通常至少由四部分組成，即激光器、導(dǎo)光系統(tǒng)、激光加工頭裝置和加 工工作臺。高度傳感器作為激光加工頭裝置中不可或缺的重要組成部分， 其設(shè)計(jì)和制造的好壞對保證獲得良好的加工質(zhì)量有非常重要的關(guān)系。在 非金屬材料加工過程中，由于加工材料表面的不平整，容易引起激光束 聚焦點(diǎn)偏離加工材料合適的加工位置，從而導(dǎo)致激光加工不能順利進(jìn)行， 為此須設(shè)計(jì)一套具有自動跟蹤功能的高度傳感器裝置，使激光加工頭裝 置和材料上表面維持恒定的距離，從而保證加工的順利進(jìn)行。
現(xiàn)有高度傳感器一般是采用電感式結(jié)構(gòu)，須自制一套電磁感應(yīng)裝置， 增加了制造成本，其生產(chǎn)效率和加工精度一般，而且在使用電感式高度 傳感器時，操作者需提前修改控制系統(tǒng)的參數(shù)與之匹配，從而降低了生 產(chǎn)效率，增加了操作的復(fù)雜程度。
發(fā)明內(nèi)容
為了提高國際化競爭力，結(jié)合國內(nèi)外多家生產(chǎn)數(shù)控激光切割機(jī)技術(shù)， 以及實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)所需，本實(shí)用新型全新設(shè)計(jì)一種具有自動跟蹤功能的 數(shù)控激光切割機(jī)高度傳感裝置，適應(yīng)在加工非金屬材料時，自動檢測激 光切割頭與工件的相對位置，并自動跟蹤工件，從而由程序控制電機(jī)帶 動激光切割頭裝置上下移動，使激光束聚焦點(diǎn)始終落在合適的加工位置， 保證加工的順利進(jìn)行。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案本實(shí)用新型釆用電容式傳感方式，包括傳 感器l、可調(diào)安裝架，其特征在于傳感器l是電容式傳感器，傳感器l 的下端呈球面l.l，球面1. 1的中心有與激光切割頭對應(yīng)的孔1. 2，球 面1. 1的周圍是安裝平面1. 3;傳感器1通過安裝平面1. 3上的孔1. 4 與傳感器支撐架9固定，傳感器支撐架9與可調(diào)安裝架連接。
所述的數(shù)控激光切割機(jī)高度傳感裝置，其可調(diào)安裝架包括與切割頭連接的卡環(huán)2和鎖緊螺釘3;高度調(diào)整螺桿4的上端螺紋與卡環(huán)2的拐頭2. 1上的豎直螺孔連接，調(diào)整螺桿4的下端有旋鈕5，旋鈕5下端與 連接體8通過銷軸活動連接，連接體8與傳感器支撐架9通過銷軸活動 連接。
所述的數(shù)控激光切割機(jī)高度傳感裝置，兩根連接桿7對稱布置在調(diào) 整螺釘4的兩側(cè)，其上端插入卡環(huán)2的兩個圓柱孔內(nèi)可上下移動，下端 與連接體8固定連接。
所述的數(shù)控激光切割機(jī)高度傳感裝置，旋鈕5的下端與托架6通過 銷軸活動連接，托架6安裝在連接體8上方的連接桿7上。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)-
該裝置采用電容式傳感方式，自動檢測切割頭頭與工件的相對位置， 并自動跟蹤工件，可方便的通過程序控制電機(jī)帶動激光切割頭和本實(shí)用 新型裝置一起跟隨待加工工件，根據(jù)離焦量的變化而移動。與目前常用 的電感式高度傳感器相比，其結(jié)構(gòu)簡單輕巧、制造成本低，使用更可靠、 控制操作簡單，無須修改控制系統(tǒng)參數(shù)，且加工精度更高、易于裝配調(diào) 試操作，它己用于實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中，使用效果非常好并取得了良好的經(jīng)


圖i是本實(shí)用新型裝置的安裝位置示意圖。
圖2是本實(shí)用新型裝置的整體結(jié)構(gòu)圖。
圖3是圖2的左視圖。
圖4另一種實(shí)施例。
圖5是本實(shí)用新型裝置傳感頭結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是圖5的A向視圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型裝置進(jìn)一步說明
該裝置作為數(shù)控激光切割機(jī)的配套裝置，用以實(shí)現(xiàn)非金屬材料的激 光切割加工，采用電容式傳感方式，自動檢測切割頭頭與工件的相對位 置，并自動跟蹤工件，可方便的通過程序控制電機(jī)帶動激光切割頭和本 實(shí)用新型裝置一起跟隨待加工工件，根據(jù)離焦量的變化而移動。
如圖1:該裝置由頂端的由一個剖開的卡環(huán)2和鎖緊螺釘3固定在 激光切割頭16上，使整個高度傳感器隨著激光切割頭16 —起運(yùn)動。本 高度傳感器底端的傳感器1與激光切割頭16下端的噴嘴15形成具有一 定距離的空腔，兩根連接桿7下部的傳感頭1底部始終與工件表面接觸， 當(dāng)安裝在激光切割頭16上電纜14通電后，即可感應(yīng)到噴嘴15和傳感頭 1的間距，切割工件時，由于工件表面凸凹不平，此間距也會隨之不斷變化從而導(dǎo)致電容的大小也隨之改變，此時控制系統(tǒng)即會根據(jù)電容的變 化，通過程序控制電機(jī)帶動激光切割頭和本實(shí)用新型裝置一起跟隨待加 工工件，根據(jù)離焦量的變化而移動，從而確保激光聚焦點(diǎn)落在合適的加 工位置，保證加工的順利進(jìn)行。
圖2、圖3:本實(shí)用新型由傳感頭1及其安裝架組成。安裝架包括與
切割頭連接的卡環(huán)2和鎖緊螺釘3;高度調(diào)整螺桿4的上端螺紋與卡環(huán)2 的拐頭2. 1上的螺孔連接，調(diào)整螺桿4的下端有旋鈕5下端與連接體8 軸聯(lián)，兩根連接桿7對稱布置在調(diào)整螺桿4的兩側(cè)，其上端插入卡環(huán)2 的兩個圓柱孔內(nèi)可上下移動，下端與連接體8固定連接；連接體8與傳 感器支撐架9通過銷軸10活動連接。傳感器支撐架9與傳感頭1 一起可 以繞著圓柱銷10靈活轉(zhuǎn)動。旋轉(zhuǎn)旋鈕5，調(diào)整螺桿4即可帶動連接桿7 下端所有零件一起上下移動，從而調(diào)節(jié)傳感頭1和激光切割頭下端噴嘴 15的距離，滿足加工不同厚度工件的所需的合適高度。
圖4另一種實(shí)施例與圖2、圖3不同的是調(diào)整螺桿4的下端有旋 鈕5，旋鈕5下端與連接體8通過銷軸活動連接，連接體8與傳感器支 撐架9通過銷軸10活動連接。
圖5、圖6是本實(shí)用新型裝置傳感頭結(jié)構(gòu)示意圖傳感器1的下端 呈球面l.l，球面1. 1的中心有與激光切割頭對應(yīng)的孔1. 2，球面l. 1 的周圍是安裝平面l. 3;安裝平面l. 3上有孔1. 4，以便與傳感器支 撐架9固定。其傳感頭下端設(shè)計(jì)成球面，使之與工件表面點(diǎn)接觸，便于 整個裝置靈活移動。
權(quán)利要求1.一種具有自動跟蹤功能的數(shù)控激光切割機(jī)高度傳感裝置，包括傳感器(1)、可調(diào)安裝架，其特征在于傳感器(1)是電容式傳感器，傳感器(1)的下端呈球面(1.1)，球面(1.1)的中心有與激光切割頭對應(yīng)的孔(1.2)，球面(1.1)的周圍是安裝平面(1.3)；傳感器(1)通過安裝平面(1.3)上的孔(1.4)與傳感器支撐架(9)固定，傳感器支撐架(9)與可調(diào)安裝架連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控激光切割機(jī)高度傳感裝置，其特征在于可調(diào)安裝架包括與切割頭連接的卡環(huán)(2)和鎖緊螺釘(3);高度調(diào)整螺桿(4)的上端螺紋與卡環(huán)(2)的拐頭(2.1)上的豎直螺孔連接， 調(diào)整螺桿(4)的下端有旋鈕(5)，旋鈕(5)下端與連接體(8)通過銷 軸活動連接，連接體(8)與傳感器支撐架(9)通過銷軸(10)活動連 接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)控激光切割機(jī)高度傳感裝置，其特征在 于可調(diào)安裝架還有兩根連接桿(7)對稱布置在調(diào)整螺釘(4)的兩側(cè)， 其上端插入卡環(huán)(2)的兩個圓柱孔內(nèi)可上下移動，下端與連接體(8) 固定連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)控激光切割機(jī)高度傳感裝置，其特征在 于旋鈕(5)的下端與托架(6)通過銷軸活動連接，托架(6)安裝在 連接體(8)上方的連接桿(7)上。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種具有自動跟蹤功能的數(shù)控激光切割機(jī)高度傳感裝置，傳感器(1)的下端呈球面(1.1)，球面(1.1)的中心有與激光切割頭對應(yīng)的孔(1.2)，球面(1.1)的周圍是安裝平面(1.3)；傳感器(1)通過安裝平面(1.3)上的孔(1.4)與傳感器支撐架(9)固定，傳感器支撐架(9)與可調(diào)安裝架連接。可調(diào)安裝架包括與切割頭連接的卡環(huán)(2)和鎖緊螺釘(3)；調(diào)整螺桿(4)的上端與卡環(huán)(2)的拐頭(2.1)螺紋連接，調(diào)整螺桿(4)的下端有旋鈕(5)，旋鈕(5)下端與連接體(8)通過銷軸活動連接，兩根連接桿(7)對稱布置在調(diào)整螺釘(4)的兩側(cè)，其上端插入卡環(huán)(2)的兩個圓柱孔內(nèi)可上下移動，下端與連接體(8)固定連接。連接體(8)與傳感器支撐架(9)通過銷軸(10)活動連接。
文檔編號B23K26/00GK201073720SQ200720085670
公開日2008年6月18日 申請日期2007年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月4日
發(fā)明者莉 萬, 蒞 牛, 偉 高, 高昌波 申請人:武漢法利萊切割系統(tǒng)工程有限責(zé)任公司