專利名稱：激光切割折轉光路與聚焦鏡自準直系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種激光切割折轉光路與聚焦鏡自準直系統(tǒng)。
背景技術：
在激光切割設備中，有的設備需要的激光器不能采用光纖的傳輸方式，并且此類激光器由于輸出的功率又比較大則外形就比較大，因此不能直接與激光切割設備的切割頭沿切割方向相連，進行激光切割加工，那么激光器和切割頭就不能在單一直線下實現(xiàn)同軸，就需要利用反射鏡將激光發(fā)出的光束進行折轉，使折轉后的激光光束與切割頭內聚焦鏡同軸，如圖1，采用這種方式進行激光光束傳導，有時需要多個反射鏡進行折轉，最終使光束垂直于聚焦鏡并能滿足同軸，雖然利用了多個反射鏡，但是對進入切割頭的激光光束產生最終影響的一般為與切割頭的組件直接作用的反射鏡，以往需要人為的通過幾個參考點進行調節(jié)。本發(fā)明涉及一種激光切割折轉光路與聚焦鏡自準直系統(tǒng)，是一種潛入整體結構的終端反射鏡自動調節(jié)位移、角度使反射后的激光光束與切割頭內聚焦鏡同軸的系統(tǒng)，數(shù)字化控制，避免了人為誤差。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是現(xiàn)有技術中，激光加工設備需要進行光路折轉時的激光光束通過人為準直難以達到標準，費時費力，反復調節(jié)的問題。本發(fā)明提供一種新的激光切割折轉光路與聚焦鏡自準直系統(tǒng)，該方法采用全自動準直，不需要操作人員有光學知識來分析偏移進而進行調節(jié)操作，數(shù)字化運作，簡單直接，即節(jié)省時間又優(yōu)化了人力資源應用。為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案如下:一種激光切割折轉光路與聚焦鏡自準直系統(tǒng)，包括的自動反射鏡調節(jié)系統(tǒng)、光電傳感器、切割頭、切割頭的CCD組件，光電傳感反饋器、聚焦鏡、自動反射鏡調節(jié)座、終端反射鏡；需要進行調光操作時，將光電傳感反饋器放置在切割頭的切割嘴下方，開啟自準直系統(tǒng)，激光激發(fā)出導引光束，光束射入切割頭，分為上下兩束，向上的光速被切割頭的CCD組件接收，向下的光束經過聚焦鏡和光電傳感器；在終端反射鏡反射的光線與切割頭不同軸的情況下，光束進入切割頭并被切割頭內部的反射鏡發(fā)射后，CCD成切割頭內部反射鏡上光斑的像不在預定成像位置；垂直向下的光線在切割頭做上下往復運動時，落在光電傳感器的光斑中心產生位移，系統(tǒng)自行運算并控制自動反射鏡調節(jié)座，滿足CCD成像預定位置。上述技術方案中，垂直經過聚焦鏡的光線在切割頭做上下往復運動時，落在光電傳感器的光斑中心不產生位移，此時系統(tǒng)認為光路已經自動準直完畢。本發(fā)明中，潛入整體結構的終端反射鏡自動調節(jié)位移、角度使反射后的激光光束與切割頭內聚焦鏡同軸的系統(tǒng)，數(shù)字化控制，避免了人為誤差。本發(fā)明解決了激光加工設備需要進行光路折轉時的激光光束通過人為準直難以達到標準，費時費力，反復調節(jié)的問題，還解決了以往激光切割機折轉光路使激光光束同軸于切割頭內聚焦鏡產生時，人員操作帶來的系統(tǒng)誤差、人員目視反饋信息帶來的人工誤差問題，此系統(tǒng)采用全自動準直，不需要操作人員有光學知識來分析偏移進而進行調節(jié)操作，數(shù)字化運作，簡單直接，即節(jié)省時間又優(yōu)化了人力資源應用，取得了較好的技術效果。


圖1為折轉光路示意圖。圖2為切割頭示意圖。圖3為切割頭示意圖。圖4為激光切割機調光時狀態(tài)圖。圖5為光線傾斜時的光學示意。圖6為光線傾斜時的光學示意。圖7為理想狀態(tài)下的光學示意。圖8理想狀態(tài)下的光學示意。圖1中，I為反光鏡；2為聚焦鏡；3為切割頭；4為激光器。圖2中，I為切割頭。圖3中，I為CXD組件；2為切割頭組件中的反射鏡。圖4中，1為激光器；2為終端反射鏡自動調節(jié)系統(tǒng)；3為切割頭，4為光電傳感器。圖5中，I為CCD組件；2為傳感器。圖6中，I為(XD組件；2為傳感器；3為傾斜的入射光線；4為偏移的光斑中心。圖7中，I為CXD組件；2為傳感器。圖8中，I為CXD組件；2為傳感器；3為理想光斑位置；4為上移的傳感器；傳感器上移后，相對切割頭中心無變化。下面通過具體實施例對本發(fā)明作進一步的闡述，但不僅限于本實施例。
具體實施例實施例1
一種激光切割折轉光路與聚焦鏡自準直系統(tǒng)，如圖2、3、4所示，包括的自動反射鏡調節(jié)系統(tǒng)、光電傳感器、切割頭、切割頭的CCD組件，光電傳感反饋器、聚焦鏡、自動反射鏡調節(jié)座、終端反射鏡；需要進行調光操作時，將光電傳感反饋器放置在切割頭的切割嘴下方，開啟自準直系統(tǒng)，激光激發(fā)出導引光束，光束射入切割頭，分為上下兩束，向上的光速被切割頭的CCD組件接收，向下的光束經過聚焦鏡和光電傳感器；在終端反射鏡反射的光線與切割頭不同軸的情況下，光 束進入切割頭并被切割頭內部的反射鏡發(fā)射后，CCD成切割頭內部反射鏡上光斑的像不在預定成像位置；垂直向下的光線在切割頭做上下往復運動時，落在光電傳感器的光斑中心產生位移，系統(tǒng)自行運算并控制自動反射鏡調節(jié)座，滿足CCD成像預定位置。
實施例2
本系統(tǒng)是嵌入在整體結構中的自動反射鏡調系統(tǒng)、獨立的光電傳感器、利用切割頭自身配備的CXD組件完成準直工作。如圖2，如圖3。需要進行調光操作時，將光電傳感反饋器放置在切割頭的切割嘴正下方，如圖4，開啟系統(tǒng)，激光激發(fā)出導引光束，光速射入切割頭分為上下兩束，向上的光速被切割頭的CCD組件接收，向下的光束經過聚焦鏡被光電傳感器，由于切割頭是已經裝調好的系統(tǒng)，在終端反射鏡反射的光線不與切割頭同軸的情況下，進入切割頭并被切割頭內部的反射鏡發(fā)射后，CCD成切割頭內部反射鏡上光斑的像必然不在預先裝好的時成像的位置，垂直向下的光線在切割頭做上下往復運動時，落在光電傳感器的光斑中心也必然會有產生位移，如圖
5、6、7，如此系統(tǒng)會自行 運算并控制自動反射鏡調節(jié)座，同時滿足CCD成像預定位置，垂直經過聚焦鏡的光線在切割頭做上下往復運動時落在光電傳感器的光斑中心不產生位移，如圖8。此時系統(tǒng)認為光路已經自動準直完畢。
權利要求
1.一種激光切割折轉光路與聚焦鏡自準直系統(tǒng)，包括的自動反射鏡調節(jié)系統(tǒng)、光電傳感器、切割頭、切割頭的CCD組件，光電傳感反饋器、聚焦鏡、自動反射鏡調節(jié)座、終端反射鏡；需要進行調光操作時，將光電傳感反饋器放置在切割頭的切割嘴下方，開啟自準直系統(tǒng)，激光激發(fā)出導引光束，光束射入切割頭，分為上下兩束，向上的光速被切割頭的CCD組件接收，向下的光束經過聚焦鏡和光電傳感器；在終端反射鏡反射的光線與切割頭不同軸的情況下，光束進入切割頭并被切割頭內部的反射鏡發(fā)射后，CCD成切割頭內部反射鏡上光斑的像不在預定成像位置；垂直向下的光線在切割頭做上下往復運動時，落在光電傳感器的光斑中心產生位移，系統(tǒng)自行運算并控制自動反射鏡調節(jié)座，滿足CCD成像預定位置。
2.根據權利要求1所述的激光切割折轉光路與聚焦鏡自準直系統(tǒng)，其特征在于，垂直經過聚焦鏡的光線在切割頭做上下往復運動時，落在光電傳感器的光斑中心不產生位移，此時系統(tǒng)認為 光路已經自動準直完畢。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種激光切割折轉光路與聚焦鏡自準直系統(tǒng)，主要解決現(xiàn)有激光加工技術中激光加工設備需要進行光路折轉時的激光光束通過人為準直難以達到標準，費時費力，反復調節(jié)的問題；本發(fā)明通過采用一種激光切割折轉光路與聚焦鏡自準直系統(tǒng)，包括的自動反射鏡調節(jié)系統(tǒng)、光電傳感器、切割頭、切割頭的CCD組件，光電傳感反饋器、聚焦鏡、自動反射鏡調節(jié)座、終端反射鏡的技術方案，較好地解決了該問題，可用于激光切割加工行業(yè)中。
文檔編號B23K26/04GK103212788SQ20121001567
公開日2013年7月24日 申請日期2012年1月19日 優(yōu)先權日2012年1月19日
發(fā)明者魏志凌, 寧軍, 周強 申請人:昆山思拓機器有限公司