一種光纖激光的自動調(diào)焦切割頭的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及激光切割技術領域，更具體的說，特別涉及一種光纖激光的自動調(diào)焦切割頭。
【背景技術】
[0002]激光切割有高效率、高加工精度以及利于實現(xiàn)自動化控制的獨特優(yōu)點，進入新世紀以來此項技術在國內(nèi)外的板材加工中得到越來越多用戶的青睞，激光切割頭是實現(xiàn)激光切割的重要部件，對加工質(zhì)量的好壞有很大的影響。目前國內(nèi)外一些激光切割機主要配置的是手動調(diào)焦切割頭。這些手動調(diào)焦切割頭在調(diào)節(jié)焦點時需要用手去調(diào)節(jié)焦點位置，這大大的降低了激光切割效率。此外，在手動調(diào)焦時，切割頭難免會受灰塵污染，這將縮短切割頭的使用壽命。隨著激光切割技術的發(fā)展，自動調(diào)焦成為以后的發(fā)展趨勢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術存在的技術問題，提供一種光纖激光的自動調(diào)焦切割頭，其結構簡單，并能夠?qū)崿F(xiàn)自動對焦。
[0004]為了解決以上提出的問題，本實用新型采用的技術方案為:
[0005]—種光纖激光的自動調(diào)焦切割頭，該切割頭包括擴束鏡、可調(diào)鏡、上導光管、下導光管、聚焦鏡、下保護鏡、上保護鏡、中保護鏡和外部激光束；
[0006]所述外部激光束經(jīng)過擴束鏡作用成平行光束，平行光束經(jīng)過可調(diào)鏡反射至上保護鏡，透過上保護鏡后依次經(jīng)過上導光管和下導光管，并透過中保護鏡后，經(jīng)過聚焦鏡聚焦形成聚焦光束，聚焦光束透過下保護鏡后，作用在待切板材上；
[0007]所述可調(diào)鏡根據(jù)氣壓大小的改變控制曲率的大小，調(diào)整聚焦光束聚焦焦點的位置。
[0008]所述切割頭還包括光纖接頭、上連接板、下連接板、連接管和切割嘴；其中上連接板和下連接板都加工有中心孔，兩者平行設置，下連接板下方安裝有連接管，連接管的下方同軸安裝有切割嘴，聚焦光束經(jīng)過切割嘴作用在待切板材上；
[0009]所述上導光管安裝在上連接板上，下導光管安裝在下連接板上，并同軸位于上導光管的下方，兩者的內(nèi)腔均為通光孔；上連接板的中心孔內(nèi)安裝有上保護鏡，可調(diào)鏡呈45°設置在上連接板的上方，并與上保護鏡的位置相對應；光纖接頭水平設置在可調(diào)鏡的一側，光纖接頭的內(nèi)腔同軸設置有與可調(diào)鏡位置相對應的擴束鏡；連接管內(nèi)腔由上至下依次設置有與下導光管通光孔位置相對應的中保護鏡、聚焦鏡和下保護鏡。
[0010]所述上導光管和下導光管的外表面安裝有防塵罩，防塵罩的上端通過上壓圈固定在上連接板上，下端通過下壓圈固定在下連接板上。
[0011]所述連接管上并位于下保護鏡的下方加工有吹氣口。
[0012]所述下連接板上加工有與其中心孔相連通的安裝槽，安裝槽內(nèi)安裝氣管，氣管的端部連接氣囊。
[0013]所述切割嘴的外表面設置有距離傳感器。
[0014]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果在于:
[0015]本實用新型中通過改變切割頭內(nèi)的氣壓大小控制可調(diào)鏡的曲率大小，從而實現(xiàn)聚焦光束聚焦焦點的自動調(diào)節(jié)，其整體結構簡單、方便調(diào)節(jié)且易于實現(xiàn)。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型光纖激光的自動調(diào)焦切割頭的結構示意圖。
[0017]附圖標記說明:1_光纖接頭、2-擴束鏡、3-可調(diào)鏡、4-上連接板、5-防塵罩、6_上導光管、7-下導光管、8-下連接板、9-聚焦模塊、10-下保護鏡組件、11-連接管、12-氣囊、
13-上保護鏡、14-距離傳感器、15-切割嘴、16-中保護鏡、17-氣管、18-下壓圈、19-上壓圈
【具體實施方式】
[0018]為了便于理解本實用新型，下面將參照相關附圖對本實用新型進行更全面的描述。附圖中給出了本實用新型的較佳實施例。但是，本實用新型可以以許多不同的形式來實現(xiàn)，并不限于本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本實用新型的公開內(nèi)容的理解更加透徹全面。
[0019]除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬于本實用新型的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本實用新型的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在于限制本實用新型。
[0020]參閱圖1所示，本實用新型提供的一種光纖激光的自動調(diào)焦切割頭，該切割頭包括光纖接頭1、擴束鏡2、可調(diào)鏡3、上連接板4、防塵罩5、上導光管6、下導光管7、下連接板8、聚焦鏡9、下保護鏡10、連接管11、氣囊12、上保護鏡13、距離傳感器14、切割嘴15、中保護鏡16、氣管17、下壓圈18和上壓圈19。
[0021]所述上連接板4和下連接板8都加工有中心孔，兩者平行設置，上導光管6安裝在上連接板4上，下導光管7安裝在下連接板8上，并同軸位于上導光管6的下方。上導光管6和下導光管7的內(nèi)腔均為通光孔，下導光管7的上端置于上導光管6的通光孔內(nèi)。上導光管6和下導光管7的外表面安裝有防塵罩5，防塵罩5的上端通過上壓圈19固定在上連接板4上，下端通過下壓圈18固定在下連接板8上。
[0022]上連接板4的中心孔內(nèi)安裝有上保護鏡13，可調(diào)鏡3呈45°設置在上連接板4的上方，并與上保護鏡13的位置相對應。光纖接頭I水平設置在可調(diào)鏡3的一側，光纖接頭I的內(nèi)腔同軸設置有與可調(diào)鏡3位置相對應的擴束鏡2。
[0023]下連接板8下方安裝有連接管11，連接管11內(nèi)腔由上至下依次設置有與下導光管7通光孔位置相對應的中保護鏡16、聚焦鏡9和下保護鏡10。下保護鏡10用來擋住切割時待切板材表面產(chǎn)生的飛濺和金屬蒸汽，能夠保護聚焦鏡9不受損壞。連接管11的下方同軸安裝有切割嘴15，切割嘴15與待切板材的位置相對應。
[0024]切割頭的上連接板4安裝在外圍機床的Z軸橫梁上，下連接板8安裝在機床的絲杠上，絲杠由電機驅(qū)動即可帶動下連接板8及其上的連接管11在Z軸方向上下移動，即切割頭可以實現(xiàn)切割時的隨動。
[0025]上述中，連接管11上并位于下保護鏡10的下方加工有吹氣口(圖上未顯示)。
[0026]上述中，切割嘴15的外表面設置有距離傳感器14，距離傳感器14能夠識別切割嘴15與待切板材的距離，這樣可保證切割氣壓的穩(wěn)定性，從而保證切割質(zhì)量。
[0027]上述中，下連接板8上加工有與其中心孔相連通的安裝槽，用于安裝氣管17，氣管17的端部連接氣囊12，用以調(diào)節(jié)連接管11內(nèi)部氣壓的穩(wěn)定。
[0028]上述中，防塵罩5采用進口橡膠，其耐疲勞性能好，可隨著下連接板8的上下移動而伸長或者壓縮。其主要作用是防止外面的灰塵進入切割頭內(nèi)部從而污染鏡片。
[0029]本實用新型的工作原理如下:
[0030]光纖接頭I是切割頭與外圍光纖激光器的接口。
[0031]擴束鏡2用以將光纖激光器發(fā)出的發(fā)散激光束變成可用的平行光束。擴束鏡2米用外圍的水冷組件用來冷卻鏡片，可以減小鏡片的熱透鏡效應。
[0032]可調(diào)鏡3為特殊的銅鏡，其主要作用是通過改變氣壓的大小來控制曲率的大小，從而實現(xiàn)切割頭聚焦焦點的上下移動，即調(diào)整聚焦光束聚焦焦點的位置，以實現(xiàn)焦點的自動改變。
[0033]平行光束經(jīng)過可調(diào)鏡3反射至上保護鏡13，透過上保護鏡13后依次經(jīng)過上導光管6和下導光管7的通光孔，并進入連接管11內(nèi)。透過中保護鏡16后，經(jīng)過聚焦鏡9聚焦形成聚焦光束，聚焦光束透過下保護鏡10后，從切割嘴15的穿過后，作用在待切板材上。
[0034]在切割過程中，可從吹氣口吹入保護氣，保護氣進入連接管11內(nèi)腔，并從切割嘴15穿出后，也作用在待切板材表面，對其表面進行保護。
[0035]上述實施例為本實用新型較佳的實施方式，但本實用新型的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本實用新型的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權項】
1.一種光纖激光的自動調(diào)焦切割頭，其特征在于:該切割頭包括擴束鏡(2)、可調(diào)鏡(3)、上導光管(6)、下導光管(7)、聚焦鏡(9)、下保護鏡(10)、上保護鏡(13)、中保護鏡(16)和外部激光束； 所述外部激光束經(jīng)過擴束鏡(2)作用成平行光束，平行光束經(jīng)過可調(diào)鏡(3)反射至上保護鏡(13)，透過上保護鏡(13)后依次經(jīng)過上導光管(6)和下導光管(7)，并透過中保護鏡(16)后，經(jīng)過聚焦鏡(9)聚焦形成聚焦光束，聚焦光束透過下保護鏡(10)后，作用在待切板材上； 所述可調(diào)鏡(3)根據(jù)氣壓大小的改變控制曲率的大小，調(diào)整聚焦光束聚焦焦點的位置。
2.根據(jù)權利要求1所述的光纖激光的自動調(diào)焦切割頭，其特征在于:所述切割頭還包括光纖接頭(I)、上連接板(4)、下連接板(8)、連接管(11)和切割嘴(15);其中上連接板(4)和下連接板(8)都加工有中心孔，兩者平行設置，下連接板(8)下方安裝有連接管(11)，連接管(11)的下方同軸安裝有切割嘴(15)，聚焦光束經(jīng)過切割嘴(15)作用在待切板材上； 所述上導光管(6)安裝在上連接板(4)上，下導光管(7)安裝在下連接板(8)上，并同軸位于上導光管(6)的下方，兩者的內(nèi)腔均為通光孔；上連接板(4)的中心孔內(nèi)安裝有上保護鏡(13)，可調(diào)鏡(3)呈45°設置在上連接板(4)的上方，并與上保護鏡(13)的位置相對應；光纖接頭⑴水平設置在可調(diào)鏡⑶的一側，光纖接頭⑴的內(nèi)腔同軸設置有與可調(diào)鏡(3)位置相對應的擴束鏡(2);連接管(11)內(nèi)腔由上至下依次設置有與下導光管(7)通光孔位置相對應的中保護鏡(16)、聚焦鏡(9)和下保護鏡(10);上連接板⑷安裝在外圍機床橫梁上，下連接板(8)安裝在外圍機床絲杠上。
3.根據(jù)權利要求2所述的光纖激光的自動調(diào)焦切割頭，其特征在于:所述上導光管(6)和下導光管(7)的外表面安裝有防塵罩(5)，防塵罩(5)的上端通過上壓圈(19)固定在上連接板(4)上，下端通過下壓圈(18)固定在下連接板(8)上。
4.根據(jù)權利要求2或3所述的光纖激光的自動調(diào)焦切割頭，其特征在于:所述連接管(11)上并位于下保護鏡(10)的下方加工有吹氣口。
5.根據(jù)權利要求4所述的光纖激光的自動調(diào)焦切割頭，其特征在于:所述下連接板(8)上加工有與其中心孔相連通的安裝槽，安裝槽內(nèi)安裝氣管(17)，氣管(17)的端部連接氣囊(12)。
6.根據(jù)權利要求5所述的光纖激光的自動調(diào)焦切割頭，其特征在于:所述切割嘴(15)的外表面設置有距離傳感器(14)。
【專利摘要】本實用新型涉及激光加工技術領域，公開了一種光纖激光的自動調(diào)焦切割頭。該切割頭包括擴束鏡、可調(diào)鏡、上導光管、下導光管、聚焦鏡、下保護鏡、上保護鏡、中保護鏡和外部激光束；所述外部激光束經(jīng)過擴束鏡作用成平行光束，平行光束經(jīng)過可調(diào)鏡反射至上保護鏡，透過上保護鏡后依次經(jīng)過上導光管和下導光管，并透過中保護鏡后，經(jīng)過聚焦鏡聚焦形成聚焦光束，聚焦光束透過下保護鏡后，作用在待切板材上；所述可調(diào)鏡根據(jù)氣壓大小的改變控制曲率的大小，調(diào)整聚焦光束聚焦焦點的位置。本實用新型的整體結構簡單、方便調(diào)節(jié)且易于實現(xiàn)。
【IPC分類】B23K26-38, B23K26-046
【公開號】CN204524561
【申請?zhí)枴緾N201520053811
【發(fā)明人】張宏圭, 龔歡, 池富鵬, 彭昌坤, 李健, 陳燚, 陳根余, 肖俊君, 高云峰
【申請人】大族激光科技產(chǎn)業(yè)集團股份有限公司
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年1月26日