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双摆三维激光切割机

来源:本站 时间:2021-02-18 10:21:27 浏览:11

激光切割作为一种新型的切割技术,因具有切割速度快、生产效率高、切割表面质量好、热影响区小以及环保等优点,现已得到了广泛地应用。整个其激光切割的过程为:在数控程序的激发和驱动下,激光发生器内发射出激光,经过光路系统传送到切割头,并聚焦于待切割工件表面上,将聚焦处的工件表面进行熔化;同时,喷嘴从与光束平行的方向喷出辅助气体将熔渣吹走;在程序控制下,由伺服电机驱动,切割头按照预定路线运动,从而将工件切割出各种形状。

现有技术中,为了使工件切割效果更好,一般将工件待切割位置放置在激光切割光束的焦点上,由于焦点处的光斑***小,其能量***高,切割工件的效果也***佳。现有技术中,为了控制激光束的焦点在待加工工件的表面上,在激光切割机的切割头上方设有调焦机构,对传输到切割头发出的光束进行聚焦,将焦点调试在工件表面上,进而对工件进行切割;虽然这种调焦方式能够对激光束的焦点进行调节,但由于调焦机构设置在激光头上,占地空间较大,调节操作不便;此外,在三维激光切割过程中,由于切割头会发生转动,在转动过程中,影响已经调焦过后的切割头,使得焦点的位置发生变化,进而影响激光切割的效果,亟需进一步改进。

经检索,中国专利号:ZL 201620368864.3,授权公告日:2016年9月21日,发明创造名称:带准直功能的光纤激光切割头,该申请案包括包括用于安装光纤头的光纤头抱紧装置、准直镜调焦装置、准直镜保护装置、切割头固定装置、聚焦保护镜锁紧装置及切割头本体,所述准直调焦装置内设有第一抽屉孔,所述准直调教装置与准直固定装置之间设有第二抽屉孔,所述切割头固定装置内设有第三抽屉孔,所述聚焦保护镜锁紧装置内设有第四抽屉孔,以上抽屉孔中分别设有准直镜片、聚焦镜片及保护镜片及其调焦部件。

又如,中国专利号:ZL 201420419365.3,授权公告日:2014年12月24日,发明创造名称:激光切割头及其调焦装置和激光切割机,该申请案通过在定圈的周壁板开设至少两个连接孔,并让调节旋钮如调节螺钉穿过并紧定于各对应的连接孔,且使各调节旋钮的端部与容纳于定圈内腔的动圈相抵,通过正反转各调节旋钮,以使动圈相对于定圈发生移动,从而带动喷嘴装置也随之移动,因而喷嘴装置与镜腔座组件相对移动,进而实现激光切割头焦点在水平面上任意方向的微调节,以确保调焦装置、激光切割头以及激光切割机能使焦点实现良好地对中。

虽然上述两件申请案通过调焦机构对激光束进行调焦,实现在焦点处对工件进行切割,但其激光切割机主要适用于对平面工件进行切割,对于三维激光切割机并不适用,由于三维激光切割机的切割头会随着待加工工件的形貌位置,发生改变,在切割头位置不断的变换过程中,其事先调焦机构调整的焦点位置会发生改变,进而影响后续激光切割头对工件进行切割,影响产品质量。

实用新型内容

1.实用新型要解决的技术问题

本实用新型的目的在于克服现有技术中激光切割机的调焦效果不理想的问题,提供了一种双摆三维激光切割机;本实用新型设有调焦单元、随动机构和对光机构,三者相互配合共同调整激光束的焦点位置,保证该焦点始终处于待加工工件的表面上,便于进行激光切割。

2.技术方案

为达到上述目的,本实用新型提供的技术方案为:

本实用新型的一种双摆三维激光切割机,包括调焦机构、第一反射机构、第二反射机构和切割头,所述的调焦机构位于激光入口的下方,且该调焦机构的内部设置有调焦单元,所述的第二反射机构和切割头之间设有随动机构和对光机构,其中随动机构用于带动对光机构和切割头整体进行上下移动,对光机构用于调整激光束的位置,使激光束从切割头射出。

作为本实用新型的更进一步改进,所述的调焦单元包括调焦镜筒、调节转盘、准直镜座和第一复合镜片,其中第一复合镜片安装在准直镜座上,该准直镜座设置在调焦镜筒的内腔中;所述的调节转盘与准直镜座相连,转动调节转盘使准直镜座在内腔中移动。

作为本实用新型的更进一步改进,所述准直镜座的外壁沿其高度方向上开设有导向槽,并在调焦镜筒上开设有固定孔,固定件插入到固定孔与导向槽相连。

作为本实用新型的更进一步改进,所述的第一复合镜片由两个镜片组成,且两镜片之间的距离为固定值,其数值范围为0mm-3mm。

作为本实用新型的更进一步改进,所述的随动机构包括驱动电机和内壳,该驱动电机电机轴与丝杆相连,丝杆上设有丝杆副,所述内壳固定连接在丝杆副上。

作为本实用新型的更进一步改进,所述的对光机构包括第二复合镜片和对光镜筒,其中对光镜筒与内壳固定相连,第二复合镜片安装在对光镜筒的内腔中。

作为本实用新型的更进一步改进,所述的第二复合镜片由两个镜片组成,且两镜片之间的距离为固定值,其数值范围为0mm-3mm。

作为本实用新型的更进一步改进,所述的第一反射机构倾斜安装在调焦机构的下方,该第一反射机构包括反射镜座和反射镜,其中反射镜安装在反射镜座上。

作为本实用新型的更进一步改进,所述的反射镜座固定安装在上底盘上,并在上底盘下方设有下底盘,两者之间通过滚珠和调节螺栓相连。

作为本实用新型的更进一步改进,所述的第二反射机构的反射镜的镜面设计成与水平面成45°夹角。

3.有益效果

采用本实用新型提供的技术方案,与已有的公知技术相比,具有如下显著效果:

(1)本实用新型的一种双摆三维激光切割机,通过将调焦单元设置在调焦机构的内部,在进行三维切割过程中,该调焦单元上无需转动,避免了激光切割头在实际加工过程中因激光束的焦点位置发生变动而影响产品加工的质量;此外,随动机构和对光机构的设置是为了与调焦机单元相互配合,共同调整激光束的焦点位置,保证该焦点始终处于待加工工件的表面上,有利于激光切割。

(2)本实用新型的一种双摆三维激光切割机,通过转动调节转盘,使得与之相连的准直镜座在调焦镜筒的内腔中进行上下移动,激光束通过第一复合镜片调节焦点的位置;为了进一步保证调节好后的焦点位置不变,在准直镜座的外壁上开设有导向槽,调焦镜筒上也开设有固定孔,固定件插入到固定孔中并与导向槽相连,一方面,固定件将调节好后的准直镜座固定在内腔中,防止准直镜座在调焦镜筒中转动,另一方面,在对准直镜座进行调节时,固定件和导向槽两者相互配合,起到导向作用,保证准直镜座在调焦镜筒的内腔中进行上下移动。

(3)本实用新型的一种双摆三维激光切割机,为了便于调节转盘调节激光束的焦点,将第一复合镜片的两个镜片之间的距离设为固定值,此外,对光机构的第二复合镜片的两个镜片之间的距离也设为固定值,二者共同作用,能够准确的将准直镜座移动的距离与焦点移动距离之间的关系,反馈在调节转盘外沿的刻度盘上,便于操作人员进行调焦操作。

(4)本实用新型的一种双摆三维激光切割机,其第一反射机构的上底盘和下底盘之间通过滚珠和调节螺栓相连,且第二反射机构的结构与第一反射机构的结构相似,激光切割机在使用过程中,为了保证激光束能够从切割头中射出,需要保证第一反射机构和第二反射机构的反射镜相互平行,操作人员通过调节调节螺栓的松紧使得上底盘在滚珠上转动,进而带动反射镜转动,使激光束从切割头射出,达到调节光路传输路线的目的。