雙擺三維激光切割機
激光切割作為一種新型的切割技術,因具有切割速度快、生產效率高、切割表面質量好、熱影響區小以及環保等優點,現已得到了廣泛地應用。整個其激光切割的過程為:在數控程序的激發和驅動下,激光發生器內發射出激光,經過光路系統傳送到切割頭,并聚焦于待切割工件表面上,將聚焦處的工件表面進行熔化;同時,噴嘴從與光束平行的方向噴出輔助氣體將熔渣吹走;在程序控制下,由伺服電機驅動,切割頭按照預定路線運動,從而將工件切割出各種形狀。
現有技術中,為了使工件切割效果更好,一般將工件待切割位置放置在激光切割光束的焦點上,由于焦點處的光斑最小,其能量**,切割工件的效果也**。現有技術中,為了控制激光束的焦點在待加工工件的表面上,在激光切割機的切割頭上方設有調焦機構,對傳輸到切割頭發出的光束進行聚焦,將焦點調試在工件表面上,進而對工件進行切割;雖然這種調焦方式能夠對激光束的焦點進行調節,但由于調焦機構設置在激光頭上,占地空間較大,調節操作不便;此外,在三維激光切割過程中,由于切割頭會發生轉動,在轉動過程中,影響已經調焦過后的切割頭,使得焦點的位置發生變化,進而影響激光切割的效果,亟需進一步改進。
經檢索,中國專利號:ZL 201620368864.3,授權公告日:2016年9月21日,發明創造名稱:帶準直功能的光纖激光切割頭,該申請案包括包括用于安裝光纖頭的光纖頭抱緊裝置、準直鏡調焦裝置、準直鏡保護裝置、切割頭固定裝置、聚焦保護鏡鎖緊裝置及切割頭本體,所述準直調焦裝置內設有**抽屜孔,所述準直調教裝置與準直固定裝置之間設有第二抽屜孔,所述切割頭固定裝置內設有第三抽屜孔,所述聚焦保護鏡鎖緊裝置內設有第四抽屜孔,以上抽屜孔中分別設有準直鏡片、聚焦鏡片及保護鏡片及其調焦部件。
又如,中國專利號:ZL 201420419365.3,授權公告日:2014年12月24日,發明創造名稱:激光切割頭及其調焦裝置和激光切割機,該申請案通過在定圈的周壁板開設至少兩個連接孔,并讓調節旋鈕如調節螺釘穿過并緊定于各對應的連接孔,且使各調節旋鈕的端部與容納于定圈內腔的動圈相抵,通過正反轉各調節旋鈕,以使動圈相對于定圈發生移動,從而帶動噴嘴裝置也隨之移動,因而噴嘴裝置與鏡腔座組件相對移動,進而實現激光切割頭焦點在水平面上任意方向的微調節,以確保調焦裝置、激光切割頭以及激光切割機能使焦點實現良好地對中。
雖然上述兩件申請案通過調焦機構對激光束進行調焦,實現在焦點處對工件進行切割,但其激光切割機主要適用于對平面工件進行切割,對于三維激光切割機并不適用,由于三維激光切割機的切割頭會隨著待加工工件的形貌位置,發生改變,在切割頭位置不斷的變換過程中,其事先調焦機構調整的焦點位置會發生改變,進而影響后續激光切割頭對工件進行切割,影響產品質量。
實用新型內容
1.實用新型要解決的技術問題
本實用新型的目的在于克服現有技術中激光切割機的調焦效果不理想的問題,提供了一種雙擺三維激光切割機;本實用新型設有調焦單元、隨動機構和對光機構,三者相互配合共同調整激光束的焦點位置,保證該焦點始終處于待加工工件的表面上,便于進行激光切割。
2.技術方案
為達到上述目的,本實用新型提供的技術方案為:
本實用新型的一種雙擺三維激光切割機,包括調焦機構、**反射機構、第二反射機構和切割頭,所述的調焦機構位于激光入口的下方,且該調焦機構的內部設置有調焦單元,所述的第二反射機構和切割頭之間設有隨動機構和對光機構,其中隨動機構用于帶動對光機構和切割頭整體進行上下移動,對光機構用于調整激光束的位置,使激光束從切割頭射出。
作為本實用新型的更進一步改進,所述的調焦單元包括調焦鏡筒、調節轉盤、準直鏡座和**復合鏡片,其中**復合鏡片安裝在準直鏡座上,該準直鏡座設置在調焦鏡筒的內腔中;所述的調節轉盤與準直鏡座相連,轉動調節轉盤使準直鏡座在內腔中移動。
作為本實用新型的更進一步改進,所述準直鏡座的外壁沿其高度方向上開設有導向槽,并在調焦鏡筒上開設有固定孔,固定件插入到固定孔與導向槽相連。
作為本實用新型的更進一步改進,所述的**復合鏡片由兩個鏡片組成,且兩鏡片之間的距離為固定值,其數值范圍為0mm-3mm。
作為本實用新型的更進一步改進,所述的隨動機構包括驅動電機和內殼,該驅動電機電機軸與絲桿相連,絲桿上設有絲桿副,所述內殼固定連接在絲桿副上。
作為本實用新型的更進一步改進,所述的對光機構包括第二復合鏡片和對光鏡筒,其中對光鏡筒與內殼固定相連,第二復合鏡片安裝在對光鏡筒的內腔中。
作為本實用新型的更進一步改進,所述的第二復合鏡片由兩個鏡片組成,且兩鏡片之間的距離為固定值,其數值范圍為0mm-3mm。
作為本實用新型的更進一步改進,所述的**反射機構傾斜安裝在調焦機構的下方,該**反射機構包括反射鏡座和反射鏡,其中反射鏡安裝在反射鏡座上。
作為本實用新型的更進一步改進,所述的反射鏡座固定安裝在上底盤上,并在上底盤下方設有下底盤,兩者之間通過滾珠和調節螺栓相連。
作為本實用新型的更進一步改進,所述的第二反射機構的反射鏡的鏡面設計成與水平面成45°夾角。
3.有益效果
采用本實用新型提供的技術方案,與已有的公知技術相比,具有如下顯著效果:
(1)本實用新型的一種雙擺三維激光切割機,通過將調焦單元設置在調焦機構的內部,在進行三維切割過程中,該調焦單元上無需轉動,避免了激光切割頭在實際加工過程中因激光束的焦點位置發生變動而影響產品加工的質量;此外,隨動機構和對光機構的設置是為了與調焦機單元相互配合,共同調整激光束的焦點位置,保證該焦點始終處于待加工工件的表面上,有利于激光切割。
(2)本實用新型的一種雙擺三維激光切割機,通過轉動調節轉盤,使得與之相連的準直鏡座在調焦鏡筒的內腔中進行上下移動,激光束通過**復合鏡片調節焦點的位置;為了進一步保證調節好后的焦點位置不變,在準直鏡座的外壁上開設有導向槽,調焦鏡筒上也開設有固定孔,固定件插入到固定孔中并與導向槽相連,一方面,固定件將調節好后的準直鏡座固定在內腔中,防止準直鏡座在調焦鏡筒中轉動,另一方面,在對準直鏡座進行調節時,固定件和導向槽兩者相互配合,起到導向作用,保證準直鏡座在調焦鏡筒的內腔中進行上下移動。
(3)本實用新型的一種雙擺三維激光切割機,為了便于調節轉盤調節激光束的焦點,將**復合鏡片的兩個鏡片之間的距離設為固定值,此外,對光機構的第二復合鏡片的兩個鏡片之間的距離也設為固定值,二者共同作用,能夠準確的將準直鏡座移動的距離與焦點移動距離之間的關系,反饋在調節轉盤外沿的刻度盤上,便于操作人員進行調焦操作。
(4)本實用新型的一種雙擺三維激光切割機,其**反射機構的上底盤和下底盤之間通過滾珠和調節螺栓相連,且第二反射機構的結構與**反射機構的結構相似,激光切割機在使用過程中,為了保證激光束能夠從切割頭中射出,需要保證**反射機構和第二反射機構的反射鏡相互平行,操作人員通過調節調節螺栓的松緊使得上底盤在滾珠上轉動,進而帶動反射鏡轉動,使激光束從切割頭射出,達到調節光路傳輸路線的目的。