CN102699527A - 激光加工头的智能调焦装置 - Google Patents
激光加工头的智能调焦装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102699527A CN102699527A CN201210205518XA CN201210205518A CN102699527A CN 102699527 A CN102699527 A CN 102699527A CN 201210205518X A CN201210205518X A CN 201210205518XA CN 201210205518 A CN201210205518 A CN 201210205518A CN 102699527 A CN102699527 A CN 102699527A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fixed
- overcoat
- machining head
- laser machining
- focusing lens
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000003754 machining Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims abstract description 6
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 6
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 3
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N ferric oxide Chemical compound O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
本发明涉及一种激光加工头的智能调焦装置，包括外套及聚焦镜片，所述外套的两端分别设置有枪头连接端盖及光纤激光器连接端盖，所述外套的外壁上固定有直线电机，所述直线电机的电机输出轴平行于所述外套的轴线，所述电机输出轴上固定有驱动滑块，所述驱动滑块上固定有驱动磁钢；所述外套内滑动配合有滑套，所述滑套上固定有与所述驱动磁钢相配合的对偶导磁体，所述聚焦镜片固定于所述滑套内。本发明将聚焦镜片固定在滑套内，利用直线电机的直线运动，带动位于滑套内的聚焦镜片的移动，从而实现聚焦镜片的智能化自动调焦；本发明结构简单，定位准确，精度高，操作方便，效率高。
Description
技术领域
本发明涉及激光加工系统，具体地说是一种激光加工头的智能调焦装置。
背景技术
对于激光加工系统，不论是在激光切割中，或是激光焊接，激光熔覆中，都存在着随着工件材质的变化，工件厚度的变化，对激光焦点相对于工件的位置有不同的要求，以达到最佳的加工效果。
对一块激光聚焦镜片来讲，它的焦点从镜片制造出来就已经是确定的，它由镜片的表面的曲率所决定。就激光切割而言，为了达到最佳的切割效果，激光的焦点有时要设定在工件的表面上，叫作负离焦；有时要设在工件的内部或低部，叫作正离焦。要调节的不是镜片的焦点，而是激光的工作焦距。激光的工作焦距＝镜片的焦点±离焦。
传统的调焦方法，是将加工头的喷嘴安装在一个带有螺纹的零件上，利用螺纹的旋转，改变喷嘴与聚焦镜片之间的距离，达到改变工作焦点的目的。这种调焦方法，完全依靠人工，调整过程繁琐费时；当工件或材料改变了，又要将机床停下来，重新设置焦点。另外，由于螺纹的加工误差，或是喷嘴中心孔的加工误差，在经过旋转螺纹调焦后，激光聚焦后的光轴和喷嘴的激光射出孔的同心度也发生了变化，所以在工作焦点重调以后，必须对激光束和射出孔的同轴性进行重建，这个过程往往要占用不少的工作时间，当然降低了生产效率。
发明内容
本发明针对上述问题，提供一种激光加工头的智能调焦装置，该调焦装置精度高、效率高。
按照本发明的技术方案：一种激光加工头的智能调焦装置，包括外套及聚焦镜片，所述外套的两端分别设置有枪头连接端盖及光纤激光器连接端盖，所述外套的外壁上固定有直线电机，所述直线电机的电机输出轴平行于所述外套的轴线，所述电机输出轴上固定有驱动滑块，所述驱动滑块上固定有驱动磁钢；所述外套内滑动配合有滑套，所述滑套上固定有与所述驱动磁钢相配合的对偶导磁体，所述聚焦镜片固定于所述滑套内。
所述驱动磁钢采用铷铁硼材料。
所述外套的外壁上开有轴向滑槽，所述滑槽中设置有隔离密封片，所述驱动磁钢及所述对偶导磁体分别位于所述隔离密封片的两侧。
所述外套上固定有覆盖所述电机输出轴、所述驱动滑块及所述驱动磁钢的防护罩。
所述防护罩上开有零位开关孔。
所述直线电机采用贯穿轴式直线电机。
本发明的技术效果在于：本发明将聚焦镜片固定在滑套内，利用直线电机的直线运动，带动位于滑套内的聚焦镜片的移动，从而实现聚焦镜片的智能化自动调焦；本发明结构简单，定位准确，精度高，操作方便，效率高。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图。
图2为本发明的主视图。
图3为图2中的A-A剖视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。
图1～图3中，包括直线电机1、电机输出轴2、驱动滑块3、驱动磁钢4、对偶导磁体5、滑套6、聚焦镜片7、枪头连接端盖8、光纤激光器连接端盖9、隔离密封片10、零位开关孔11、外套12、防护罩13、滑槽14等。
如图1～图3所示，本发明是一种激光加工头的智能调焦装置，包括筒形的外套12。外套12的一端固定有枪头连接端盖8，用于与加工头的枪头部分连接，其另一端固定有光纤激光器连接端盖9，用于连接光纤激光器的QBH快速插头。
外套12的外壁上固定有直线电机1，直线电机1采用贯穿轴式直线电机。直线电机1的电机输出轴2平行于外套12的轴线，电机输出轴2上固定有驱动滑块3，驱动滑块3上固定有驱动磁钢4，驱动磁钢4采用铷铁硼材料。外套12上还固定有覆盖电机输出轴2、驱动滑块3及驱动磁钢4的防护罩13，起保护作用。防护罩13上开有零位开关孔11，用来安装霍尔元件。
外套12内滑动配合有滑套6，滑套6的外壁上固定有与驱动磁钢4相配合的对偶导磁体5，聚焦镜片7固定于滑套6内。
在外套12的外壁上开有轴向滑槽14，滑槽14中设置有隔离密封片10，驱动磁钢4及对偶导磁体5分别位于隔离密封片10的两侧。隔离密封片10起隔离防尘的作用。
本发明的工作过程如下：直线电机1接受到系统发来的步进脉冲群和方向脉冲信号后，根据送来的脉冲数和方向要求开始工作，于是直线电机1的电机输出轴2被推出或被缩回，固定在输出轴2轴端的非磁性滑块3随着输出轴2直线移动，在滑块3上固定有驱动磁钢4，磁钢4在移动时，磁力线穿过隔离密封片，拉动固定在聚焦镜片7滑套6上的导磁体5，带动滑套6一道移动，同时滑套6内固定的聚焦镜片7同步移动，当达到设定的位置后，电机1停止运动，于是聚焦镜片7便被固定在需要的位置上。由于电机输出轴2，是利用刻制在轴上的螺纹实现直线运动的，而轴上的螺纹导程极小，具有较强的运动自锁能力，即使切断电源，设定的位置也不会变化，所以聚焦镜片7被移动到设定的焦距后即可断电，直到下一次需要改变焦点时为止，在此期间，不必对装置供电。
为了使自动调节焦点准确无误，在运行路程上，设有由霍尔元件组成的零位开关，调节程序开始时，首先进入找原点过程，在确认零点后，再送入原始焦点的理论脉冲数加上焦点修正的偏移量脉冲，以确保自动调焦的准确无误。由于电机1的直线位移，依赖于调焦系统发出的工作脉冲，所以属于开环控制系统。
本发明利用贯穿轴式直线电机1的直线运动，带动位于滑套6内的聚焦镜片7的移动，从而实现聚焦镜片的智能化自动调焦。
本发明具有以下优点：1、结构简单，定位准确，在开环驱动时可达到0.01mm的定位精度。2、焦点位置不用加电即可锁定，断电后，能长期保持直到下一次调焦，因此节能环保。3、由于镜片滑套运动时中心机械运动的同轴误差小于0.01mm，对光轴不会再造成实质上的偏移，因此在焦点被改变的前后，均不影响喷嘴中心孔与光轴的同轴性，一次将光轴同心度调好后，调焦后不用再次对中，给操作者带来极大的方便。4、整个调节过程可纳入系统切割工艺数据库，当操作者在系统操作界面上，选择了待加工的工件材质和厚度后，系统将从系统的切割工艺数据库自动检索到焦点正、负偏移量的数据，然后将相关数据自动送到控制焦点运动伺服部件，焦点便移动到相应的位置，从而实现激光焦点的自动调节，实现加工头激光焦点调节智能化。
Claims (6)
1.一种激光加工头的智能调焦装置，包括外套（12）及聚焦镜片（7），所述外套（12）的两端分别设置有枪头连接端盖（8）及光纤激光器连接端盖（9），其特征是：所述外套（12）的外壁上固定有直线电机（1），所述直线电机（1）的电机输出轴（2）平行于所述外套（12）的轴线，所述电机输出轴（2）上固定有驱动滑块（3），所述驱动滑块（3）上固定有驱动磁钢（4）；所述外套（12）内滑动配合有滑套（6），所述滑套（6）上固定有与所述驱动磁钢（4）相配合的对偶导磁体（5），所述聚焦镜片（7）固定于所述滑套（6）内。
2.按照权利要求1所述的激光加工头的智能调焦装置，其特征是：所述驱动磁钢（4）采用铷铁硼材料。
3.按照权利要求1所述的激光加工头的智能调焦装置，其特征是：所述外套（12）的外壁上开有轴向滑槽（14），所述滑槽（14）中设置有隔离密封片（10），所述驱动磁钢（4）及所述对偶导磁体（5）分别位于所述隔离密封片（10）的两侧。
4.按照权利要求1所述的激光加工头的智能调焦装置，其特征是：所述外套（12）上固定有覆盖所述电机输出轴（2）、所述驱动滑块（3）及所述驱动磁钢（4）的防护罩（13）。
5.按照权利要求4所述的激光加工头的智能调焦装置，其特征是：所述防护罩（13）上开有零位开关孔（11）。
6.按照权利要求1所述的激光加工头的智能调焦装置，其特征是：所述直线电机（1）采用贯穿轴式直线电机。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210205518.XA CN102699527B (zh) | 2012-06-20 | 2012-06-20 | 激光加工头的智能调焦装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210205518.XA CN102699527B (zh) | 2012-06-20 | 2012-06-20 | 激光加工头的智能调焦装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102699527A true CN102699527A (zh) | 2012-10-03 |
| CN102699527B CN102699527B (zh) | 2014-12-10 |
Family
ID=46892736
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201210205518.XA Expired - Fee Related CN102699527B (zh) | 2012-06-20 | 2012-06-20 | 激光加工头的智能调焦装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102699527B (zh) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106271045A (zh) * | 2016-09-05 | 2017-01-04 | 苏州大学 | 一种激光加工自动调焦装置、激光加工设备及调焦方法 |
| CN107138853A (zh) * | 2017-07-07 | 2017-09-08 | 深圳市普盛激光设备有限公司 | 一种激光切割装置的调焦装置 |
| US10224157B2 (en) | 2013-09-30 | 2019-03-05 | Apple Inc. | Keycaps having reduced thickness |
| CN113319434A (zh) * | 2021-06-28 | 2021-08-31 | 苏州赛腾精密电子股份有限公司 | 一种激光线宽调整方法及激光标记装置 |
| CN113467071A (zh) * | 2021-07-27 | 2021-10-01 | 郑州光超医疗科技有限公司 | 一种可调焦的在体组织高分辨率光学扫描探头 |
| DE102019109589B4 (de) | 2018-04-25 | 2023-05-11 | Ii-Vi Delaware, Inc. | Bewegungssicherung für Linearantrieb in einem Laserbearbeitungskopf |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1775449A (zh) * | 2005-11-30 | 2006-05-24 | 江苏大学 | 一种新型激光加工机床 |
| CN201483161U (zh) * | 2009-06-19 | 2010-05-26 | 武汉三工光电设备制造有限公司 | 一种自动调焦装置 |
| CN101913024A (zh) * | 2010-08-24 | 2010-12-15 | 上海市激光技术研究所 | 光纤激光或碟片激光动态聚焦扫描点轨迹加工系统及方法 |
| CN102479651A (zh) * | 2010-11-30 | 2012-05-30 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种用于深紫外激光器与光发射电子显微镜连接的连接杆 |
| CN202655795U (zh) * | 2012-06-20 | 2013-01-09 | 无锡创科源激光装备股份有限公司 | 激光加工头的智能调焦装置 |
-
2012
- 2012-06-20 CN CN201210205518.XA patent/CN102699527B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1775449A (zh) * | 2005-11-30 | 2006-05-24 | 江苏大学 | 一种新型激光加工机床 |
| CN201483161U (zh) * | 2009-06-19 | 2010-05-26 | 武汉三工光电设备制造有限公司 | 一种自动调焦装置 |
| CN101913024A (zh) * | 2010-08-24 | 2010-12-15 | 上海市激光技术研究所 | 光纤激光或碟片激光动态聚焦扫描点轨迹加工系统及方法 |
| CN102479651A (zh) * | 2010-11-30 | 2012-05-30 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种用于深紫外激光器与光发射电子显微镜连接的连接杆 |
| CN202655795U (zh) * | 2012-06-20 | 2013-01-09 | 无锡创科源激光装备股份有限公司 | 激光加工头的智能调焦装置 |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10224157B2 (en) | 2013-09-30 | 2019-03-05 | Apple Inc. | Keycaps having reduced thickness |
| CN106271045A (zh) * | 2016-09-05 | 2017-01-04 | 苏州大学 | 一种激光加工自动调焦装置、激光加工设备及调焦方法 |
| CN107138853A (zh) * | 2017-07-07 | 2017-09-08 | 深圳市普盛激光设备有限公司 | 一种激光切割装置的调焦装置 |
| DE102019109589B4 (de) | 2018-04-25 | 2023-05-11 | Ii-Vi Delaware, Inc. | Bewegungssicherung für Linearantrieb in einem Laserbearbeitungskopf |
| CN113319434A (zh) * | 2021-06-28 | 2021-08-31 | 苏州赛腾精密电子股份有限公司 | 一种激光线宽调整方法及激光标记装置 |
| CN113467071A (zh) * | 2021-07-27 | 2021-10-01 | 郑州光超医疗科技有限公司 | 一种可调焦的在体组织高分辨率光学扫描探头 |
| CN113467071B (zh) * | 2021-07-27 | 2023-08-29 | 郑州光超医疗科技有限公司 | 一种可调焦的在体组织高分辨率光学扫描探头 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102699527B (zh) | 2014-12-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102699527B (zh) | 激光加工头的智能调焦装置 | |
| US8416516B2 (en) | Insert for holding an optical system in a laser machining head, and a laser machining head | |
| CN201783759U (zh) | 光纤激光或碟片激光动态聚焦扫描点轨迹加工系统 | |
| CN105414981B (zh) | 一种电弧增材和铣削加工装置 | |
| CN103364918B (zh) | 一种光学镜头直线运动变焦光学系统 | |
| CN107378257B (zh) | 一种快速步进图像辊激光雕刻系统及雕刻方法 | |
| CN101917111A (zh) | 紧凑型线性致动器及其制造方法 | |
| CN102601830A (zh) | 多轴同步加工数控异形榫槽机 | |
| CN111064328A (zh) | 一种vcm线圈绕线系统 | |
| CN104325220A (zh) | 一种多功能激光复合加工设备及方法 | |
| CN202655795U (zh) | 激光加工头的智能调焦装置 | |
| CN111760849A (zh) | 一种激光清洗设备及其焦点保持方法 | |
| CN203817620U (zh) | 一种适用于多种场镜打标机自动对焦装置 | |
| CN204397163U (zh) | 组合式激光加工装置 | |
| CN111906392B (zh) | 一种自动化连接件生产螺纹攻丝机及攻丝方法 | |
| CN105798459A (zh) | 组合式激光加工装置 | |
| CN202506956U (zh) | 一种自动实现切割头运动的治具装置及激光微加工设备 | |
| CN102814508B (zh) | 光纤陶瓷插芯金属组件用不锈钢零件的内倒角加工设备 | |
| CN102520484A (zh) | 非保偏光纤耦合器熔融拉锥自动化靠近装置 | |
| JP5072743B2 (ja) | マイクロマシンおよびマイクロフライスマシン | |
| CN210755651U (zh) | 一种高效攻丝机 | |
| CN102621632B (zh) | 一种光纤熔接机 | |
| CN202563120U (zh) | 一种光纤熔接机的运动滑块和击锤及连动机构 | |
| CN102565979B (zh) | 光学镜架精调机构 | |
| CN102380710A (zh) | 一种激光焦点位置快速找正装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C56 | Change in the name or address of the patentee |
Owner name: WUXI CHUANGKEYUAN LASER EQUIPMENT CO., LTD. Free format text: FORMER NAME: WUXI CKY LASER EQUIPMENT CO., LTD. |
|
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 214028 18 factory building, block 52, national hi tech Industrial Development Zone, Wuxi, Jiangsu Patentee after: Wuxi chuangkeyuan laser equipment Co.,Ltd. Address before: 214028 Hanjiang Road, New District, Jiangsu, Wuxi, 52B-18 Patentee before: WUXI CHUANGKEYUAN LASER EQUIPMENT Co.,Ltd. |
|
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Intelligent focusing device of laser machining head Effective date of registration: 20151225 Granted publication date: 20141210 Pledgee: Agricultural Bank of China Limited by Share Ltd. Wuxi science and Technology Branch Pledgor: Wuxi chuangkeyuan laser equipment Co.,Ltd. Registration number: 2015990001158 |
|
| PLDC | Enforcement, change and cancellation of contracts on pledge of patent right or utility model | ||
| C56 | Change in the name or address of the patentee | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 214028 18 factory building, block 52, national hi tech Industrial Development Zone, Wuxi, Jiangsu Patentee after: JIANGSU CKYLASER EQUIPMENT CO.,LTD. Address before: 214028 18 factory building, block 52, national hi tech Industrial Development Zone, Wuxi, Jiangsu Patentee before: Wuxi chuangkeyuan laser equipment Co.,Ltd. |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20141210 |