CN106001913A - 一种激光模板切割机焦点位置调整机构 - Google Patents

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付淑珍
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
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Abstract

本发明公开了一种激光模板切割机焦点位置调整机构，包括扩束镜、聚焦镜、运动座、调整支撑座；扩束镜安装在调整支撑座上；调整支撑座包括底板、平面调整结构、中央固定支架和旋转机构；所述平面调整结构通过下部的滑块竖直插设在底板上；中央固定支架上部纵向固定有第一电机；第一电机的输出轴向前穿过中央固定支架上部并且固定有小同步带轮；扩束镜后端枢接在中央固定支架下部；扩束镜前端固定有大同步带轮；大同步带轮和小同步带轮通过同步带联接；发明的优点在于：扩束镜作三维移动时，扩束镜可做轴向调整，小同步带轮和大同步带轮整体移动，两者之间的中心距离保持不变。

Description

一种激光模板切割机焦点位置调整机构
技术领域：
本发明涉及激光模板技术领域，具体而言，涉及一种激光模板切割机焦点位置调整机构。
背景技术：
随着高科技的高速发展，激光应用技术得到的很大的发展，激光和激光加工是一门发展极快的高新技术，已发展成为新兴行业，改造传统制造业的关键技术设备之一。各种激光系统设备(标记、焊接、微调、打孔、切割、划线、热处理等)，已经或正在进入各工业领域，诸如电子、轻工、包装、礼品、小五金工业、医疗器械、汽车、机械制造、钢铁、冶金、石油等，为传统工业的技术改造和制造业的现代化提供先进的技术装备。激光应用技术应用好坏，其中光的稳定性和光束经聚焦后焦点的大小占据比较重要位置。现有的激光模板切割机焦点位置调整机构大多是用手动方式，现在激光在国内外都应用广泛，对激光光的要求也是越来越高，手动方式以不能完全满足市场需求、而且手动方式调整的精度差、调整过程较麻烦，费时、还不能实现自动控制等缺点。
授权公告号为CN201257572的发明公开了一种激光模板切割机焦点位置调整机构。包括扩束镜、聚焦镜、运动座和支撑座，聚焦镜与运动座固定连接，扩束镜还与一驱动电机连接。由于扩束镜与一驱动电机连接，通过驱动电机自动实现调焦，不仅能直观的保证光束质量，调整精度高，过程简单，而且实现了自动控制，解决了现有的激光模板切割机焦点位置调整机构因手动调整而带来的精度差、调整过程较麻烦，费时和不能实现自动控制的技术问题。
然而，上述发明所述的激光模板切割机焦点位置调整机构却存在如下技术缺陷：第一，工作人员在动作纵向偏心轮或横向偏心轮而调整扩束镜的纵向位置或横向位置时，由于支撑板固定在支撑座上，小同步带轮和驱动电机安装在支撑板上，而大同步带轮随扩束镜纵向移动或横向移动，如此，在扩束镜纵向移动或横向移动的过程中，位置固定的小同步带轮与大同步带轮的中心距发生变化，联接大同步带轮和小同步带轮的同步带势必会变得过松或过紧；第二，扩束镜的纵向位置和横向位置可得到调整，但是，扩束镜的轴向位置却得不到调整。
发明内容：
本发明的目的是针对现有技术不足，提供了一种扩束镜可做轴向调整，并且小同步带轮和大同步带轮整体移动的激光模板切割机焦点位置调整机构。
为达到上述目的，本发明提供了一种激光模板切割机焦点位置调整机构，包括扩束镜50、聚焦镜、运动座、调整支撑座；扩束镜50安装在调整支撑座上；
调整支撑座包括底板10、平面调整结构20、中央固定架30和旋转机构40；中央固定架30包括上支架31、下支架33和连接杆32；所述下支架31呈A字型；所述下支架33为圆环；所述上支架31下部后端面纵向固定有一对连接杆32；所述连接杆32后端固定在下支架33的前端面上；所述旋转机构40包括第一电机42、小同步带轮43、大同步带轮44和同步带41；所述第一电机42固定在上支架31上部的后端面；所述第一电机42输出轴421向前穿出上支架31上部；小同步带轮43固定在第一电机42的输出轴421上；所述扩束镜50后端枢接在中央固定架30的下支架33内；所述扩束镜50前端外圆周表面上安装有大同步带轮44；所述大同步带轮44和小同步带轮43之间通过同步带43联接；
所述平面调整结构20包括支架21、铰接座22和气缸23；所述支架21为呈倒置的“凵”字型的方形框；所述支架21的左侧支脚下端固定有左滑块211；所述支架21的右侧支脚下端固定有右滑块212；所述支架21通过左滑块211和右滑块212竖直插设在底板10上；
所述铰接座22设置有四个并且固定在支架21的四个内角上；所述气缸23设置有四个并且底端枢接在铰接座22上；所述气缸23的活塞杆固连在下支架33的外圆周表面上。
作为上述技术方案的优选，所述气缸23设置为三个，铰接座22数量与气缸23数量相同，铰接座22均匀布置与所述支架21内侧壁，所述气缸23铰接在铰接座22上。
作为上述技术方案的优选，所述右滑块212左侧成型有直线齿条2121；底板10的上下侧壁上枢接有齿轮25；直线齿条2121与齿轮25啮合；所述齿轮25固定在底板10上端面且竖直向下设置的第二电机24的输出轴固连。
作为上述技术方案的优选，气缸23为行程可控气缸。
作为上述技术方案的优选，第一电机42为步进电机。
作为上述技术方案的优选，第二电机24为步进电机。
本发明的有益效果在于：扩束镜作三维移动时，扩束镜可做轴向调整，小同步带轮和大同步带轮整体移动，两者之间的中心距离保持不变。
附图说明：
图1为本发明的正视的结构示意图；
图2为本发明的侧视的结构示意图；
图3为本发明的图2中A-A的剖面结构示意图；
图4为本发明的图2中B-B的剖面结构示意图；
图中，10、底板；20、平面调整结构；21、支架；211、左滑块；212、右滑块；2121、直线齿条；22、铰接座；23、气缸；24、第二电机；25、齿轮；30、中央固定架；31、下支架；32、连接杆；33、下支架；40、旋转机构；41、同步带；42、第一电机；421、第一电机输出轴；43、小同步带轮；44、大同步带轮；50、扩束镜。
具体实施方式：
如图1～图4所示，一种激光模板切割机焦点位置调整机构，包括扩束镜50、聚焦镜、运动座、调整支撑座；扩束镜50安装在调整支撑座上；
如图1～图4所示，调整支撑座包括底板10、平面调整结构20、中央固定架30和旋转机构40；中央固定架30包括上支架31、下支架33和连接杆32；所述下支架31呈A字型；所述下支架33为圆环；所述上支架31下部后端面纵向固定有一对连接杆32；所述连接杆32后端固定在下支架33的前端面上；所述旋转机构40包括第一电机42、小同步带轮43、大同步带轮44和同步带41；所述第一电机42固定在上支架31上部的后端面；所述第一电机42输出轴421向前穿出上支架31上部；小同步带轮43固定在第一电机42的输出轴421上；所述扩束镜50后端枢接在中央固定架30的下支架33内；所述扩束镜50前端外圆周表面上安装有大同步带轮44；所述大同步带轮44和小同步带轮43之间通过同步带43联接；
如图1～图4所示，所述平面调整结构20包括支架21、铰接座22和气缸23；所述支架21为呈倒置的“凵”字型的方形框；所述支架21的左侧支脚下端固定有左滑块211；所述支架21的右侧支脚下端固定有右滑块212；所述支架21通过左滑块211和右滑块212竖直插设在底板10上；
如图1～图4所示，所述铰接座22设置有四个并且固定在支架21的四个内角上；所述气缸23设置有四个并且底端枢接在铰接座22上；所述气缸23的活塞杆固连在下支架33的外圆周表面上。
另一种方案，所述气缸23设置为三个，铰接座22数量与气缸23数量相同，铰接座22均匀布置与所述支架21内侧壁，所述气缸23铰接在铰接座22上；第二电机24为步进电机。
如图3所示，所述右滑块212左侧成型有直线齿条2121；底板10的上下侧壁上枢接有齿轮25；直线齿条2121与齿轮25啮合；所述齿轮25固定在底板10上端面且竖直向下设置的第二电机24的输出轴固连。
气缸23为行程可控气缸；第一电机42为步进电机。
具体操作时，本发明所述激光模板切割机焦点位置调整机构的工作流程如下：
第一步，四个气缸23通过电脑程序来控制相应的行程，这样就能调节下支架33(小同步带轮43和大同步带轮44整体)在竖直平面上的位置，即调整扩束镜50在竖直平面上的两维。
第二步，启动第二电机24，第二电机24带动直线齿条2121纵向直线运动，即右滑块212纵向直线运动，同时带动扩束镜50纵向直线运动，这样就能控制扩束镜50的三维运动。
以上内容仅为本发明的较佳实施方式，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.一种激光模板切割机焦点位置调整机构，包括扩束镜(50)、聚焦镜、运动座、调整支撑座；扩束镜(50)安装在调整支撑座上；
其特征在于：调整支撑座包括底板(10)、平面调整结构(20)、中央固定架(30)和旋转机构(40)；中央固定架(30)包括上支架(31)、下支架(33)和连接杆(32)；所述下支架(31)呈A字型；所述下支架(33)为圆环；所述上支架(31)下部后端面纵向固定有一对连接杆(32)；所述连接杆(32)后端固定在下支架(33)的前端面上；所述旋转机构(40)包括第一电机(42)、小同步带轮(43)、大同步带轮(44)和同步带(41)；所述第一电机(42)固定在上支架(31)上部的后端面；所述第一电机(42)输出轴(421)向前穿出上支架(31)上部；小同步带轮(43)固定在第一电机(42)的输出轴(421)上；所述扩束镜(50)后端枢接在中央固定架(30)的下支架(33)内；所述扩束镜(50)前端外圆周表面上安装有大同步带轮(44)；所述大同步带轮(44)和小同步带轮(43)之间通过同步带(43)联接；
所述平面调整结构(20)包括支架(21)、铰接座(22)和气缸(23)；所述支架(21)为呈倒置的“凵”字型的方形框；所述支架(21)的左侧支脚下端固定有左滑块(211)；所述支架(21)的右侧支脚下端固定有右滑块(212)；所述支架(21)通过左滑块(211)和右滑块(212)竖直插设在底板(10)上；
所述铰接座(22)设置有四个并且固定在支架(21)的四个内角上；所述气缸(23)设置有四个并且底端枢接在铰接座(22)上；所述气缸(23)的活塞杆固连在下支架(33)的外圆周表面上。
2.根据权利要求1所述的一种激光模板切割机焦点位置调整机构，其特征在于：所述气缸(23)设置为三个，铰接座(22)数量与气缸(23)数量相同，铰接座(22)均匀布置与所述支架(21)内侧壁，所述气缸(23)绞接在铰接座(22)上。
3.根据权利要求1所述的一种激光模板切割机焦点位置调整机构，其特征在于：所述右滑块(212)左侧成型有直线齿条(2121)；底板(10)的上下侧壁上枢接有齿轮(25)；直线齿条(2121)与齿轮(25)啮合；所述齿轮(25)固定在底板(10)上端面且竖直向下设置的第二电机(24)的输出轴固连。
4.根据权利要求1所述的一种激光模板切割机焦点位置调整机构，其特征在于：气缸(23)为行程可控气缸。
5.根据权利要求1所述的一种激光模板切割机焦点位置调整机构，其特征在于：第一电机(42)为步进电机。
6.根据权利要求2所述的一种激光模板切割机焦点位置调整机构，其特征在于：第二电机(24)为步进电机。
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