CN206065664U - 一种大功率光纤自动调焦切割头 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种大功率光纤自动调焦切割头，其通过安装在准直镜组件正面的电机带动丝杆转动，利用丝杆转动驱动推块上下运动，从而带动准直滑座上下滑动，实现准直镜片的上下移动，达到调节准直镜片与聚焦镜片之间距离的目的，进而实现自动调焦。而且本实用新型利用安装在聚焦镜组件上的气路组件和气路机构，实现切割气进入聚焦镜组件，满足了切割气对聚焦保护镜片的冷却及清除微尘作用，保证了聚焦镜片与外界隔开，能够保护聚焦镜片免受返渣和灰尘等污染物的污染。

Description

一种大功率光纤自动调焦切割头

技术领域

本实用新型涉及激光切割头，具体涉及的是一种大功率光纤自动调焦切割头。

背景技术

光纤激光切割机是利用光纤激光发生器作为光源的激光切割机。光纤激光器是一种能够输出高能量密度激光束的新型激光器，其输出的激光束可聚集在工件表面上，使工件上被超细焦点光斑照射的区域瞬间熔化和气化，通过数控机械系统移动光斑照射位置而实现自动切割。光纤激光切割机既可做平面切割，也可做斜角切割加工，且边缘整齐、平滑，适用于金属板等高精度的切割加工。

切割头是光纤激光切割机的重要部件，光纤激光切割机在进行厚板切割时，对激光器的输出功率要求很大，而目前的大功率光纤激光切割机，存在以下缺陷：一、由于激光器的输出功率要很大，存在切割头打颤，影响切割精度和断面质量的问题；二、无法实现对聚焦镜组件的散热，难以达到冷却要求；三、聚焦镜组件固定安装在主体中，其与保护镜片安装在一起，更换保护镜片时，聚焦镜片容易受到污染，更换调节非常不便；四、切割头的调焦方法都是手动调焦，不但效率不高，而且切割精度难以保障。

实用新型内容

为此，本实用新型的目的在于提供一种稳定性好、切割精度高、散热效果好以及调焦方便的大功率光纤自动调焦切割头。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。

一种大功率光纤自动调焦切割头，包括背面固定安装在激光切割机上的安装板，所述安装板的正面固定安装有聚焦安装座和位于聚焦安装座下方的聚焦镜组件，所述聚焦安装座的上方固定安装有准直镜组件，所述准直镜组件的正面安装有一电机组件，该电机组件包括壳体、盖板及安装在壳体、盖板之间的电机、丝杆和推块，所述丝杆通过推块与设置于准直镜组件内的准直滑座连接，所述丝杆通过电机带动转动，并驱动推块上下运动，以带动准直滑座上下滑动。

优选地，所述准直镜组件的上方固定安装有一水冷组件，该水冷组件包括水冷座及固定安装在水冷座上的水冷连接件，所述水冷连接件上固定安装有光纤连接器。

优选地，所述水冷座中还固定安装有一准直保护镜组件，该准直保护镜组件中安装有准直保护镜片；所述准直镜组件中安装有准直镜片。

优选地，所述聚焦安装座中还固定安装有一聚焦保护镜组件，该聚焦保护镜组件中安装有聚焦保护镜片；所述聚焦镜组件中安装有聚焦镜片。

优选地，所述聚焦安装座上还安装有一用于调节聚焦镜片、聚焦保护镜片、准直镜片、准直保护镜片、光纤连接器同轴的调同轴机构。

优选地，所述聚焦镜组件的一侧固定安装有一气路组件，聚焦镜组件的下方固定安装有一气路机构，所述气路机构穿过聚焦镜组件内部与气路组件连接。

优选地，所述气路机构的下方固定安装有传感器组件，传感器组件的下方安装有切割嘴。

优选地，所述传感器组件与切割嘴之间固定安装有一陶瓷体。

本实用新型通过安装在准直镜组件正面的电机带动丝杆转动，利用丝杆转动驱动推块上下运动，从而带动准直滑座上下滑动，实现准直镜片的上下移动，达到调节准直镜片与聚焦镜片之间距离的目的，进而实现自动调焦。而且本实用新型利用安装在聚焦镜组件上的气路组件和气路机构，实现切割气进入聚焦镜组件，满足了切割气对聚焦保护镜片的冷却及清除微尘作用，保证了聚焦镜片与外界隔开，能够保护聚焦镜片免受返渣和灰尘等污染物的污染。

附图说明

图1为本实用新型的立体示意图一；

图2为本实用新型的立体示意图二；

图3为本实用新型的结构示意图。

图中标识说明：安装板10、聚焦安装座11、聚焦镜组件12、聚焦保护镜组件13、调同轴机构14、气路机构15、气路组件16、准直镜组件20、准直滑座21、电机组件30、壳体31、盖板32、电机33、丝杆34、推块35、水冷组件40、水冷座41、水冷连接件42、准直保护镜组件43、光纤连接器50、传感器组件60、陶瓷体70、切割嘴80。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1~图3所示，图1为本实用新型的立体示意图一；图2为本实用新型的立体示意图二；图3为本实用新型的结构示意图。

针对现有大功率光纤激光切割机切割头存在切割精度不高、散热效果差、聚焦镜片易受污染，调焦不便等问题。本实施例提供了一种稳定性好、切割精度高、散热效果好以及调焦方便的大功率光纤自动调焦切割头。

其中本实施例大功率光纤自动调焦切割头主要包括有一个安装板10，该安装板10的背面固定安装在激光切割机上，其正面固定安装有一个聚焦安装座11和一个聚焦镜组件12，聚焦镜组件12位于聚焦安装座11的正下方，且聚焦镜组件12中安装有聚焦镜片（图未示出）。聚焦安装座11中固定安装有一个聚焦保护镜组件13，该聚焦保护镜组件13中安装有聚焦保护镜片。

聚焦安装座11的上方固定安装有准直镜组件20，准直镜组件20中安装有准直镜片（图未示出），准直镜组件20的上方安装有水冷组件40。其中水冷组件40包括水冷座41和固定安装在水冷座41上的水冷连接件42，且水冷连接件42与QBH光纤连接器50连接。水冷座41内安装有准直保护镜组件43，准直保护镜组件43中安装有准直保护镜片。通过水冷连接件42进水和出水可以有效实现对光纤连接器50以及准直镜组件20的散热。

本实施例中聚焦安装座11、聚焦镜组件12和准直镜组件20均为矩形体，其侧面和后侧面都为平面，便于安装，固定，使得激光切割机高速运动时切割头不易打颤。

聚焦镜组件12的下方依次固定安装有传感器组件60、陶瓷体70和切割嘴80。其中在聚焦镜组件12与传感器组件60之间固定安装有一个气路机构15。

聚焦镜组件12的一侧面固定安装有气路组件16，所述气路机构15穿过聚焦镜组件12内部与气路组件16连接。切割气从气路组件16进入聚焦镜组件12，满足了切割气对聚焦保护镜片的冷却及清除微尘作用，保证了聚焦镜片与外界隔开，能够保护聚焦镜片免受返渣和灰尘等污染物的污染。聚焦保护镜组件13安装于聚焦镜组件12上部，主要用来保护聚焦镜片。保护镜片安装在保护镜腔内且为平面透镜，通过切割气对其冷却与清除微尘，可以保证聚焦镜片与外界隔开，保护聚焦镜片免受返渣和灰尘等污染物的污染。同时，可以通过更换保护镜片，维持聚焦光束的稳定性，以保证切割质量。

准直镜组件20的正面安装有一个电机组件30，电机组件30包括壳体31、盖板32及安装在壳体31、盖板32之间的电机33、丝杆34和推块35。丝杆34与电机33传动连接，通过电机33带动转动，在丝杆34的一端固定安装有一个推块35，丝杆34转动会对应带动推块35上下移动。

在准直镜组件20的正面开设有一个窗口，壳体31固定安装在该窗口处，且准直镜组件20内安装有一个准直滑座21，准直滑座21与推块35对应连接。

丝杆34通过电机33带动转动，并驱动推块35上下运动，从而带动准直滑座21上下滑动，实现对准直镜组件20内准直镜片的调节，达到调焦的目的。

推块35连接固定于准直滑座21上，通过电脑输入相应的焦点数据，系统会给电机机构30相应的信号，电机机构30带动丝杆34转动从而带动准直滑座21的上下移动, 从而调节焦点相对于切割钢板的垂直位置，这样就可以切割不同材料不同厚度的钢板，当准直镜片的垂直位置调到位后，电机会自动锁住，达到切割碳钢板时负焦穿孔正焦切割的焦点自动互换，使得调焦方便，快捷，准确。

聚焦安装座11上安装有一个调同轴机构14，通过该调同轴机构14可以调节聚焦镜片、聚焦保护镜片、准直镜片、准直保护镜片、光纤连接器、切割嘴处于同轴。

传感器组件60安装于聚焦镜组件12的下方，其内置传感器（图未示），其下端装有切割嘴80.当切割嘴80靠近被切割的钢板时切割嘴与钢板之间就会产生一个微小电容，传感器把这个微小电容发到控制系统，经过放大器后控制系统就会把这个微小电容控制在一定数值，在机床伺服电机的驱动下，切割时切割嘴与钢板之间就会保持一个微小的恒定距离，从而保证切割质量。

本实施例中从光纤头出来的点光源经准直后变成一束光，再经过聚焦镜后,这一束光就被聚焦成一个符合切割要求的微小光斑。通过电机带动准直镜的上下位移，点光源经准直后就变成一束平行光或发散光，这些光束经聚焦后就可以得到正焦、负焦或零点焦。（如：用100的扩束镜和175的聚焦镜来切割，当点光源到扩束镜的距离为100时，经扩束后的光就是平行光，经聚焦后焦点离聚焦镜的距离就是175，若点光源到扩束镜的距离小于100时，经扩束后的光就是发散光，经聚焦后焦点离聚焦镜的距离就是大于175，若点光源到扩束镜的距离大于100时，经扩束后的光就是发散光，经聚焦后焦点离聚焦镜的距离就是小于175）。这样就可以切割不同材料不同厚度的钢板.

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种大功率光纤自动调焦切割头，包括背面固定安装在激光切割机上的安装板（10），其特征在于，所述安装板（10）的正面固定安装有聚焦安装座（11）和位于聚焦安装座（11）下方的聚焦镜组件（12），所述聚焦安装座（11）的上方固定安装有准直镜组件（20），所述准直镜组件（20）的正面安装有一电机组件（30），该电机组件（30）包括壳体（31）、盖板（32）及安装在壳体（31）、盖板（32）之间的电机（33）、丝杆（34）和推块（35），所述丝杆（34）通过推块（35）与设置于准直镜组件（20）内的准直滑座（21）连接，所述丝杆（34）通过电机（33）带动转动，并驱动推块（35）上下运动，以带动准直滑座（21）上下滑动。

2.如权利要求1所述的大功率光纤自动调焦切割头，其特征在于，所述准直镜组件（20）的上方固定安装有一水冷组件（40），该水冷组件（40）包括水冷座（41）及固定安装在水冷座（41）上的水冷连接件（42），所述水冷连接件（42）上固定安装有光纤连接器（50）。

3.如权利要求2所述的大功率光纤自动调焦切割头，其特征在于，所述水冷座（41）中还固定安装有一准直保护镜组件（43），该准直保护镜组件（43）中安装有准直保护镜片；所述准直镜组件（20）中安装有准直镜片。

4.如权利要求3所述的大功率光纤自动调焦切割头，其特征在于，所述聚焦安装座（11）中还固定安装有一聚焦保护镜组件（13），该聚焦保护镜组件（13）中安装有聚焦保护镜片；所述聚焦镜组件（12）中安装有聚焦镜片。

5.如权利要求4所述的大功率光纤自动调焦切割头，其特征在于，所述聚焦安装座（11）上还安装有一用于调节聚焦镜片、聚焦保护镜片、准直镜片、准直保护镜片、光纤连接器同轴的调同轴机构（14）。

6.如权利要求1所述的大功率光纤自动调焦切割头，其特征在于，所述聚焦镜组件（12）的一侧固定安装有一气路组件（16），聚焦镜组件（12）的下方固定安装有一气路机构（15），所述气路机构（15）穿过聚焦镜组件（12）内部与气路组件（16）连接。

7.如权利要求6所述的大功率光纤自动调焦切割头，其特征在于，所述气路机构（15）的下方固定安装有传感器组件（60），传感器组件（60）的下方安装有切割嘴（80）。

8.如权利要求7所述的大功率光纤自动调焦切割头，其特征在于，所述传感器组件（60）与切割嘴（80）之间固定安装有一陶瓷体（70）。