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一種光纖激光切割機用自動調(diào)焦切割頭及控制方法與流程

文檔序號:11878710閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種光纖激光切割機用自動調(diào)焦切割頭,包括切割頭主體、聚焦鏡抽屜、保護鏡片抽屜、反射鏡片、CNC,所述聚焦鏡抽屜位于保護鏡片抽屜之上,保護鏡片抽屜位于切割頭主體上方,其特征在于:包括:

穿孔檢測單元,實現(xiàn)可控的快速穿孔、穿孔完成后立即開始切割,無等待時間,監(jiān)控穿孔過程中的爆孔狀態(tài)并作出穿孔激光功率智能調(diào)整。同時具有聚焦鏡片溫度檢測功能,實時監(jiān)控溫度,保證無人的干預(yù)的穩(wěn)定切割;

自動調(diào)焦鏡片系統(tǒng),通過CNC參數(shù)或數(shù)據(jù)庫控制焦點位置,切割不同板材或切割不同階段,使穿孔、切割時始終控制最佳焦點位置,過程無需人工干預(yù);

所述反射鏡片位于自動調(diào)焦鏡片系統(tǒng)與穿孔檢測單元之間,穿孔檢測單元位于聚焦鏡抽屜之上,所述所述CNC分別與自動調(diào)焦鏡片系統(tǒng)、穿孔檢測單元電連接。

2.按照權(quán)利要求1所述的一種光纖激光切割機用自動調(diào)焦切割頭,其特征在于:所述穿孔檢測單元包括前置放大器、穿孔檢測傳感器、爆孔檢測傳感器、溫度檢測傳感器,所述前置放大器分別與穿孔檢測傳感器、爆孔檢測傳感器、溫度檢測傳感器連接,CNC與前置放大器連接,所述穿孔檢測傳感器在穿孔過程中,光在材料表面形成反射,位于切割頭內(nèi)的光敏傳感器檢測這個反饋的光的強弱,并產(chǎn)生電信號,根據(jù)這個電信號來控制穿孔功率的大小、判斷是否即將出現(xiàn)爆孔現(xiàn)象需作出穿孔功率調(diào)整,并檢測穿孔是否完成;所述爆孔檢測傳感器感應(yīng)穿孔過程中的反射光,輸出相應(yīng)信號至CNC,用以判斷穿孔是否完成和監(jiān)控爆孔狀態(tài);所述感應(yīng)聚焦鏡片溫度,并輸出信號至CNC,用以監(jiān)控聚焦鏡片溫度。

3.按照權(quán)利要求1所述的一種光纖激光切割機用自動調(diào)焦切割頭,其特征在于:所述自動調(diào)焦鏡片系統(tǒng)包括變焦鏡片、比例閥、全反射鏡、安裝座,變焦鏡片、比例閥、全反射鏡固定在安裝座上,變焦鏡片位于全反射鏡側(cè)面,所述CNC與比例閥連接,比例閥與變焦鏡片連接,CNC用以按照數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)輸出信號控制比例閥輸出氣體壓力值,比例閥用以將CNC控制信號轉(zhuǎn)變?yōu)檩敵鰵怏w相應(yīng)壓力值,其輸出氣體連接至變焦鏡片,變焦鏡片依氣體壓力而改變反射面曲率。

4.按照權(quán)利要求3所述的一種光纖激光切割機用自動調(diào)焦切割頭,其特征在于:所述變焦鏡片為中空結(jié)構(gòu),反射表面設(shè)有專門針對光纖激光器反射光的涂層,變焦鏡片能隨空腔中氣體壓力變化實現(xiàn)反射面曲率變化。

5.一種光纖激光切割機用自動調(diào)焦切割頭控制方法,其特征在于:有以下步驟:

1)激光光路路徑設(shè)置為至反射鏡片至自動調(diào)焦鏡片系統(tǒng)至穿孔檢測單元至聚焦鏡抽屜聚焦后至切割用板材;

2)反射鏡片為全反射鏡,反射表面有專門針對光纖激光反射的涂層,實現(xiàn)全反射;激光光束反射呈水平狀態(tài)進入自動調(diào)焦鏡片系統(tǒng);

3)CNC用以按照數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)輸出信號控制比例閥輸出氣體壓力值,比例閥用以將CNC控制信號轉(zhuǎn)變?yōu)檩敵鰵怏w相應(yīng)壓力值,其輸出氣體連接至變焦鏡片,變焦鏡片依氣體壓力而改變反射面曲率;

4)CNC按照設(shè)定,輸出不同的控制信號,比例閥按控制信號輸出對應(yīng)壓力氣體至變焦鏡片,使變焦鏡片反射面曲率變化,從而實現(xiàn)反射光發(fā)散角調(diào)整;

5)穿孔檢測單元中的光感應(yīng)元件,感應(yīng)穿孔過程中的反射光,輸出相應(yīng)信號至CNC,用以判斷穿孔是否完成和監(jiān)控爆孔狀態(tài);

6)穿孔檢測單元中的溫度感應(yīng)元件,感應(yīng)聚焦鏡片溫度,并輸出信號至CNC,用以監(jiān)控聚焦鏡片溫度;

7)聚焦鏡抽屜用于將從自動調(diào)焦鏡片系統(tǒng)反射的光束聚焦至切割用板材表面;

8)以上裝置,實現(xiàn)從穿孔到切割完成的切割全過程焦點及穿孔時間自動控制,無需手工干預(yù)。

CNC(數(shù)控機床)是計算機數(shù)字控制機床(Computer numerical control)的簡稱。

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