专利名称：激光切割头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种激光切割头。
技术背景现有技术中的激光切割头通常都是安装在活动支架上的单个聚焦头，实际切割操作前，通过与活动支架相连的升降支架调节聚焦头至预定高度，确保聚焦头的头部距离产品表面一定距离，设定好焦距，然后开始切割作业。然而存在的问题是由于实际产品(如板材带纹路)表面通常都厚薄不均、凹凸不平，因此聚焦头在运动过程中与产品表面的距离是会产生变化的，这样就造成聚焦头至产品表面的焦距并非恒定，结果导致作用于产品表面的聚焦能量产生差异。例如切割凹处时，作用于产品表面的聚焦能量往往减弱，导致切口较浅，而切割凸处时，聚焦能量往往过溢，造成切口变深，总之无法确保切口与预期效果一致，大大影响最终产品的切口质量。并且由于激光切割时移动速度较快，人工很难根据产品表面的实际情况对聚焦头的高度作出瞬时的调节。此外，在实际的运用中，对于一些不规则产品，往往还会出现聚焦头碰到凸处而损坏的情况。
发明内容本实用新型目的是提供一种带有聚焦头自适应微调功能的激光切割头，其能够根据产品表面的凹凸情况自动上下调节聚焦头的高度，使聚焦头至产品表面的焦距恒定，确保产品表面切口效果一致，从而提高产品切口质量。本实用新型的技术方案是一种激光切割头，包括聚焦头和用于安装聚焦头的基座，其特征在于所述聚焦头藉由一电控位移驱动装置安装至基座上，还包括与电控位移驱动装置电连接的PLC控制器，及设于所述基座上并与PLC控制器电连接的传感器，所述传感器用于检测并获取聚焦头至产品表面的距离值，并将信息反馈至PLC控制器，由PLC控制器将所述距离值同一与聚焦头预设的焦距相对应的预定值比较，并根据两者差值的正或负发出信号驱动电控位移驱动装置工作带动聚焦头下降或上升以补差焦距。进一步的，本实用新型中所述电控位移驱动装置优选电控丝杠螺母传动机构。更进一步的，所述电控丝杠螺母传动机构包括固定在基座上的伺服电机、固定在聚焦头上的驱动座、与伺服电机转轴相连并由其驱动旋转的丝杠及设于驱动座上并与丝杠配合的螺母，所述PLC控制器与伺服电机电连接。详细的，本实用新型中的上述电控丝杠螺母传动机构还包括固定于所述基座上用于支撑丝杠的丝杠架。详细的，本实用新型中所述基座上安装有引导驱动座活动的直线导轨，目的是确保聚焦头移动平稳。进一步的，本实用新型中所述基座上优选固定有传感器位移调节架，所述传感器位移调节架上开有长圆孔，所述传感器上设有固定孔与所述长圆孔通过紧固件穿接固定。所述传感器可藉由传感器位移调节架上的长圆孔任意调节其相对产品表面的高度，从而确保传感器能够应对不同的产品而调节至一个合适的位置。进一步的，本实用新型中所述传感器优选电容传感器。本实用新型的工作原理如下初始时，由人工将传感器安装至基座上，并调节至距离产品表面合适的高度，此时传感器检测获得的聚焦头至产品表面的距离值即预定值，该预定值与聚焦头预设的至产品表面的焦距相对应(两者可以一致，也可以不一致)。切割作业时，切割头整体由常规的活动支架带动于产品表面移动，当切割凹处时，传感器检测并获取的聚焦头至产品表面的距离值与预定值之间的差值为正，从而由PLC控·制器发出信号，驱动电控位移驱动装置工作带动聚焦头下降以补差焦距；当切割凸处时，传感器检测并获取的聚焦头至产品表面的距离值与预定值之间的差值为负，从而由PLC控制器发出信号，驱动电控位移驱动装置工作带动聚焦头上升以补差焦距，最终目的是使聚焦头至产品表面的焦距恒定。本实用新型的优点是I.本实用新型提供的这种激光切割头带有聚焦头自适应微调功能，其能够根据产品表面的凹凸情况自动上下调节聚焦头的高度，使聚焦头至产品表面的焦距恒定，确保产品表面切口效果一致，从而提高产品切口质量。2.本实用新型结构简单，制造方便，有较高的实用性。
以下结合附图
及实施例对本实用新型作进一步描述图I为本实用新型一种具体实施例的主视图；图2为图I的俯视图；图3为图I的右视图；图4为图I实施例的立体结构示意图；图5为图I实施例另一角度立体结构示意图。其中1、聚焦头；2、基座；3、传感器；4、伺服电机；5、驱动座；6、丝杠；7、丝杠架；8、直线导轨；8a、导条；8b、滑槽块；9、传感器位移调节架；9a、长圆孔；10、电机固定座；11、联轴器。
具体实施方式
实施例结合图I 图5所示，为本实用新型提供的激光切割头的一种具体实施方式
，其同常规技术一样具有聚焦头I和用于安装聚焦头I的基座2，而本实用新型的改进在于所述聚焦头I藉由一电控位移驱动装置安装至基座2上，并且所述电控位移驱动装置与PLC控制器(图中未画出)电连接，所述基座2上同时设有与PLC控制器电连接的传感器3。具体结合图I 图5所示，本实施例中所述电控位移驱动装置为电控丝杠螺母传动机构，该电控丝杠螺母传动机构由伺服电机4、驱动座5、丝杠6、丝杠架7、直线导轨8、电机固定座10和联轴器11组成。其中所述伺服电机4固定在电机固定座10上,而电机固定座10则固定在基座2上。所述丝杠6藉由固定在基座2上的两个丝杠架7支撑，伺服电机4的转轴通过联轴器11与丝杠6相连，具体见图I、图2和图5所示。聚焦头I上固定驱动座5，所述驱动座5上设有与丝杠6配合的螺母(图中未标出)。本实施例中所述直线导轨8由相互配合的导条8a和滑槽块8b构成，所述基座2上平行固定两根导条8a，而驱动座5底部则固定与之配合的两个滑槽块8b，具体见图3、图4和图5所示，直线导轨8用于引导驱动座5活动,确保其运行平稳。本实施例中所述基座2上固定有传感器位移调节架9，所述传感器位移调节架9上开有长圆孔9a，所述传感器3上设有固定孔与所述长圆孔9a通过螺钉(图中未画出)穿接固定。所述传感器3可藉由传感器位移调节架9上的长圆孔9a任意调节其相对产品表面的高度，从而确保传感器3能够应对不同的产品而调节至一个合适的位置。 本实施例中所述传感器3为电容传感器，其用于检测并获取聚焦头I至产品表面的距离值，并将信息反馈至PLC控制器，由PLC控制器将所述距离值同一与聚焦头I预设的焦距相对应的预定值比较，并根据两者差值的正或负发出信号驱动电控位移驱动装置工作带动聚焦头I下降或上升以补差焦距。本实施例的工作原理如下初始时，由人工将传感器3安装至基座2上，并调节至距离产品表面合适的高度，此时传感器3检测获得的聚焦头I至产品表面的距离值即预定值，该预定值与聚焦头I预设的至产品表面的焦距相对应(两者可以一致，也可以不一致)。切割作业时，切割头整体由常规的活动支架带动于产品表面移动，当切割凹处时，传感器3检测并获取的聚焦头I至产品表面的距离值与预定值之间的差值为正，从而由PLC控制器发出信号，驱动电控丝杠螺母传动机构工作带动聚焦头I下降以补差焦距；当切割凸处时，传感器3检测并获取的聚焦头I至产品表面的距离值与预定值之间的差值为负，从而由PLC控制器发出信号，驱动电控丝杠螺母传动机构工作带动聚焦头I上升以补差焦距，最终目的是使聚焦头I至产品表面的焦距恒定。当然上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种激光切割头，包括聚焦头(I)和用于安装聚焦头(I)的基座(2)，其特征在于所述聚焦头(I)藉由一电控位移驱动装置安装至基座(2)上，还包括与电控位移驱动装置电连接的PLC控制器，及设于所述基座(2)上并与PLC控制器电连接的传感器(3)，所述传感器(3)用于检测并获取聚焦头(I)至产品表面的距离值，并将信息反馈至PLC控制器，由PLC控制器将所述距离值同一与聚焦头(I)预设的焦距相对应的预定值比较，并根据两者差值的正或负发出信号驱动电控位移驱动装置工作带动聚焦头(I)下降或上升以补差焦距。
2.根据权利要求I所述的激光切割头，其特征在于所述电控位移驱动装置为电控丝杠螺母传动机构。
3.根据权利要求2所述的激光切割头，其特征在于所述电控丝杠螺母传动机构包括固定在基座(2)上的伺服电机(4)、固定在聚焦头(I)上的驱动座(5)、与伺服电机(4)转轴相连并由其驱动旋转的丝杠(6)及设于驱动座(5)上并与丝杠(6)配合的螺母，所述PLC控制器与伺服电机(4)电连接。
4.根据权利要求3所述的激光切割头，其特征在于所述基座(2)上固定有用于支撑丝杠(6)的丝杠架(7)。
5.根据权利要求3所述的激光切割头，其特征在于所述基座(2)上安装有引导驱动座(5)活动的直线导轨(8)。
6.根据权利要求I所述的激光切割头，其特征在于所述基座(2)上固定有传感器位移调节架(9)，所述传感器位移调节架(9)上开有长圆孔(9a)，所述传感器(3)上设有固定孔与所述长圆孔(9a)通过紧固件穿接固定。
7.根据权利要求I所述的激光切割头，其特征在于所述传感器(3)为电容传感器。
专利摘要本实用新型公开了一种激光切割头，包括聚焦头和用于安装聚焦头的基座，其特征在于聚焦头藉由一电控位移驱动装置安装至基座上，还包括与电控位移驱动装置电连接的PLC控制器，及设于基座上并与PLC控制器电连接的传感器，所述传感器用于检测并获取聚焦头至产品表面的距离值，并将信息反馈至PLC控制器，由PLC控制器将所述距离值同一与聚焦头预设的焦距相对应的预定值比较，并根据两者差值的正或负发出信号驱动电控位移驱动装置工作带动聚焦头下降或上升以补差焦距。本切割头带有聚焦头自适应微调功能，其能根据产品表面的凹凸情况自动调节聚焦头的高度，使聚焦头至产品表面的焦距恒定，确保产品表面切口效果一致，提高产品切口质量。
文档编号B23K26/04GK202763289SQ201220452059
公开日2013年3月6日 申请日期2012年9月6日 优先权日2012年9月6日
发明者颜章健 申请人:苏州迅镭激光切割设备有限公司