大功率自动调焦激光切割头的制作方法

本实用新型涉及激光切割头，具体涉及的是一种大功率自动调焦激光切割头。

背景技术：

激光切割作为一种已经比较成熟的加工工艺，由于其具有柔性化程度高、加工效率高、综合成本低、精度高、热影响区小等优点，因此被大量应用于各种金属加工行业中。

激光加工设备的关键部分是切割头，目前用于大功率的光纤激光切割头的调焦方法都是手动调焦，特别是切割厚板时，负焦穿孔正焦切割，需要依靠手动频繁调动，非常麻烦。

技术实现要素：

为此，本实用新型的目的在于提供一种大功率自动调焦激光切割头。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。

一种大功率自动调焦激光切割头，包括：

壳体，所述壳体中设置有上腔体、中腔体和下腔体，所述中腔体中设置有分别与上腔体、下腔体连通的通孔；

所述上腔体中安装有准直镜组件，所述准直镜组件上安装有准直安装板，该准直安装板上安装有可沿准直安装板上下滑动的准直滑座，所述准直滑座底部设置有弹片张紧机构；

所述中腔体中安装有聚焦镜安装板和聚焦组件，所述聚焦镜安装板上设置有调同轴组件，该调同轴组件与聚焦组件连接；

所述下腔体中安装有聚焦镜保护件，该聚焦镜保护件对应位于聚焦组件下方，且聚焦镜保护件与聚焦组件中的聚焦镜片、以及准直滑座中的准直镜片处于同一直线上。

优选地，所述壳体的正上方固定安装有一水冷组件，该水冷组件上设置有若干连接外部冷却源的水冷接头。

优选地，所述水冷组件一侧还设置有一卡槽，该卡槽中对应固定有准直保护件。

优选地，所述水冷组件的上方固定安装有QBH光钎连接器。

优选地，所述壳体的正下方固定安装有一传感器组件，该传感器组件下方固定安装有切割喷嘴。

优选地，所述传感器组件与切割喷嘴之间还设置有一陶瓷体。

优选地，所述准直镜组件与准直安装板之间还安装有一伺服电机。

优选地，所述壳体两对立侧面各设置有两个固定件。

本实用新型与现有技术相比，有益效果在于：本实用新型提供的自动调焦切割头，其在壳体中安装有准直镜组件，准直镜组件上安装有伺服电机和准直安装板，准直安装板上安装有准直滑座，而准直滑座的底部设置有弹片张紧机构，本实用新型通过伺服电机驱动以及弹片张紧机构带动准直滑座上下滑动，以实现准直镜筒上下滑动，从而达到自动调焦的目的，本实用新型具有结构简单、使用方便，调节简单等优点。

附图说明

图1为本实用新型大功率自动调焦切割头的结构示意图；

图2为本实用新型大功率自动调焦切割头的立体示意图一；

图3为本实用新型大功率自动调焦切割头的立体示意图一；

图4为本实用新型大功率自动调焦切割头的壳体结构示意图。

图中标识说明：壳体10、上腔体11、中腔体12、下腔体13、固定件14、准直镜组件20、伺服电机21、准直安装板22、准直滑座23、准直保护件24、聚焦镜安装板30、调同轴组件31、聚焦组件32、聚焦镜保护件33、传感器组件40、陶瓷体50、切割喷嘴60、水冷组件70、水冷接头71、卡槽72、QBH光钎连接器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。

针对现有技术中，大功率的光纤激光切割头在切割厚板时，采用手动调焦繁琐且麻烦的问题，本实用新型提供了一种可自动调焦的大功率激光切割头。

请参阅图1~图4所示，本实施例提供的大功率激光切割头包括有壳体10、安装在壳体10正上方的水冷组件70以及安装在壳体10正下方的传感器组件40。

水冷组件70的正上方安装有QBH光钎连接器80，且水冷组件70上设置有若干个水冷接头71，通过这些水冷接头71可以连接到外部的水冷源，水冷源可以向水冷组件70中注入循环冷却液，以实现冷却效果。

传感器组件40的下方固定安装有一个陶瓷体50（陶瓷环），在陶瓷体50的下方安装有切割喷嘴60。

本实施例中的壳体10为方形，其两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。壳体10的前侧面设置有上腔体11、中腔体12和下腔体13（见图4），其中中腔体12与上腔体11、下腔体13之间分别通过一个隔板隔离，而所述的隔板上都设置有一个通孔，且上下隔板的通孔处于同一直线上。

壳体10的左右两侧面各设置有两个固定件14，通过固定件14可将激光切割头固定安装在激光切割机上。

上腔体11中安装有准直镜组件20，所述准直镜组件20上安装有伺服电机21和准直安装板22，而准直安装板22上安装有一个可沿准直安装板22上下滑动的准直滑座23，该准直滑座23的底部设置有一个弹片张紧机构231。

准直滑座23上安装有准直镜筒，准直镜筒中对应安装有准直镜片，所述准直镜筒对应位于QBH光钎连接器80的下方。

本实施例可以通过电脑输入相应的焦点数据，系统会给伺服电机相应的信号，伺服电机带动准直滑座及准直镜筒上下移动达到调节准直镜片的垂直位置, 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。

中腔体12中安装有聚焦镜安装板30和聚焦组件32，所述聚焦镜安装板30上设置有调同轴组件31，该调同轴组件31与聚焦组件32连接。聚焦组件32垂直安装在准直组件的下方，内置一组透镜（图未示），其上也安装有水冷接头，采用水冷方式冷却。

下腔体13中安装有聚焦镜保护件33，该聚焦镜保护件33对应位于聚焦组件32下方，主要用来安装保护聚焦镜片。保护镜片安装在保护镜腔座的空腔内，其包括保护镜座，保护镜片以及两个手柄。其中，保护镜片为平面透镜，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。

需要说明的是，聚焦镜保护件33与聚焦组件32中的聚焦镜片、以及准直滑座23中的准直镜片处于同一直线上。

传感器组件40安装在保护镜腔座部分的下方，其内置传感器（图未示），其下端装有切割喷嘴60。当切割喷嘴60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，在机床的伺服电机的驱动下，切割时切割喷嘴60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。

另外，本实施例中调同轴组件31在聚焦镜组件的前方有两个调节通孔，可使得聚焦后的光束与传感器和切割喷嘴60同轴。

本实用新型工作原理如下：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，通过调准直组件的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125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125，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125，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125）。这样就可以切割不同材料不同厚度的钢板.

综上所述，本实用新型由于准直组件和调同轴组件分开，因此易于调同轴；而且准直组件采用伺服电机通过弹片带动准直滑座上下滑动，实现了准直镜筒上下滑动，从而实现自动调焦。

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。