一种激光切割机切割头调焦方法与流程

文档序号:12296588阅读:933来源:国知局

本发明涉及切割机技术领域,具体为一种激光切割机切割头调焦方法。



背景技术:

激光切割机在工业中的应用越来越广泛,激光切割过程中包含穿孔和切割过程,在进行穿孔时,无论是碳钢或者是不锈钢,当焦点位于材料表面或者材料表面以下时,穿孔的效率较高,但是对于切割者来说,碳钢和不锈钢是不一样的,当切割不同厚度的材料,焦点距板材表面的深度不同,需根据板材种类和厚度进行及时调整,在厚板穿孔过程中,最易出现爆孔,即孔未打穿而熔渣四溅,此时必须停止动作,从头开始穿孔,穿孔是否完成需要进行判断,判断为穿孔完成后即刻进入切割过程,常规的激光切割机在针对不同材质、不同厚度的切割板材时,难以对切割头的焦点进行调整,从而降低切割质量和效率。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种激光切割机切割头调焦方法,具备可以对切割头的焦点进行调整,从而提高切割质量和效率的优点,解决了难以对切割头的焦点进行调整,从而降低切割质量和效率的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种激光切割机切割头调焦方法,如下方法:

第一步:在光敏纸上得到光纤的成像,把切割头降到距离光敏纸150mm(对于聚焦镜是150mm的),设置出光参数,包括氮气0.5bar满功率,出光时间50ms,在光敏纸上出光,得到激光模式的成像;

第二步:分析成像,如果成像直径小于18mm,可以判断光纤bpp值很小,在切割极限碳钢板材时,断面极可能会出现烧坑,做切割参数时可能会用频率的方式去切,直径大于19mm时,可以被认为是正常的光斑直径,做切割参数时用连续的方式基本就足够;

第三步:切割8mm碳钢测量切缝,判断切割碳钢焦,改变焦点位置,从0到+4,当切缝在0.33-0.35之间的时候对应的焦点位置就是我们要找的切割碳钢的焦点。

优选的,所述碳钢进行调焦穿孔时,穿孔检测单元包括前置放大器、穿孔检测传感器、爆孔检测传感器、温度检测传感器,所述前置放大器分别与穿孔检测传感器、爆孔检测传感器、温度检测传感器连接,cnc与前置放大器连接,所述穿孔检测传感器在穿孔过程中,光在材料表面形成反射,位于切割头内的光敏传感器检测这个反馈的光的强弱,并产生电信号,根据这个电信号来控制穿孔功率的大小、判断是否即将出现爆孔现象需作出穿孔功率调整,并检测穿孔是否完成。

优选的,所述调焦时调焦镜片系统包括变焦镜片、比例阀、全反射镜、安装座,变焦镜片、比例阀、全反射镜固定在安装座上,变焦镜片位于全反射镜侧面,所述cnc与比例阀连接,比例阀与变焦镜片连接,cnc用以按照数据库数据输出信号控制比例阀输出气体压力值。

优选的,所述调焦使用的变焦镜片为中空结构,反射表面设有专门针对光纤激光器反射光的涂层,变焦镜片能随空腔中气体压力变化实现反射面曲率变化。

优选的,所述在对碳钢进行调焦时,需手动进行调整,切割头的位置,使激光对准焦点位置。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种技术方案:一种激光切割机切割头调焦方法,包括如下方法:

第一步:在光敏纸上得到光纤的成像,把切割头降到距离光敏纸150mm(对于聚焦镜是150mm的),设置出光参数,包括氮气0.5bar满功率,出光时间50ms,在光敏纸上出光,得到激光模式的成像;

第二步:分析成像,如果成像直径小于18mm,可以判断光纤bpp值很小,在切割极限碳钢板材时,断面极可能会出现烧坑,做切割参数时可能会用频率的方式去切,直径大于19mm时,可以被认为是正常的光斑直径,做切割参数时用连续的方式基本就足够;

第三步:切割8mm碳钢测量切缝,判断切割碳钢焦,改变焦点位置,从0到+4,当切缝在0.33-0.35之间的时候对应的焦点位置就是我们要找的切割碳钢的焦点。

实施例一:

第一步:在光敏纸上得到光纤的成像,把切割头降到距离光敏纸150mm(对于聚焦镜是150mm的),设置出光参数,包括氮气0.5bar满功率,出光时间50ms,在光敏纸上出光,得到激光模式的成像;第二步:分析成像,如果成像直径小于18mm,可以判断光纤bpp值很小,在切割极限碳钢板材时,断面极可能会出现烧坑,做切割参数时可能会用频率的方式去切,直径大于19mm时,可以被认为是正常的光斑直径,做切割参数时用连续的方式基本就足够;第三步:切割8mm碳钢测量切缝,判断切割碳钢焦,改变焦点位置,从0到+4,当切缝在0.33-0.35之间的时候对应的焦点位置就是我们要找的切割碳钢的焦点。

实施例二:

在实施例一中,再加上下述工序:

在对碳钢进行调焦穿孔时,穿孔检测单元包括前置放大器、穿孔检测传感器、爆孔检测传感器、温度检测传感器,所述前置放大器分别与穿孔检测传感器、爆孔检测传感器、温度检测传感器连接,cnc与前置放大器连接,所述穿孔检测传感器在穿孔过程中,光在材料表面形成反射,位于切割头内的光敏传感器检测这个反馈的光的强弱,并产生电信号,根据这个电信号来控制穿孔功率的大小、判断是否即将出现爆孔现象需作出穿孔功率调整,并检测穿孔是否完成。

第一步:在光敏纸上得到光纤的成像,把切割头降到距离光敏纸150mm(对于聚焦镜是150mm的),设置出光参数,包括氮气0.5bar满功率,出光时间50ms,在光敏纸上出光,得到激光模式的成像;第二步:分析成像,如果成像直径小于18mm,可以判断光纤bpp值很小,在切割极限碳钢板材时,断面极可能会出现烧坑,做切割参数时可能会用频率的方式去切,直径大于19mm时,可以被认为是正常的光斑直径,做切割参数时用连续的方式基本就足够;第三步:切割8mm碳钢测量切缝,判断切割碳钢焦,改变焦点位置,从0到+4,当切缝在0.33-0.35之间的时候对应的焦点位置就是我们要找的切割碳钢的焦点。

实施例三:

在实施例二中,再加上下述工序:

调焦时调焦镜片系统包括变焦镜片、比例阀、全反射镜、安装座,变焦镜片、比例阀、全反射镜固定在安装座上,变焦镜片位于全反射镜侧面,所述cnc与比例阀连接,比例阀与变焦镜片连接,cnc用以按照数据库数据输出信号控制比例阀输出气体压力值。

第一步:在光敏纸上得到光纤的成像,把切割头降到距离光敏纸150mm(对于聚焦镜是150mm的),设置出光参数,包括氮气0.5bar满功率,出光时间50ms,在光敏纸上出光,得到激光模式的成像;第二步:分析成像,如果成像直径小于18mm,可以判断光纤bpp值很小,在切割极限碳钢板材时,断面极可能会出现烧坑,做切割参数时可能会用频率的方式去切,直径大于19mm时,可以被认为是正常的光斑直径,做切割参数时用连续的方式基本就足够;第三步:切割8mm碳钢测量切缝,判断切割碳钢焦,改变焦点位置,从0到+4,当切缝在0.33-0.35之间的时候对应的焦点位置就是我们要找的切割碳钢的焦点。

实施例四:

在实施例三中,再加上下述工序:

调焦使用的变焦镜片为中空结构,反射表面设有专门针对光纤激光器反射光的涂层,变焦镜片能随空腔中气体压力变化实现反射面曲率变化,在对碳钢进行调焦时,需手动进行调整,切割头的位置,使激光对准焦点位置。

第一步:在光敏纸上得到光纤的成像,把切割头降到距离光敏纸150mm(对于聚焦镜是150mm的),设置出光参数,包括氮气0.5bar满功率,出光时间50ms,在光敏纸上出光,得到激光模式的成像;第二步:分析成像,如果成像直径小于18mm,可以判断光纤bpp值很小,在切割极限碳钢板材时,断面极可能会出现烧坑,做切割参数时可能会用频率的方式去切,直径大于19mm时,可以被认为是正常的光斑直径,做切割参数时用连续的方式基本就足够;第三步:切割8mm碳钢测量切缝,判断切割碳钢焦,改变焦点位置,从0到+4,当切缝在0.33-0.35之间的时候对应的焦点位置就是我们要找的切割碳钢的焦点。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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