1.一种实时监测激光焦点的方法,其特征在于:所述方法采用一种监测装置,所述监测装置,包括光纤接头(1)、准直单元(2)、聚焦单元(3)以及驱动装置(5);
所述光纤接头(1)安装在激光头主体上,所述准直单元(2)位于所述光纤接头(1)的出射光路上,所述准直单元(2)由所述驱动装置(5)驱动沿自身轴线上下移动;所述聚焦单元(3)位于所述准直单元(2)下游,所述聚焦单元(3)与所述准直单元(2)间隔设置,所述聚焦单元(3)与所述准直单元(2)中心同轴;
在激光加工过程中,所述激光头主体与激光切割机的控制系统电联接,控制所述激光头主体发出激光,激光从所述光纤接头(1)射出,经过准直单元(2)聚焦成平行光束,再经所述聚焦单元(3)聚焦成一点,落在待加工工件表面;
所述驱动装置(5)位于所述光纤接头(1)一侧,所述驱动装置(5)的输出端上连有位移监测器(6),所述位移监测器(6)与所述准直单元(2)联动;
所述驱动装置(5)包括驱动电机(51)、联轴器(52)、丝杆支座(53)以及丝杆(54);
所述驱动电机(51)的输出端与所述丝杆(54)连接;
所述联轴器(52)安装在所述丝杆(54)与所述驱动电机(51)的输出端之间,所述联轴器(52)的一端与所述驱动电机(51)的输出端连接,另一端与所述丝杆(54)连接;
所述丝杆支座(53)设置在所述联轴器(52)与所述丝杆(54)连接的一端;
所述丝杆(54)贯穿所述丝杆支座(53)与所述联轴器(52)连接,所述丝杆(54)上安装有连接块(7),所述连接块(7)上安装有所述位移监测器(6);
所述控制系统根据待加工工件的材料参数给定激光焦点,所述准直单元(2)的位移与激光焦点的位移是确定的非线性函数:y=-0.0976x2-4.1236x+0.036;
所述位移监测器(6)与所述控制系统电联接,所述位移监测器(6)与所述准直单元(2)联动,同样地,所述位移监测器(6)反馈的数据与激光焦点的位移存在确定的函数关系;
所述控制系统控制该装置运行,所述控制系统给定加工的激光焦点,当所述驱动装置(5)出现故障后,所述准直单元(2)的移动将会出现偏差,所述位移监测器(6)将偏差反馈给所述控制系统,所述控制系统将给定焦点值与实际焦点值进行比较,判断是否存在偏差,若存在偏差且偏差大于0.5mm时,所述控制系统关闭所述激光头主体,保护机床;
其中:x为镜片位移,y为焦点位移。
2.根据权利要求1所述的实时监测激光焦点的方法,其特征在于:
所述驱动装置(5)与所述准直单元(2)之间设有导轨(4),所述导轨(4)上设有滑块(41),所述滑块(41)一侧与所述准直单元(2)连接,所述滑块(41)相对的另一侧与所述连接块(7)连接。
3.根据权利要求2所述的实时监测激光焦点的方法,其特征在于:
所述驱动电机(51)为伺服电机、步进电机或力矩电机。
4.根据权利要求3所述的实时监测激光焦点的方法,其特征在于:
所述准直单元(2)包括镜筒(22)以及准直镜片(21),所述镜筒(22)与所述滑块(41)连接,所述镜筒(22)中设有安装位,所述准直镜片(21)安装在所述安装位中。
5.根据权利要求4所述的实时监测激光焦点的方法,其特征在于:
所述准直单元(2)还包括弹簧(23),所述弹簧(23)安装在所述安装位底部。
6.根据权利要求2-5任一项所述的实时监测激光焦点的方法,其特征在于:
所述聚焦单元(3)包括聚焦镜片(31)和保护镜片(32),所述保护镜片(32)位于所述聚焦镜片(31)下游,所述保护镜片(32)与所述聚焦镜片(31)间隔设置。
7.根据权利要求1所述的实时监测激光焦点的方法,其特征在于:
所述位移监测器(6)为电子尺、格栅尺或光栅尺。