异形曲面激光雕刻自重调焦跟踪装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于激光加工设备技术领域，尤其是涉及一种异形曲面激光雕刻自重调焦跟踪装置。
【背景技术】
[0002]激光雕刻加工是利用数控技术为基础，激光为加工媒介，机电传动为动力。加工材料在激光束的作用下瞬间使材料表面热变气化，使激光雕刻达到加工的目的。激光加工特点:在激光束聚焦范围内热溶面积小，切缝窄，表面不变形，加工精度高，速度快等，应用领域广泛。但对于异形曲面，由于激光焦距的不断变化，严重影响加工效果。
[0003]现有技术中，激光雕刻大多都是平面雕刻，对于异形曲面雕刻，调焦跟踪的方式一般为非接触传感跟踪等方式。特别是对非金属材料的加工，跟踪速度慢，雕刻效率低效果差，且装置复杂，操作不便，成本高。
【实用新型内容】
[0004]针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种异形曲面激光雕刻自重调焦跟踪装置，结构简单，灵活方便，实现并提升异形曲面激光加工的雕刻效率和效果。为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:
[0005]一种异形曲面激光雕刻自重调焦跟踪装置，包括装置支架上的激光器和自重调焦激光聚焦装置；所述装置支架通过滑动装置安装在X向支撑横梁上，X向支撑横梁通过滑动装置设置在Y向支撑梁上，Y向支撑梁固定在底座上，该装置支架沿X向支撑横梁左右移动，X向支撑横梁沿Y向支撑梁前后移动；
[0006]所述激光器安装在装置支架上，装置支架下部固定设置一托板；所述托板上固定安装导轨滑块，所述导轨滑块上设置有一直线导轨，所述直线导轨沿导轨滑块上下滑动；直线导轨底部安装自重调焦激光聚焦装置，所述自重调焦激光聚焦装置上设有与激光束对准的聚焦镜，所述自重调焦激光聚焦装置底面上偏离中心点的位置设有一跟踪聚焦定位球。
[0007]优选的，所述激光器为二氧化碳激光器，与工业循环水冷却机相连。
[0008]优选的，所述聚焦镜安装在聚焦微调装置内部。
[0009]优选的，所述聚焦微调装置通过焦距位置调整块安装在所述自重调焦激光聚焦装置上，所述焦距位置调整块通过自重调焦激光聚焦装置上的条形槽上下移动，并通过螺栓紧固。
[0010]与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下:
[0011]本实用新型在异形曲面激光雕刻过程中，通过调焦激光聚焦装置的自重和接触加工材料表面聚焦定位球实时跟踪调焦。该装置激光焦点跟踪速度快，效果好，效率高，雕刻出产品的图像或文字清晰均匀，精细美观；
[0012]该装置结构简单，操作灵活方便，实用效果显著。
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型的结构示意图。
[0014]图中:
[0015]1-X向支撑横梁，2-Y向支撑梁，3-托板，4-激光器，5-加工曲面，6-导轨滑块，7-直线导轨，8-自重调焦激光聚焦装置，9-聚焦镜，10-跟踪聚焦定位球，11-底座，12-装置支架，13-焦距位置调整块，14-聚焦微调装置，15-激光束。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细说明。
[0017]本实用新型异形曲面激光雕刻自重调焦跟踪装置，如图1所示，包括装置支架12上的激光器4和自重调焦激光聚焦装置8 ;
[0018]所述装置支架12通过滑动装置安装在X向支撑横梁I上，X向支撑横梁I通过滑动装置设置在Y向支撑梁2上，Y向支撑梁2固定在底座11上，该装置支架12沿X向支撑横梁I左右移动，X向支撑横梁I沿Y向支撑梁2前后移动，实现该装置的激光束在X、Y两维平面上数控联动；
[0019]所述激光器4安装在装置支架12上，装置支架12下部固定设置一托板3 ;所述托板3上固定安装导轨滑块6，所述导轨滑块上设置有一直线导轨7，所述直线导轨7沿导轨滑块6上下滑动；所述直线导轨7底部固定安装自重调焦激光聚焦装置8，所述自重调焦激光聚焦装置8上设有与激光束15对准的聚焦镜9，所述自重调焦激光聚焦装置8底面上偏离中心点的位置设有一跟踪聚焦定位球10，跟踪聚焦定位球10与待加工产品的加工曲面5接触。
[0020]本实施例所述跟踪聚焦定位球10在自重调焦激光聚焦装置8底面的偏离中心点的位置，跟踪聚焦定位球10底部的弧形面的接触点和聚焦镜9的焦距在曲面各点上保持一致，依靠激光聚焦装置8的自重，实现加工过程中激光束的实时聚焦跟踪。
[0021]所述聚焦镜9安装在聚焦微调装置14内部；所述聚焦微调装置14通过焦距位置调整块13安装在所述自重调焦激光聚焦装置8上，所述焦距位置调整块13通过自重调焦激光聚焦装置8上的条形槽上下移动，找出激光束15的焦距范围并通过螺栓紧固，焦距位置调整块13的上下移动实现聚焦镜9焦距的粗调，聚焦微调装置14实现聚焦镜9焦距的微调，找到激光束15的聚焦点。本实施例所述激光器4为二氧化碳激光器，与工业循环水冷却机相连。
[0022]异形曲面激光雕刻自重调焦跟踪装置的工作过程为:
[0023]首先，将待加工的异形曲面材料放置固定在工作台上；调节X向支撑横梁I在Y向支撑梁2上的初始位置，将激光束15对准待加工件的加工起点，跟踪聚焦定位球10与待加工件的加工曲面5接触；启动激光器4，上下移动焦距位置调整块13和聚焦微调装置14，使激光束15的焦距点作用在加工材料表面，开始加工。加工过程中，根据控制器的输入的雕刻程序进行扫描或划线雕刻；自重调焦激光聚焦装置8通过X向支撑横梁I和Y向支撑梁2根据控制器发出的指令沿X、Y数控路径移动，绘制文字或图形。
[0024]以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。
【主权项】
1.异形曲面激光雕刻自重调焦跟踪装置，其特征在于:包括装置支架(12)上的激光器(4)和自重调焦激光聚焦装置⑶； 所述装置支架通过滑动装置安装在X向支撑横梁(I)上，X向支撑横梁(I)通过滑动装置设置在Y向支撑梁⑵上，Y向支撑梁⑵固定在底座(11)上，该装置支架(12)沿X向支撑横梁⑴左右移动，X向支撑横梁⑴沿Y向支撑梁⑵前后移动； 所述激光器(4)安装在装置支架(12)上，装置支架(12)下部固定设置一托板(3);所述托板(3)上固定安装导轨滑块(6)，所述导轨滑块(6)上设置有一直线导轨(7)，所述直线导轨(7)沿导轨滑块(6)上下滑动；直线导轨(7)底部安装自重调焦激光聚焦装置(8)，所述自重调焦激光聚焦装置(8)上设有与激光束对准的聚焦镜(9)，所述自重调焦激光聚焦装置(8)底面上偏离中心点的位置设有一跟踪聚焦定位球(10)。
2.根据权利要求1所述的异形曲面激光雕刻自重调焦跟踪装置，其特征在于:所述激光器(4)为二氧化碳激光器，与工业循环水冷却机相连。
3.根据权利要求1所述的异形曲面激光雕刻自重调焦跟踪装置，其特征在于:所述聚焦镜(9)安装在聚焦微调装置(14)内部。
4.根据权利要求3所述的异形曲面激光雕刻自重调焦跟踪装置，其特征在于:所述聚焦微调装置(14)通过焦距位置调整块(13)安装在所述自重调焦激光聚焦装置(8)上，所述焦距位置调整块(13)通过自重调焦激光聚焦装置(8)的条形槽上下移动，并通过螺栓紧固。
【专利摘要】本实用新型提供一种异形曲面激光雕刻自重调焦跟踪装置，包括装置支架上的激光器和自重激光调焦装置；装置支架竖直安装在X向支撑横梁滑动轨道上，x向支撑横梁安装在两组Y向支撑梁滑动轨道上；在装置支架上安装有激光器，下部安装有托板；托板上固定安装导轨滑块，导轨滑块上的直线导轨可上下滑动；直线导轨底部固定安装自重激光调焦装置；自重激光调焦装置上设有与激光束对准的焦距定位调整块和聚焦微调装置，聚焦镜安装在聚焦微调装置内，在自重激光调焦装置底面上偏离中心点的位置安装有聚焦跟踪定位球。本实用新型装置结构简单实用，在异形曲面激光雕刻过程中聚焦跟踪无延时，加工速度快，效果好。雕刻出产品的图形或文字清晰均匀，精细美观。
【IPC分类】B23K26-362, B23K26-046
【公开号】CN204449635
【申请号】CN201520045493
【发明人】白玮, 申鹏, 王曼, 李丽
【申请人】天津市激光技术研究所
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年1月22日