激光剥线机及其切割装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种激光剥线机及其切割装置。该切割装置包括：激光器；及至少两个结构相同的切割头，至少两个所述切割头与所述激光器连接，至少两个所述切割头相对设置，且至少两个所述切割头发出的激光射线相交于一点或相互错开；其中，切割头包括反射镜组件、导向组件、聚焦镜组件、聚焦镜调节组件及自动调焦组件，反射镜组件通过导向组件与聚焦镜组件连接，且反射镜组件位于聚焦镜组件的上方，聚焦镜调节组件设置在聚焦镜组件上，自动调焦组件分别与反射镜组件及聚焦镜组件连接，自动调焦组件调焦时带动聚焦镜往复运动，通过自动调焦组件将焦点聚焦在线材的内部，能够保证线材剥线的切割效果，提高剥线效率。
【专利说明】
激光剥线机及其切割装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及激光剥线加工领域，特别是涉及一种激光剥线机及其切割装置。
【背景技术】
[0002]由于激光本身的优越性，目前，应用于激光剥线行业越来越广泛。激光剥线精度高、速度快、C02激光器切割非金属层不会伤到金属层及光纤激光器切割金属层不会伤到非金属层等特点而备受关注。传统的激光剥线切割头为手动调节对焦，加工过程中无法变焦，对于直径超过1mm的线材无法切割，原因在于线材直径过大切割过程中导致离焦所以无法切割;光纤激光器切割金属层的焦点要求也是非常严格，线材直径在2mm左右也切割不好；这样会影响剥线的效果，降低剥线速率，不便于使用。
【实用新型内容】
[0003]基于此，有必要针对传统的激光剥线切割头在切割较粗的线材时，因离焦导致较粗的线材切割效果不好的问题，提供一种能够对较粗的线材进行切割的切割装置，同时还提供了一种激光剥线机。
[0004]上述目的通过下述技术方案实现:
[0005]—种切割装置，包括:
[0006]激光器;及
[0007]至少两个结构相同的切割头，至少两个所述切割头与所述激光器连接，至少两个所述切割头相对设置，且至少两个所述切割头发出的激光射线相交于一点或相互错开；
[0008]其中，所述切割头包括反射镜组件、导向组件、聚焦镜组件、聚焦镜调节组件及自动调焦组件，所述反射镜组件通过所述导向组件与所述聚焦镜组件连接，且所述反射镜组件位于所述聚焦镜组件的上方，所述聚焦镜调节组件设置在所述聚焦镜组件上，所述自动调焦组件分别与所述反射镜组件及所述聚焦镜组件连接，所述自动调焦组件调焦时带动所述聚焦镜往复运动。
[0009]在其中一个实施例中，所述自动调焦组件包括电动机构，所述电动机构的固定端固定在所述反射镜组件上，所述电动机构的移动端固定在所述聚焦镜组件上，所述电动机构通过所述移动端带动所述聚焦镜往复运动。
[0010]在其中一个实施例中，所述电动机构为电缸。
[0011]在其中一个实施例中，所述自动调焦组件还包括固定座，所述电动机构的固定端通过所述固定座固定在所述反射镜组件上。
[0012]在其中一个实施例中，所述切割装置还包括用于支撑所述切割头的支撑座，所述支撑座上安装所述反射镜组件。
[0013]在其中一个实施例中，所述聚焦镜调节组件包括调节旋钮，所述调节旋钮设置在所述聚焦镜组件的表面上，所述调节旋钮转动能调节所述聚焦镜组件中的聚焦镜片。
[0014]在其中一个实施例中，所述切割装置还包括吹气组件，所述吹气组件与所述聚焦镜组件连接。
[0015]在其中一个实施例中，所述切割头的数量为两个，分别为第一切割头与第二切割头，所述第一切割头与所述第二切割头对称设置，且所述第一切割头位于所述第二切割头的上方。
[0016]还涉及一种激光剥线机，包括工作台、夹具、驱动装置、控制装置及如上述任一技术特征所述的切割装置；
[0017]所述控制装置分别与所述夹具、所述驱动装置及所述切割装置电连接；
[0018]所述切割装置固定设置于所述工作台上，所述驱动装置与所述夹具连接，所述夹具用于夹紧线材，所述驱动装置驱动所述夹具运动使所述线材位于切割装置的至少两个切割头发出的激光射线的交点上。
[0019]还涉及一种激光剥线机，包括工作台、夹具、驱动装置、控制装置及如上述技术特征所述的切割装置；
[0020]所述控制装置分别与所述夹具、所述驱动装置及所述切割装置电连接；
[0021]所述切割装置固定设置于所述工作台上，所述驱动装置与所述夹具连接，所述夹具用于夹紧线材，所述驱动装置驱动所述夹具运动使所述线材位于切割装置的两个切割头发出的激光射线的交点上。
[0022]本实用新型的有益效果是:
[0023]本实用新型的激光剥线机及其切割装置，结构设计简单合理，当线材较粗时，通过自动调焦组件自动调节焦点位置，使得至少两个切割头的焦点先对准线材的上下两个边缘，进行一次切割后，再通过自动调焦组件将焦点聚焦在线材的内部，如此循环操作完成对较粗的线材进行切割，能够保证线材剥线的切割效果，提高剥线效率，方便用户使用。
【附图说明】
[0024]图1为本实用新型一实施例的切割装置中切割头的立体图；
[0025]图2为图1所示的切割装置中切割头的数量为两个时的结构示意图；
[0026]其中:
[0027]100-切割头；
[0028]110-反射镜组件；
[0029]120-导向组件；
[0030]130-聚焦镜组件；
[0031]140-聚焦镜调节组件；
[0032]150-自动调焦组件；151-电动机构；152-固定座；
[0033]160-吹气组件；
[0034]170-支撑座；
[0035]200-第一切割头；
[0036]300-第二切割头。
【具体实施方式】
[0037]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本实用新型的激光剥线机及其切割装置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用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0038]参见图1，本实用新型一实施例的切割装置，包括激光器及至少两个结构相同的切割头100，至少两个切割头100与激光器连接。
[0039]在本实用新型中，激光器的数量为至少两个，每个切割头100对应一个激光器，激光器用于出射激光光束，切割头100具有入射口，激光光束由入射口进入到切割头100中，通过切割头100出射加工线材。当然，激光器的数量也可以为一个，通过一个激光器对应至少两个切割头100。并且，激光器发出的激光射线能够入射到切割头100中，进而通过切割头100发出激光射线来实现剥线。
[0040]至少两个切割头100相对设置，且至少两个切割头100发出的激光射线相交于一点，线材位于该点上，通过至少两个切割头100出射加工线材，能够提高线材剥线时的切割效率。对于较粗的线材，比如说，传统的激光剥线机需要切割五次才能完成线材剥线，本实用新型的切割装置只需要切割三次、甚至更少次就能完成线材剥线，同时，还能够保证线材的剥线效果。当然，至少两个切割头100发出的激光射线也可以相互错开，通过相互错开的激光射线来保证剥线效果，提高线材剥线时的切割效率。
[0041]至少两个切割头100的结构完全相同，在本实用新型中，仅通过其中一个切割头100里进行描述，以免赘述。切割头100包括反射镜组件110、导向组件120、聚焦镜组件130、聚焦镜调节组件140及自动调焦组件150，反射镜组件110通过导向组件120与聚焦镜组件130连接，且反射镜组件110位于聚焦镜组件130的上方，聚焦镜调节组件140设置在聚焦镜组件130上，自动调焦组件150分别与反射镜组件110及聚焦镜组件130连接，自动调焦组件150调焦时带动聚焦镜往复运动。反射镜组件110用于将激光器出射的激光光束反射，通过反射镜组件110将激光光束反射成所需的角度后，通过导向组件120激光光束出射给聚焦镜组件130，聚焦镜组件130将激光光束聚焦，再由切割头100的出射口出射聚焦后的激光光束。聚焦后的激光光束能够直接作用到线材上，保证线材的剥线效果。每个切割头100上自动调焦组件150的数量也可以为两个，这样能够进一步保证自动调焦组件150的调焦效果，进而保证剥线效果。
[0042]同时，聚焦镜调节组件140是用来调节聚焦镜组件130的聚焦的。当聚焦镜组件130聚焦的激光光束不能满足使用需求时，通过转动调节聚焦镜组件130来调节聚焦镜组件130。自动调焦组件150是用来调节聚焦镜组件130的聚焦高度的。当线材较粗时，一次切割过程不能完成线槽的剥线，由于线材较粗会造成聚焦镜组件130出现离焦现象，此时，通过自动调焦组件150调节聚焦镜组件130的聚焦高度，使得聚焦镜组件130将焦点聚集在线材的内部，方便快捷，便于用户使用。
[0043]至少两个切割头100相对设置。具体的，当切割头100的数量为三个时，三个切割头100呈等边三角形设置，三个切割头100分别位于等边三角形的三个顶点上，使得切割头100出射的激光光束能相交在等边三角形的中心上，将线材放置在等边三角形的中心即可。当切割头100的数量为四个时，四个切割头100呈正方形设置，四个切割头100分别位于正方形的四个顶点上，使得切割头100出射的激光光束能相交在正方形的中心上，将线材放置在正方形的中心即可。切割头100的数量更多时同理设置。参见图2，在本实施例中，切割头100的数量为两个，分别为第一切割头200与第二切割头300，第一切割头200与第二切割头300对称设置，且第一切割头200位于第二切割头300的上方，在安装时要求第一切割头200与第二切割头300出射的激光光束同线。这样，能够保证垂直出射激光光束，以确保切割头100出射的激光垂直于线材，保证剥线效果。当然，在安装时第一切割头200与第二切割头300出射的激光光束也可以不同线，也就是说，第一切割头200与第二切割头300出射的激光光束相互错开，这样，也能够保证剥线效果。
[0044]目前，激光剥线切割头与光纤激光器在切割加粗的线材时，不能通过一次切割完成剥线，并且在切割过程中，切割头在切割过程中不能自动变焦，所以因为离焦导致较粗的线材无法切割或切割效果不好，这样会影响剥线的效果，降低剥线速率，不便于使用。参见图1，本实用新型的切割装置在应用于较粗的线材时，通过自动调焦组件150自动调节焦点位置，使得至少两个切割头100的焦点先对准线材的上下两个边缘，进行一次切割后，再通过自动调焦组件150将焦点聚焦在线材的内部，如此循环操作完成对较粗的线材进行切割，能够保证线材剥线的切割效果，提高剥线效率，方便用户使用。
[0045]作为一种可实施方式，自动调焦组件150包括电动机构151，电动机构151的固定端固定在反射镜组件110上，电动机构151的移动端固定在聚焦镜组件130上，电动机构151通过移动端带动聚焦镜往复运动。通过电动机构151来自动调节聚焦镜组件130的高度，实现切割头100的自动调焦。较佳地，电动机构151为电缸。电缸是将伺服电机与丝杠一体化设计的模块化产品，将伺服电机的旋转运动转换成直线运动，同时将伺服电机最佳优点精确转速控制，精确转数控制，精确扭矩控制转变成精确速度控制，精确位置控制，精确推力控制，以保证电缸的运动位置精确。通过电缸调节聚焦镜组件130的聚焦高度，保证切割头100聚焦位置精确，进而保证剥线效果。当然，电缸还可以用其他的类似电动机构151替代。进一步地，自动调焦组件150还包括固定座152，电动机构151的固定端通过固定座152固定在反射镜组件110上。固定座152将电缸的固定端固定在反射镜组件110上，防止电缸的位置发生窜动，保证自动调焦组件150的调焦效果。
[0046]作为一种可实施方式，切割装置还包括用于支撑切割头100的支撑座170，支撑座170上安装反射镜组件110。每一个切割头100对应一个支撑座170，通过支撑座170将切割头100固定在激光剥线机的工作台上，防止在工作时切割头100的位置发生窜动导致聚焦镜组件130不能将焦点聚焦在线材的内部，支撑座170能够保证切割头100固定牢靠，进而保证剥线效果。
[0047]作为一种可实施方式，聚焦镜调节组件140包括调节旋钮，调节旋钮设置在聚焦镜组件130的表面上，调节旋钮转动能调节聚焦镜组件130中的聚焦镜片。通过调节旋钮调节聚焦镜组件130中的聚焦镜片的聚焦，调节旋钮上设置有刻度，方便用户使用。
[0048]作为一种可实施方式，切割装置还包括吹气组件160，吹气组件160与聚焦镜组件130连接。由于在切割的过程中，会产生烟气，同时，由于聚焦镜组件130的聚焦和反射的功能，容易产生热量，因此需设置吹气组件160，通过吹气组件160起到清洁加工环境和冷却的作用。
[0049]本实用新型还提供了一种激光剥线机，包括工作台、夹具、驱动装置、控制装置及如实施例中的切割装置;控制装置分别与夹具、驱动装置及切割装置电连接;切割装置固定设置于工作台上，驱动装置与夹具连接，夹具用于夹紧线材，驱动装置驱动夹具运动使线材位于切割装置的至少两个切割头100发出的激光射线的交点上。控制装置能够与切割头100电连接，进而切割头100控制反射镜组件110、聚焦镜组件130、聚焦镜调节组件140及自动调焦组件150工作。
[0050]本实用新型的切割装置的工作流程为:首先将第一切割头200与第二切割头300的焦点对准线材的上下两个边缘，运行一次切割过程，完成后，控制装置控制第一切割头200与第二切割头300的自动调焦组件150自动调整聚焦位置，将焦点聚焦在线材的内部，再运行一次切割过程，如此循环即可完成对较粗线材的切割。控制装置能够控制夹具夹紧或者松开线材，在切割过程中，控制装置控制驱动装置带动夹具及其中的线材运动，使得线材能够穿过切割头100的焦点。
[0051]同时，控制装置为PLC控制器，整个过程由PLC控制器进行控制，切割过程中无需人工，每一次调整聚焦镜组件130的位置由所切的线材决定，根据不同的线材特性，也可完成多次切割后再移动焦点进行下一次的切割。本实用新型的激光剥线机通过对切割头100的自动调焦组件150的应用，可实现对较粗线材的非金属层切割和对焦点敏感的金属屏蔽层切割。
[0052]以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种切割装置，其特征在于，包括: 激光器;及 至少两个结构相同的切割头，至少两个所述切割头与所述激光器连接，至少两个所述切割头相对设置，且至少两个所述切割头发出的激光射线相交于一点或相互错开； 其中，所述切割头包括反射镜组件、导向组件、聚焦镜组件、聚焦镜调节组件及自动调焦组件，所述反射镜组件通过所述导向组件与所述聚焦镜组件连接，且所述反射镜组件位于所述聚焦镜组件的上方，所述聚焦镜调节组件设置在所述聚焦镜组件上，所述自动调焦组件分别与所述反射镜组件及所述聚焦镜组件连接，所述自动调焦组件调焦时带动所述聚焦镜往复运动。2.根据权利要求1所述的切割装置，其特征在于，所述自动调焦组件包括电动机构，所述电动机构的固定端固定在所述反射镜组件上，所述电动机构的移动端固定在所述聚焦镜组件上，所述电动机构通过所述移动端带动所述聚焦镜往复运动。3.根据权利要求2所述的切割装置，其特征在于，所述电动机构为电缸。4.根据权利要求3所述的切割装置，其特征在于，所述自动调焦组件还包括固定座，所述电动机构的固定端通过所述固定座固定在所述反射镜组件上。5.根据权利要求3所述的切割装置，其特征在于，还包括用于支撑所述切割头的支撑座，所述支撑座上安装所述反射镜组件。6.根据权利要求3所述的切割装置，其特征在于，所述聚焦镜调节组件包括调节旋钮，所述调节旋钮设置在所述聚焦镜组件的表面上，所述调节旋钮转动能调节所述聚焦镜组件中的聚焦镜片。7.根据权利要求3所述的切割装置，其特征在于，还包括吹气组件，所述吹气组件与所述聚焦镜组件连接。8.根据权利要求1至7任一项所述的切割装置，其特征在于，所述切割头的数量为两个，分别为第一切割头与第二切割头，所述第一切割头与所述第二切割头对称设置，且所述第一切割头位于所述第二切割头的上方。9.一种激光剥线机，其特征在于，包括工作台、夹具、驱动装置、控制装置及如权利要求1至7任一项所述的切割装置； 所述控制装置分别与所述夹具、所述驱动装置及所述切割装置电连接； 所述切割装置固定设置于所述工作台上，所述驱动装置与所述夹具连接，所述夹具用于夹紧线材，所述驱动装置驱动所述夹具运动使所述线材位于切割装置的至少两个切割头发出的激光射线的交点上。10.—种激光剥线机，其特征在于，包括工作台、夹具、驱动装置、控制装置及如权利要求8所述的切割装置； 所述控制装置分别与所述夹具、所述驱动装置及所述切割装置电连接； 所述切割装置固定设置于所述工作台上，所述驱动装置与所述夹具连接，所述夹具用于夹紧线材，所述驱动装置驱动所述夹具运动使所述线材位于切割装置的两个切割头发出的激光射线的交点上。
【文档编号】B23K26/38GK205464805SQ201620023657
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年1月11日
【发明人】刘雪松, 程锋, 万德润, 杨锦彬, 高云峰
【申请人】大族激光科技产业集团股份有限公司