異形曲面激光雕刻自重調(diào)焦跟蹤裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于激光加工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種異形曲面激光雕刻自重調(diào)焦跟蹤裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]激光雕刻加工是利用數(shù)控技術(shù)為基礎(chǔ)，激光為加工媒介，機(jī)電傳動(dòng)為動(dòng)力。加工材料在激光束的作用下瞬間使材料表面熱變氣化，使激光雕刻達(dá)到加工的目的。激光加工特點(diǎn):在激光束聚焦范圍內(nèi)熱溶面積小，切縫窄，表面不變形，加工精度高，速度快等，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。但對(duì)于異形曲面，由于激光焦距的不斷變化，嚴(yán)重影響加工效果。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，激光雕刻大多都是平面雕刻，對(duì)于異形曲面雕刻，調(diào)焦跟蹤的方式一般為非接觸傳感跟蹤等方式。特別是對(duì)非金屬材料的加工，跟蹤速度慢，雕刻效率低效果差，且裝置復(fù)雜，操作不便，成本高。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]針對(duì)上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的是提供一種異形曲面激光雕刻自重調(diào)焦跟蹤裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，靈活方便，實(shí)現(xiàn)并提升異形曲面激光加工的雕刻效率和效果。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:
[0005]一種異形曲面激光雕刻自重調(diào)焦跟蹤裝置，包括裝置支架上的激光器和自重調(diào)焦激光聚焦裝置；所述裝置支架通過(guò)滑動(dòng)裝置安裝在X向支撐橫梁上，X向支撐橫梁通過(guò)滑動(dòng)裝置設(shè)置在Y向支撐梁上，Y向支撐梁固定在底座上，該裝置支架沿X向支撐橫梁左右移動(dòng)，X向支撐橫梁沿Y向支撐梁前后移動(dòng)；
[0006]所述激光器安裝在裝置支架上，裝置支架下部固定設(shè)置一托板；所述托板上固定安裝導(dǎo)軌滑塊，所述導(dǎo)軌滑塊上設(shè)置有一直線導(dǎo)軌，所述直線導(dǎo)軌沿導(dǎo)軌滑塊上下滑動(dòng)；直線導(dǎo)軌底部安裝自重調(diào)焦激光聚焦裝置，所述自重調(diào)焦激光聚焦裝置上設(shè)有與激光束對(duì)準(zhǔn)的聚焦鏡，所述自重調(diào)焦激光聚焦裝置底面上偏離中心點(diǎn)的位置設(shè)有一跟蹤聚焦定位球。
[0007]優(yōu)選的，所述激光器為二氧化碳激光器，與工業(yè)循環(huán)水冷卻機(jī)相連。
[0008]優(yōu)選的，所述聚焦鏡安裝在聚焦微調(diào)裝置內(nèi)部。
[0009]優(yōu)選的，所述聚焦微調(diào)裝置通過(guò)焦距位置調(diào)整塊安裝在所述自重調(diào)焦激光聚焦裝置上，所述焦距位置調(diào)整塊通過(guò)自重調(diào)焦激光聚焦裝置上的條形槽上下移動(dòng)，并通過(guò)螺栓緊固。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果如下:
[0011]本實(shí)用新型在異形曲面激光雕刻過(guò)程中，通過(guò)調(diào)焦激光聚焦裝置的自重和接觸加工材料表面聚焦定位球?qū)崟r(shí)跟蹤調(diào)焦。該裝置激光焦點(diǎn)跟蹤速度快，效果好，效率高，雕刻出產(chǎn)品的圖像或文字清晰均勻，精細(xì)美觀；
[0012]該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作靈活方便，實(shí)用效果顯著。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖中:
[0015]1-X向支撐橫梁，2-Y向支撐梁，3-托板，4-激光器，5-加工曲面，6-導(dǎo)軌滑塊，7-直線導(dǎo)軌，8-自重調(diào)焦激光聚焦裝置，9-聚焦鏡，10-跟蹤聚焦定位球，11-底座，12-裝置支架，13-焦距位置調(diào)整塊，14-聚焦微調(diào)裝置，15-激光束。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例做詳細(xì)說(shuō)明。
[0017]本實(shí)用新型異形曲面激光雕刻自重調(diào)焦跟蹤裝置，如圖1所示，包括裝置支架12上的激光器4和自重調(diào)焦激光聚焦裝置8 ;
[0018]所述裝置支架12通過(guò)滑動(dòng)裝置安裝在X向支撐橫梁I上，X向支撐橫梁I通過(guò)滑動(dòng)裝置設(shè)置在Y向支撐梁2上，Y向支撐梁2固定在底座11上，該裝置支架12沿X向支撐橫梁I左右移動(dòng)，X向支撐橫梁I沿Y向支撐梁2前后移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)該裝置的激光束在X、Y兩維平面上數(shù)控聯(lián)動(dòng)；
[0019]所述激光器4安裝在裝置支架12上，裝置支架12下部固定設(shè)置一托板3 ;所述托板3上固定安裝導(dǎo)軌滑塊6，所述導(dǎo)軌滑塊上設(shè)置有一直線導(dǎo)軌7，所述直線導(dǎo)軌7沿導(dǎo)軌滑塊6上下滑動(dòng)；所述直線導(dǎo)軌7底部固定安裝自重調(diào)焦激光聚焦裝置8，所述自重調(diào)焦激光聚焦裝置8上設(shè)有與激光束15對(duì)準(zhǔn)的聚焦鏡9，所述自重調(diào)焦激光聚焦裝置8底面上偏離中心點(diǎn)的位置設(shè)有一跟蹤聚焦定位球10，跟蹤聚焦定位球10與待加工產(chǎn)品的加工曲面5接觸。
[0020]本實(shí)施例所述跟蹤聚焦定位球10在自重調(diào)焦激光聚焦裝置8底面的偏離中心點(diǎn)的位置，跟蹤聚焦定位球10底部的弧形面的接觸點(diǎn)和聚焦鏡9的焦距在曲面各點(diǎn)上保持一致，依靠激光聚焦裝置8的自重，實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程中激光束的實(shí)時(shí)聚焦跟蹤。
[0021]所述聚焦鏡9安裝在聚焦微調(diào)裝置14內(nèi)部；所述聚焦微調(diào)裝置14通過(guò)焦距位置調(diào)整塊13安裝在所述自重調(diào)焦激光聚焦裝置8上，所述焦距位置調(diào)整塊13通過(guò)自重調(diào)焦激光聚焦裝置8上的條形槽上下移動(dòng)，找出激光束15的焦距范圍并通過(guò)螺栓緊固，焦距位置調(diào)整塊13的上下移動(dòng)實(shí)現(xiàn)聚焦鏡9焦距的粗調(diào)，聚焦微調(diào)裝置14實(shí)現(xiàn)聚焦鏡9焦距的微調(diào)，找到激光束15的聚焦點(diǎn)。本實(shí)施例所述激光器4為二氧化碳激光器，與工業(yè)循環(huán)水冷卻機(jī)相連。
[0022]異形曲面激光雕刻自重調(diào)焦跟蹤裝置的工作過(guò)程為:
[0023]首先，將待加工的異形曲面材料放置固定在工作臺(tái)上；調(diào)節(jié)X向支撐橫梁I在Y向支撐梁2上的初始位置，將激光束15對(duì)準(zhǔn)待加工件的加工起點(diǎn)，跟蹤聚焦定位球10與待加工件的加工曲面5接觸；啟動(dòng)激光器4，上下移動(dòng)焦距位置調(diào)整塊13和聚焦微調(diào)裝置14，使激光束15的焦距點(diǎn)作用在加工材料表面，開(kāi)始加工。加工過(guò)程中，根據(jù)控制器的輸入的雕刻程序進(jìn)行掃描或劃線雕刻；自重調(diào)焦激光聚焦裝置8通過(guò)X向支撐橫梁I和Y向支撐梁2根據(jù)控制器發(fā)出的指令沿X、Y數(shù)控路徑移動(dòng)，繪制文字或圖形。
[0024]以上對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，但所述內(nèi)容僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本實(shí)用新型的實(shí)施范圍。凡依本實(shí)用新型申請(qǐng)范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本實(shí)用新型的專利涵蓋范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.異形曲面激光雕刻自重調(diào)焦跟蹤裝置，其特征在于:包括裝置支架(12)上的激光器(4)和自重調(diào)焦激光聚焦裝置⑶； 所述裝置支架通過(guò)滑動(dòng)裝置安裝在X向支撐橫梁(I)上，X向支撐橫梁(I)通過(guò)滑動(dòng)裝置設(shè)置在Y向支撐梁⑵上，Y向支撐梁⑵固定在底座(11)上，該裝置支架(12)沿X向支撐橫梁⑴左右移動(dòng)，X向支撐橫梁⑴沿Y向支撐梁⑵前后移動(dòng)； 所述激光器(4)安裝在裝置支架(12)上，裝置支架(12)下部固定設(shè)置一托板(3);所述托板(3)上固定安裝導(dǎo)軌滑塊(6)，所述導(dǎo)軌滑塊(6)上設(shè)置有一直線導(dǎo)軌(7)，所述直線導(dǎo)軌(7)沿導(dǎo)軌滑塊(6)上下滑動(dòng)；直線導(dǎo)軌(7)底部安裝自重調(diào)焦激光聚焦裝置(8)，所述自重調(diào)焦激光聚焦裝置(8)上設(shè)有與激光束對(duì)準(zhǔn)的聚焦鏡(9)，所述自重調(diào)焦激光聚焦裝置(8)底面上偏離中心點(diǎn)的位置設(shè)有一跟蹤聚焦定位球(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異形曲面激光雕刻自重調(diào)焦跟蹤裝置，其特征在于:所述激光器(4)為二氧化碳激光器，與工業(yè)循環(huán)水冷卻機(jī)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異形曲面激光雕刻自重調(diào)焦跟蹤裝置，其特征在于:所述聚焦鏡(9)安裝在聚焦微調(diào)裝置(14)內(nèi)部。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的異形曲面激光雕刻自重調(diào)焦跟蹤裝置，其特征在于:所述聚焦微調(diào)裝置(14)通過(guò)焦距位置調(diào)整塊(13)安裝在所述自重調(diào)焦激光聚焦裝置(8)上，所述焦距位置調(diào)整塊(13)通過(guò)自重調(diào)焦激光聚焦裝置(8)的條形槽上下移動(dòng)，并通過(guò)螺栓緊固。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種異形曲面激光雕刻自重調(diào)焦跟蹤裝置，包括裝置支架上的激光器和自重激光調(diào)焦裝置；裝置支架豎直安裝在X向支撐橫梁滑動(dòng)軌道上，x向支撐橫梁安裝在兩組Y向支撐梁滑動(dòng)軌道上；在裝置支架上安裝有激光器，下部安裝有托板；托板上固定安裝導(dǎo)軌滑塊，導(dǎo)軌滑塊上的直線導(dǎo)軌可上下滑動(dòng)；直線導(dǎo)軌底部固定安裝自重激光調(diào)焦裝置；自重激光調(diào)焦裝置上設(shè)有與激光束對(duì)準(zhǔn)的焦距定位調(diào)整塊和聚焦微調(diào)裝置，聚焦鏡安裝在聚焦微調(diào)裝置內(nèi)，在自重激光調(diào)焦裝置底面上偏離中心點(diǎn)的位置安裝有聚焦跟蹤定位球。本實(shí)用新型裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用，在異形曲面激光雕刻過(guò)程中聚焦跟蹤無(wú)延時(shí)，加工速度快，效果好。雕刻出產(chǎn)品的圖形或文字清晰均勻，精細(xì)美觀。
【IPC分類】B23K26-362, B23K26-046
【公開(kāi)號(hào)】CN204449635
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520045493
【發(fā)明人】白瑋, 申鵬, 王曼, 李麗
【申請(qǐng)人】天津市激光技術(shù)研究所
【公開(kāi)日】2015年7月8日
【申請(qǐng)日】2015年1月22日