自動對中激光切割頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種自動對中激光切割頭，屬于激光切割技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著生產(chǎn)自動化的不斷提高，基于手動調(diào)節(jié)的各種設(shè)施機構(gòu)都因為有人為的過多參與而變得多了很多不確定性，難以滿足批量生產(chǎn)以及加工的實際需求。激光切割機也是如此，因為激光切割頭是激光切割機重要部件之一，使用過程中因為聚焦頭的噴嘴孔徑只有1.5mm左右，因此各處連接機構(gòu)的配合公差都有可能導(dǎo)致使用過程中激光焦點通過噴嘴的時候產(chǎn)生偏移的現(xiàn)象，因此正常使用過程中需要經(jīng)常的調(diào)整激光的同軸性，由于現(xiàn)在都是手動調(diào)整，因此同軸性都是靠人眼通過在噴嘴口粘上透明膠帶打點的方式來觀察，因此不確定因素比較多，經(jīng)常會出現(xiàn)忘記找同軸，或者是找完的同軸不是很理想的問題，往往正式因為這些問題會經(jīng)常影響到切割質(zhì)量的下降，導(dǎo)致產(chǎn)生不好的切割面或者產(chǎn)生不必要的報廢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種自動對中激光切割頭。
[0004]本實用新型的自動對中激光切割頭，包括頂部的QBH接口(3)、設(shè)在QBH接口(3)下方的自動對中調(diào)整模塊(2 )、設(shè)在自動對中調(diào)整模塊(2 )下方的調(diào)焦模塊、設(shè)在調(diào)焦模塊下方的保護鏡模塊(4)和設(shè)在保護鏡模塊(4)下方的噴嘴(5)；
[0005]所述的自動對中調(diào)整模塊(2)包括調(diào)整電機和帶有準(zhǔn)直鏡(2-5)的準(zhǔn)直鏡座(2-6)，所述的調(diào)整電機包括X軸調(diào)整電機(2-1)和Y軸調(diào)整電機(2-3)，所述的準(zhǔn)直鏡座(2-6)置于X軸調(diào)整電機(2-1)和Y軸調(diào)整電機(2-3)的頂部，所述的X軸調(diào)整電機(2-1)相對于準(zhǔn)直鏡座(2-6)的另一側(cè)設(shè)有X軸彈簧頂絲(2-4)，所述的Y軸調(diào)整電機(2-3)相對于準(zhǔn)直鏡座(2-6)的另一側(cè)設(shè)有Y軸彈簧頂絲(2-2)，兩個彈簧頂絲與兩個調(diào)整電機形成十字推拉式的調(diào)整結(jié)構(gòu)；
[0006]所述的自動對中激光切割頭還包括(XD相機(6-1)、設(shè)在(XD相機(6_1)上的鏡頭(6-2),帶有折射鏡(6-3)的折射鏡座(6-4)、選擇性光譜折射鏡(6-7)和帶有聚焦鏡(6-5)的聚焦鏡座(6-6)，所述的選擇性光譜折射鏡(6-7)和聚焦鏡(6-5)設(shè)在噴嘴(5)上方，所述的選擇性光譜折射鏡(6-7)與折射鏡(6-3)設(shè)在同一水平面且方向相同，所述的聚焦鏡(6-5)設(shè)在選擇性光譜折射鏡(6-7)正下方，所述的選擇性光譜折射鏡(6-7)設(shè)在準(zhǔn)直鏡(2-5)正下方；
[0007]所述的自動對中激光切割頭還包括自動控制系統(tǒng)，所述的自動控制系統(tǒng)包括激光控制切割系統(tǒng)、影像處理器、RS485通訊模塊和PLC，所述的激光控制切割系統(tǒng)與影像處理器相連，所述的影像處理器與CCD相機相連，所述的RS485通訊模塊與PLC相連。
[0008]本實用新型主要是對激光切割機切割頭焦點對中部分實現(xiàn)自動化控制，其工作方式主要是借助C⑶相機、影像處理器、可編程控制器PLC、調(diào)整電機和十字推拉式鏡片調(diào)整機構(gòu)等設(shè)施通過對鏡片的位置調(diào)整實現(xiàn)焦點平面位置移動調(diào)整工作，其主要工作過程為當(dāng)激光對中需求信號發(fā)出時，機床會驅(qū)動切割頭運動至固定點，該位置下方水平安裝了一塊銅板，當(dāng)切割頭運動到銅板正上方時自動對中系統(tǒng)開始按照特定的程序工作，首先CCD相機會對出激光時打在銅板上的火花進行采集，然后通過采集到火花點的位置和噴嘴圓孔成像之間的關(guān)系，由影像處理器自動處理圖片然后計算出實際焦點位置與噴嘴中心位置X向和Y向誤差的距離，通過RS485通訊模塊將數(shù)據(jù)傳送至安裝于電氣柜的可編程控制器中，由可編程控制器對自動對中激光聚焦頭上部的鏡片調(diào)整電機發(fā)送定位運動信號，實現(xiàn)對鏡片的位置調(diào)整工作，可編程控制器通過驅(qū)動2個調(diào)整電機推拉十字形結(jié)構(gòu)的鏡片調(diào)整座從而完成鏡片位置平面調(diào)整工作，最終實現(xiàn)焦點位置的調(diào)整工作，整個調(diào)整過程只需要2次出光采集過程包括一次采樣定位一次采樣比對在短短10秒鐘內(nèi)就可以實現(xiàn)焦點對中調(diào)整整個過程。
[0009]本實用新型的自動對中激光切割頭具有如下技術(shù)效果:
[0010]采用CCD自動對中裝置后的激光聚焦頭激光同軸性會更加準(zhǔn)確，可以實現(xiàn)每次加工前進行自動對中操作，同時加工過程中也可以根據(jù)圖形復(fù)雜程度設(shè)置特定點實現(xiàn)對中操作，這樣以來切割效果會得到穩(wěn)定的保證，同時過程中對中功能也讓設(shè)備運行過程中的震動等外在因素對切割頭焦點位置的影響進行修正，保證大批量加工的成品率。相比傳統(tǒng)的手動調(diào)整方式效率更高，更加精準(zhǔn)，同時手動調(diào)整存在很多不確定性和誤差因素，也是因為這些原因?qū)е铝思す饧庸さ漠a(chǎn)品效果一致性，批量化加工時成品率下降等問題的產(chǎn)生，同時手動調(diào)整無法實現(xiàn)過程中對中功能，難以讓整個生產(chǎn)自動化程度提高。自動對中激光聚焦頭就完全解決了該問題。
【附圖說明】
[0011]圖1是本實用新型的自動對中激光切割頭的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2是本實用新型的自動對中調(diào)整模塊的剖面圖；
[0013]圖3是本實用新型的自動檢測穿孔的激光切割頭的剖面圖；
[0014]圖4是本實用新型的自動檢測穿孔的光路實現(xiàn)原理圖；
[0015]圖5是本實用新型中激光切割控制系統(tǒng)的組成模塊示意圖；
[0016]圖6為本實用新型的工作流程框圖；
[0017]圖7為本實用新型的工作流程詳圖。
[0018]其中，1為切割頭主體，2為自動對中調(diào)整模塊，3為QBH接口，4為保護鏡模塊，5為噴嘴，6-1為(XD相機，6-2為鏡頭，6-3為折射鏡，6_4為折射鏡座，6_5為聚焦鏡，6_6為聚焦鏡座，6-7為選擇性光譜折射鏡，2-1為X軸調(diào)整電機，2-4為X軸彈簧頂絲，2-3為Y軸調(diào)整電機，2-2為Y軸彈簧頂絲，2-5為準(zhǔn)直鏡，2-6為準(zhǔn)直鏡座。
【具體實施方式】
[0019]如圖1-3所示，本實用新型的自動對中激光切割頭，包括頂部的QBH接口(3)、設(shè)在QBH接口(3)下方的自動對中調(diào)整模塊(2)、設(shè)在自動對中調(diào)整模塊(2)下方的調(diào)焦模塊、設(shè)在調(diào)焦模塊下方的保護鏡模塊(4)和設(shè)在保護鏡模塊(4)下方的噴嘴(5)；
[0020]所述的自動對中調(diào)整模塊(2)包括調(diào)整電機和帶有準(zhǔn)直鏡(2-5)的準(zhǔn)直鏡座(2-6)，所述的調(diào)整電機包括X軸調(diào)整電機(2-1)和Y軸調(diào)整電機(2-3)，所述的準(zhǔn)直鏡座(2-6)置于X軸調(diào)整電機(2-1)和Y軸調(diào)整電機(2-3)的頂部，所述的X軸調(diào)整電機(2-1)相對于準(zhǔn)直鏡座(2-6)的另一側(cè)設(shè)有X軸彈簧頂絲(2-4)，所述的Y軸調(diào)整電機(2-3)相對于準(zhǔn)直鏡座(2-6)的另一側(cè)設(shè)有Y軸彈簧頂絲(2-2)，兩個彈簧頂絲與兩個調(diào)整電機形成十字推拉式的調(diào)整結(jié)構(gòu)；
[0021]所述的自動對