專利名稱：激光切割雙值等長(zhǎng)光路補(bǔ)償系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種數(shù)控機(jī)床，特別涉及一種激光切割機(jī)。
背景技術(shù)：
數(shù)控激光切割機(jī)是將激光作為一種加工手段對(duì)金屬或非金屬板材進(jìn)行切割加工的一種裝置，可在平面板材上加工直線和任意形狀的曲線，其被廣泛應(yīng)用于電氣制造、汽車、儀表開(kāi)關(guān)、紡織機(jī)械、運(yùn)輸機(jī)械、家電制造、電梯設(shè)備制造、食品工業(yè)、裝飾裝潢與廣告以及激光加工站等。 由于激光束在傳遞過(guò)程中有發(fā)散現(xiàn)象，快速軸流式C02激光發(fā)生器的發(fā)散角通常為2毫弧度，激光束傳遞每延長(zhǎng)一米，光束直徑增加2毫米，要得到好的切割質(zhì)量及效率，首先要保證光束直徑盡可能小的變化，目前的激光切割機(jī)，包括與機(jī)身相對(duì)固定的激光發(fā)生器，激光發(fā)生器將發(fā)射的激光束經(jīng)多次變向后傳遞給光路上設(shè)置的工作反射鏡，工作反射鏡將激光經(jīng)聚焦鏡聚焦到工作臺(tái)上的待切割工件上，工作反射鏡隨切割頭沿X軸運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)，其僅具有單值補(bǔ)償，只補(bǔ)償單軸(如X軸)，而切割碳鋼薄板(t< 10mm)與切割碳鋼厚板(10mm<t<25mm)所需要的總光路長(zhǎng)度不同，通常相差3 4m，而上述結(jié)構(gòu)使得單臺(tái)數(shù)控激光切割機(jī)只能做到更好地切割薄板或者厚板，做不到兩者兼顧，大大降低了機(jī)床的通用性，不能滿足用戶對(duì)切割板材厚度及切割質(zhì)量越來(lái)越高的要求。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種激光切割雙值等長(zhǎng)光路補(bǔ)償系統(tǒng)，使得激光切割機(jī)能切割厚板和薄板，以提高激光切割機(jī)的通用性。 本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的激光切割雙值等長(zhǎng)光路補(bǔ)償系統(tǒng)，包括與機(jī)身相對(duì)固定的激光發(fā)生器，激光發(fā)生器將發(fā)射的激光束經(jīng)多次變向后傳遞給光路上設(shè)置的工作反射鏡，工作反射鏡將激光束經(jīng)聚焦鏡聚焦到工作臺(tái)上的待切割工件上，工作反射鏡隨切割頭沿X軸運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)，激光發(fā)生器與工作反射鏡之間的光路上設(shè)有相互垂直的兩個(gè)補(bǔ)償反射鏡，兩個(gè)補(bǔ)償反射鏡固定在可沿激光發(fā)生器的激光束方向移動(dòng)的直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，補(bǔ)償反射鏡在直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上的位置由數(shù)控系統(tǒng)控制，該直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括相連的第一工作段和第二工作段，補(bǔ)償反射鏡位于第一工作段上時(shí)的光程與厚板相對(duì)應(yīng)，補(bǔ)償反射鏡位于第二工作段上時(shí)的光程與薄板相對(duì)應(yīng)。 本實(shí)用新型工作時(shí)，激光發(fā)生器發(fā)出激光束，照射到其中一個(gè)補(bǔ)償反射鏡上，該補(bǔ)償反射鏡將激光束反射到另一補(bǔ)償反射鏡上，經(jīng)再次反射形成與入射激光束相平行的激光束照射到工作反射鏡上，經(jīng)工作反射鏡照射到聚焦鏡上，再聚焦到工作臺(tái)上的待切割工件上，進(jìn)而將待切割工件進(jìn)行切割；切割頭會(huì)根據(jù)切割位置的需要而運(yùn)動(dòng)，隨著切割頭的運(yùn)動(dòng)，可通過(guò)檢測(cè)控制機(jī)構(gòu)使直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)產(chǎn)生相應(yīng)運(yùn)動(dòng)，直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以改變光路的長(zhǎng)度，以保持從激光發(fā)生器到聚焦鏡的光路長(zhǎng)度始終保持一致，使得激光的散射光斑直徑固定，角度恒定，聚焦鏡形成的焦斑直徑和焦涉均一致，可提高切割質(zhì)量；補(bǔ)償反射鏡在直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上的位置由數(shù)控系統(tǒng)控制，數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)所切割的板材的厚薄，給出最適合切割的補(bǔ)償反射鏡的位置，當(dāng)補(bǔ)償反射鏡位于第一工作段上時(shí)，其光程適合于切割厚板，當(dāng)補(bǔ)償反射鏡位于第二工作段上時(shí)，其光程適合于切割薄板，采用兩種工作模式，可適應(yīng)厚薄板切割時(shí)的光程變化，保證了切割質(zhì)量。該裝置提高了現(xiàn)有激光切割機(jī)的通用性，
使其不僅可以切割薄板，也能順利切割厚板。
圖1為本實(shí)用新型工作原理圖。 其中，l激光發(fā)生器，2激光束，3、4變向發(fā)射鏡，5、6補(bǔ)償反射鏡，7工作反射鏡，8聚焦鏡，9直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，M第一工作段，N第二工作段。
具體實(shí)施方式如圖所示，為激光切割雙值等長(zhǎng)光路補(bǔ)償系統(tǒng)，包括與機(jī)身相對(duì)固定的激光發(fā)生器l，激光發(fā)生器1將發(fā)射的激光束2經(jīng)變向反射鏡3、4變向后傳遞給光路上設(shè)置的工作反射鏡7，工作反射鏡7將激光束2經(jīng)聚焦鏡8聚焦到工作臺(tái)上的待切割工件上，工作反射鏡7隨切割頭沿X軸運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)，激光發(fā)生器1與工作反射鏡7之間的光路上設(shè)有相互垂直的兩個(gè)補(bǔ)償反射鏡5、6，兩個(gè)補(bǔ)償反射鏡5、6固定在可沿激光發(fā)生器的激光束方向移動(dòng)的直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)9上，補(bǔ)償反射鏡5、6在直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)9上的位置由數(shù)控系統(tǒng)控制，該直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)9包括相連的第一工作段M和第二工作段N，補(bǔ)償反射鏡5、6位于第一工作段M上時(shí)的光程與厚板相對(duì)應(yīng)，補(bǔ)償反射鏡5、6位于第二工作段N上時(shí)的光程與薄板相對(duì)應(yīng)。[0010] 在切割厚板時(shí)，激光發(fā)生器l發(fā)出激光束2，經(jīng)變向反射鏡3、4變向，再經(jīng)補(bǔ)償反射鏡5、6反射，到達(dá)工作反射鏡，最終到達(dá)聚焦鏡8，光束聚焦后對(duì)板材進(jìn)行切割，這一段激光束通過(guò)的路徑長(zhǎng)度即為光程，圖中聚焦鏡8處于的A、B、C、D四個(gè)位置分別對(duì)應(yīng)于切割板材的四個(gè)角，補(bǔ)償反射鏡5、6位于第一工作段上，為保證光程一致，補(bǔ)償反射鏡5、6的位置與A、 B、 C、 D分別一一對(duì)應(yīng)為a、 b、 c、 d四個(gè)位置，在A、 B位置時(shí)，工作反射鏡位于F位置，在C、 D位置時(shí)，工作反射鏡位于f位置，數(shù)控系統(tǒng)可根據(jù)需要給出補(bǔ)償發(fā)射鏡5、6所處的位置，并指令直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)使補(bǔ)償反射鏡運(yùn)動(dòng)到該位置，以保證光程一致；當(dāng)需要切割薄板時(shí)，數(shù)控系統(tǒng)轉(zhuǎn)換工作模式，使補(bǔ)償反射鏡移動(dòng)到第二工作段N上，延長(zhǎng)了激光發(fā)生器與工作反射鏡之間的光程，以適應(yīng)厚薄板的切割需要，例如，在D點(diǎn)位置切割時(shí)，對(duì)于厚板，補(bǔ)償反射鏡位于d位置，當(dāng)切割薄板時(shí)，補(bǔ)償反射鏡位于d'位置，這樣可使激光切割機(jī)不僅可以切割厚板，也能切割薄板。 該激光切割雙值等長(zhǎng)光路補(bǔ)償系統(tǒng)的應(yīng)用使得激光切割時(shí)等光路長(zhǎng)度的值有兩個(gè)，分別對(duì)應(yīng)于切割薄板和厚板，兩者的切換通過(guò)數(shù)控系統(tǒng)很容易實(shí)現(xiàn)，使得激光切割機(jī)的設(shè)計(jì)更加通用化，能滿足用戶的不同需求。
權(quán)利要求激光切割雙值等長(zhǎng)光路補(bǔ)償系統(tǒng)，包括與機(jī)身相對(duì)固定的激光發(fā)生器，激光發(fā)生器將發(fā)射的激光束經(jīng)多次變向后傳遞給光路上設(shè)置的工作反射鏡，工作反射鏡將激光束經(jīng)聚焦鏡聚焦到工作臺(tái)上的待切割工件上，工作反射鏡隨切割頭沿X軸運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)，其特征在于激光發(fā)生器與工作反射鏡之間的光路上設(shè)有相互垂直的兩個(gè)補(bǔ)償反射鏡，兩個(gè)補(bǔ)償反射鏡固定在可沿激光發(fā)生器的激光束方向移動(dòng)的直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，補(bǔ)償反射鏡在直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上的位置由數(shù)控系統(tǒng)控制，該直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括相連的第一工作段和第二工作段，補(bǔ)償反射鏡位于第一工作段上時(shí)的光程與厚板相對(duì)應(yīng)，補(bǔ)償反射鏡位于第二工作段上時(shí)的光程與薄板相對(duì)應(yīng)。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域內(nèi)的激光切割雙值等長(zhǎng)光路補(bǔ)償系統(tǒng)，包括與機(jī)身相對(duì)固定的激光發(fā)生器，激光發(fā)生器將發(fā)射的激光束傳遞給工作反射鏡，再經(jīng)聚焦鏡聚焦到工作臺(tái)上的待切割工件上，工作反射鏡隨切割頭沿X軸運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)，激光發(fā)生器與工作反射鏡之間的光路上設(shè)有相互垂直的兩個(gè)補(bǔ)償反射鏡，補(bǔ)償反射鏡固定在直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，補(bǔ)償反射鏡在直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上的位置由數(shù)控系統(tǒng)控制，該直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括相連的第一工作段和第二工作段，對(duì)應(yīng)于厚、薄板，補(bǔ)償反射鏡位于不同工作段。該裝置采用兩種工作模式，可適應(yīng)厚薄板的光程變化，提高了現(xiàn)有激光切割機(jī)的通用性。
文檔編號(hào)B23K26/38GK201471090SQ200920234220
公開(kāi)日2010年5月19日 申請(qǐng)日期2009年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月13日
發(fā)明者周慶, 岳俊強(qiáng), 鄭東 申請(qǐng)人:江蘇金方圓數(shù)控機(jī)床有限公司