[发明专利]一种激光焦点位置快速找正装置

说明书

技术领域

本发明涉及激光加工技术领域，尤其涉及一种激光加工中自动快速确定焦点位置的装置。

背景技术

 激光加工技术作为特种加工技术的一部分正被广泛应用于机械加工制造领域。在激光加工过程中，影响其加工质量的工艺因素主要有激光功率、加工速度、离焦量、保护气体等。而离焦量，即激光焦点与工件上表面之间的距离，是一个重要的工艺参数，其决定了激光能量密度的大小，离焦量选择不准确或不方便，必然影响加工质量和加工效率。

目前激光加工过程的离焦量一般为预先选定，这就要求在激光正式加工零件之前，需要先确定激光焦点位置，然后根据此焦点位置，再来确定离焦量，所以确定激光焦点位置就显得较为重要。目前常用的焦点位置的找正方法有：一是：用低功率连续激光在焦点附近由低到高在厚纸板或树脂板上烧出一条连续的划痕，比较划痕的粗细变化来确定激光焦点的位置；二是：用大功率脉冲激光在焦点附近由低到高在钢板上按一定间隔打出匙孔，比较匙孔的大小来确定激光焦点的位置。这两种方法的缺点是需要重复试验，精度低，多次确定激光焦点位置的一致性较差。

中国专利公开号为“CN 101823181 A”，名称为“一种快速标定激光焦点位置的方法及机构”，公开了一种快速标定激光焦点位置的方法及机构，通过将靠近透镜的光路挡住一半，从而使激光束只成半圆状的像；再将距离按线性变化，使激光在焦点的前后位置对钢板进行烧蚀后，比较光斑形状的变化从而确定激光焦点的位置，该方法及机构与传统方法类似，不能有效地解决激光焦点快速精密的确定及多次找正的一致性问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种能对激光焦点位置进行便捷、快速、准确（一致性好）的找正装置，有效解决现有激光加工中激光焦点位置找正的弊端。

本发明是通过以下技术方案来实现的：动力驱动部件通过传动部件连接激光加工头部件，激光加工头部件的最下部是探头，探头电连接PLC控制部件，动力驱动部件包括DC24V电动机，齿轮变速箱和离合机构，DC24V电动机电连接PLC控制部件且通过齿轮变速箱连接离合机构，离合机构连接传动部件的同步带一端，同步带另一端连接同步齿轮，同步齿轮固接机床丝杆的下端，机床丝杆上套装丝杆螺母，丝杆螺母固接机床Z向侧板的一侧，机床Z向侧板的另一侧固接激光加工头部件。 

所述离合机构包括离合器轴、离合销轴、内齿同步带轮和离合齿轮；离合器轴和离合齿轮均同轴位于筒状的内齿同步带轮的中腔中；齿轮变速箱的动力输出轴下端同轴固接离合器轴，离合器轴固定连接离合销轴的一端，离合销轴另一端向下活动连接离合齿轮；内齿同步带轮与离合齿轮以内外齿相啮合，离合器轴与内齿同步带轮之间留有间隙，内齿同步带轮外圈连接同步带一端。

所述激光加工头部件包括探头伸缩杆、导向套和探测基座，探头上部分通过螺纹固接探头伸缩杆下端，探头伸缩杆外间隙套有导向套，导向套固接探测基座，探测基座固接于机床Z向侧板的另一侧。

所述离合齿轮中间固接离合器拉杆上端，离合器拉杆中段通过平面轴承连接离合手柄固定板，离合器拉杆下端固接离合手柄的下端，离合手柄穿过离合手柄固定板上的槽并通过连接件铰接于离合手柄固定板，离合手柄 的上端向上扳动后接触于控制开关的触点且离合齿轮向下处于脱开离合销轴位置，控制开关电连接PLC控制部件。

探头伸缩杆左右两侧对称设置一对拨杆和一对连杆，拨杆中段通过销与连杆的下端活动连接，拨杆的下端铰接在探测基座上，一对连杆上端固接固套在探头伸缩杆上的固定环。

本发明的有益效果是：

1、能实现自动找寻焦点位置的目的，解决了激光焦点位置找正不方便、精度低、一致性差的缺点，实现探头的精确定位，最终实现激光焦点位置高效快速、便捷精确的找正。

2、具有动力驱动关闭功能，能避免加工过程中焦距探测部件产生干涉。

3、设计合理，结构简单，制造方便，能够有效地解决激光焦点位置找正的便捷性、准确性和多次找正的一致性等问题，从而提高激光加工的质量，减少了找正的辅助时间，降低了成品废品率。

 附图说明

下面通过附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细说明；

图1是本发明激光焦点位置找正装置的组装图；

图2是图1中激光加工头部件G的结构放大图，即图1中激光加工头部件G放大的右向视图；

图3是图1中动力驱动部件F的放大主视图，即图1中动力驱动部件F放大的左向视图；

图4是图3中局部H的放大图；即离合机构的放大图；