[发明专利]一种激光头调焦方法、装置及激光切割机

说明书

本发明提供一种激光头调焦方法、装置及激光切割机，当切割厚板时，聚焦镜片使用长焦距镜片，将长焦距镜片安装到长焦距聚焦镜片安装座，根据喷嘴与切割物体之间的距离，以及切割物体的厚度，调整激光头焦点的高度，使焦点落在厚板的设定的位置。长焦距聚焦镜片安装在长焦距聚焦镜片安装座内，配上准直镜片等其他部件后，可实现对厚板的切割。当切割薄板时，聚焦镜片使用短焦距镜片，短焦距镜片安装到短焦距聚焦镜片安装座，根据喷嘴与切割物体之间的距离，以及切割物体的厚度，调整激光头焦点的高度，使焦点落在薄板的设定的位置。这样满足了板材切割时不同板厚，使用不同焦距的镜片，可实现不同厚度板材的切割。

技术领域

本发明涉及激光头领域，尤其涉及一种激光头调焦方法、装置及激光切割机。

背景技术

在激光加工系统中，对于激光切割、激光焊接及激光熔覆等加工形式，都需要控制激光头随着工件材质、工件厚度的变化，调整激光头的工作焦点相对于工件的位置，例如，调整工作焦点位于工件表面、或内部、或低部。

在现有技术中，控制器获取工作人员输入的加工参数，控制调焦筒沿调焦滑道朝向或远离激光嘴运动，图像采集器采集该过程中投射至待加工工件表面上的光斑图像，控制器获取光斑图像并根据其中的光斑直径大小而发出反馈信号至驱动机构。在调焦筒朝向某一方向运动的过程中，若光斑图像上光斑直径逐渐变大，则控制器发出反馈信号至驱动机构以使其带动调焦筒朝相反的方向滑动；若光斑图像上光斑直径逐渐变小，则控制器发出反馈信号至驱动机构以使其带动调焦筒继续沿该方向滑动，直至获取的光斑图像上光斑直径为最小时，控制器发出反馈信号至驱动机构而使得调焦筒停止运动。

但是，每一个激光头对应一个固定焦距的聚焦镜片，在该焦距的基础上只能手动上下调整小幅度的焦距。如果想大幅度增大或减小焦距，需要整体更换安装对应焦距聚焦镜片的激光头。这样导致切割工作量大，而且影响切割工作效率。

发明内容

为了克服大幅度增大或减小焦距，需要整体更换安装对应焦距聚焦镜片的激光头，导致切割工作量大，而且影响切割工作效率的技术问题，本发明提供一种实现了多焦距镜片通用激光头。可实现不同厚度板材的切割；方便更换聚焦镜片，提高切割效率的调焦激光头装置，包括：聚焦组件，准直组件，喷嘴组件以及用于与激光器光纤连接，接入光信号的光纤接口组件；

聚焦组件包括：激光头本体，激光头本体的一端设有入光口，激光头本体的另一端设有与入光口相适配的出光口；

在入光口和出光口之间设置有聚焦镜安装筒，聚焦镜安装筒一端设置有用于安置长焦距镜片的长焦距聚焦镜片安装座，聚焦镜安装筒另一端设置有用于安置短焦距镜片的短焦距聚焦镜片安装座以及聚焦镜安装筒。

优选地，准直组件包括：准直保护壳体，准直保护件，用于将光纤接口组件接收的光信号转变成准直光的准直镜片组以及用于调节准直光中心位置的准直镜片调节机构以及准直冷却单元；

准直镜片组插置于准直保护壳体内部，准直保护壳体上设有准直保护孔，准直保护孔壁设有内螺纹，准直保护件设有与准直保护孔壁内螺纹相适配的外螺纹，准直保护件的外螺纹与准直保护孔壁内螺纹螺纹配合，准直保护件插置于准直保护孔内，准直保护件的插置端部与准直镜片组相抵持；

准直保护壳体上还设有至少两个具有内螺纹的准直镜片调节孔，准直镜片调节孔的轴向设置方向与准直镜片组的准直光中心线方向相垂直；准直镜片调节孔上连接有准直镜片调节螺栓，准直镜片调节螺栓的端部与准直镜片组相抵持。

优选地，长焦距聚焦镜片安装座靠近入光口设置，长焦距聚焦镜片安装座上压设有长焦距镜片压套；

短焦距聚焦镜片安装座靠近出光口设置，短焦距聚焦镜片安装座上压设有短焦距镜片压套。

优选地，长焦距聚焦镜片安装座靠近出光口设置，长焦距聚焦镜片安装座上压设有长焦距镜片压套；