專利名稱：切管機的自動調(diào)焦切割頭裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
該結(jié)構(gòu)應(yīng)用于數(shù)控激光切割領(lǐng)域，具體涉及二氧化碳激光切割機對管材的切割方面。切割的原理是激光器發(fā)出的激光通過光路中的反射鏡片后進入Z軸通光孔內(nèi)，在聚焦鏡的作用下形成能量很高的光斑進行切割。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)外同類產(chǎn)品一般采用自適應(yīng)反射鏡方式和手動調(diào)整方式，自適應(yīng)反射鏡價格相對來說很高，而且由于頻繁的變換曲率半徑，降低了鏡片的使用壽命。手動調(diào)整方式操作起來比較麻煩。造成的后果:1.自適應(yīng)反射鏡的使用壽命有限，經(jīng)過一定次數(shù)的變換曲率半徑后，則需要更換鏡片，成本高；2.自適應(yīng)反射鏡需要更多的氣體為依托，且需要比例閥控制精確的氣體壓力，使得氣體及電器元件的成本都有所提高；3.手動調(diào)整需要更多的人力，且設(shè)備的效率會大幅降低。以上后果造成設(shè)備制造成本高，使用成本高，且不易操作，設(shè)備自動化程度低。

發(fā)明內(nèi)容
本設(shè)計方案就是針對以上不足經(jīng)過改進的一種新的自動調(diào)焦切割頭裝置。本裝置所解決的主要技術(shù)問題:1.降低設(shè)備的制造成本、降低用戶的使用成本。2.降低設(shè)備的操作復(fù)雜性、提高設(shè)備自動化程度，效率更高。本方案的主要技術(shù)措施包括:一種切管機的自動調(diào)焦切割頭裝置，它包括底板和設(shè)置于底板上的由數(shù)控系統(tǒng)控制的伺服電機和減速機，減速機輸出軸上設(shè)置有第一帶輪；在底板上還設(shè)置有導(dǎo)軌和絲杠，在絲杠的下端設(shè)置有第二帶輪，第一帶輪和第二帶輪通過同步帶傳動；在導(dǎo)軌上設(shè)置有沿導(dǎo)軌上下移動的安裝板，在安裝板上固定設(shè)置有螺母座和鏡座，螺母座上的螺母 套裝在絲杠上。本方案的具體特點還有，在鏡座中設(shè)置有普通鏡片。減速機通過支座與底板用螺釘連接固定。通過減速機達到所需的速度。減速機輸出軸和第一帶輪的連接方式為鍵連接，減速機輸出軸軸端螺釘固定。采用普通鏡片替換自適應(yīng)鏡；利用電機帶動鏡座安裝板的上下移動改變焦點位置。本發(fā)明專利的有益效果是:用伺服電機通過同步帶帶動鏡座安裝板的上下移動改變焦點位置代替自適應(yīng)鏡，有兩個優(yōu)點:一是用同步帶和絲杠連接傳動代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電機通過聯(lián)軸節(jié)和絲杠連接傳動，節(jié)省更多的空間，有效利用切割頭橫向尺寸的同時大大減小縱向尺寸，結(jié)構(gòu)更合理。二是用機械結(jié)構(gòu)和普通鏡片代替易損件(自適應(yīng)鏡)，可靠性更高，操作更簡便，成本更低。三是大大降低了設(shè)備的制造成本和使用成本；四是效率更高，結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定。


圖1 一種切管機的自動調(diào)焦切割頭裝置示意圖；圖2 —種切管機的自動調(diào)焦切割頭裝置的主視圖；圖3為圖2的后視圖；圖4為圖2的左視首I]面圖；圖5為變焦原理不意圖。圖中:1_伺服電機；2_減速機；3-支座；4_第一帶輪；5_同步帶；6-絲杠；7_螺母座；8-安裝板；9-導(dǎo)軌；10_鏡座；11-聚焦鏡；12_反射鏡；13_底板；14-第二帶輪。
具體實施例方式如圖1-4所示，一種切管機的自動調(diào)焦切割頭裝置，它包括底板和設(shè)置于底板13上的由數(shù)控系統(tǒng)控制的伺服電機I和減速機2，減速機2輸出軸上設(shè)置有第一帶輪4 ;在底板13上還設(shè)置有導(dǎo)軌9和絲杠6，在絲杠6的下端設(shè)置有第二帶輪14，第一帶輪4和第二帶輪14通過同步帶5傳動；在導(dǎo)軌9上設(shè)置有沿導(dǎo)軌9上下移動的安裝板8，在安裝板8上固定設(shè)置有螺母座7和鏡座10，螺母座7上的螺母套裝在絲杠6上。在鏡座10中設(shè)置有普通聚焦鏡。減速機2通過支座3與底板13用螺釘連接固定。通過減速機2達到所需的速度。減速機2輸出軸和第一帶輪4連接方式為鍵連接，減速機2輸出軸軸端螺釘固定。在伺服電機I的驅(qū)動下，第一帶輪4通過同步帶5帶動絲杠6下端的第二帶輪14使得絲杠6的轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)螺母座7的上下運動，螺母座7與安裝板8由螺釘連接成一個整體，鏡座10的整體與安裝板8同樣為螺釘連接成一個整體。螺母座7的上下運動，帶動安裝板8沿著導(dǎo)軌9上下運動，即實現(xiàn)鏡座10的上下運動，聚焦鏡11隨著鏡座10上下運動。激光通過反射鏡12反射后，經(jīng)過聚焦鏡11聚焦后即可改變焦點位置。通過系統(tǒng)控制伺服電機驅(qū)動的方式，調(diào)整鏡座10位置，定位快速準確，操作簡單，使用壽命長，成本低。可以根據(jù)不同的管材厚度變換不同的焦點位置，保證良好的切割效果。如圖5所示，左側(cè)圖為激光通過反射鏡12反射后，經(jīng)過聚焦鏡11聚焦的焦點位置為A，右側(cè)圖為通過伺服電機I控制使得聚焦鏡11向上運動了一定的距離，通過反射鏡12反射后，經(jīng)過聚焦鏡11聚焦·的焦點位置為B?？梢悦黠@看出，焦點位置發(fā)生了變化。
權(quán)利要求
1.一種切管機的自動調(diào)焦切割頭裝置，它包括底板和設(shè)置于底板上的由數(shù)控系統(tǒng)控制的伺服電機和減速機，減速機輸出軸上設(shè)置有第一帶輪；在底板上還設(shè)置有導(dǎo)軌和絲杠，在絲杠的下端設(shè)置有第二帶輪，第一帶輪和第二帶輪通過同步帶傳動；在導(dǎo)軌上設(shè)置有沿導(dǎo)軌上下移動的安裝板，在安裝板上固定設(shè)置有螺母座和鏡座，螺母座上的螺母套裝在絲杠上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的切管機的自動調(diào)焦切割頭裝置，其特征是在鏡座中設(shè)置有普通鏡片。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的切管機的自動調(diào)焦切割頭裝置，其特征是減速機通過支座與底板用螺釘連接固定。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的切管機的自動調(diào)焦切割頭裝置，其特征是減速機輸出軸和第一帶輪的連接方式為鍵連接，減速機輸出軸軸端螺釘固定。
全文摘要
一種切管機的自動調(diào)焦切割頭裝置，它包括底板和設(shè)置于底板上的由數(shù)控系統(tǒng)控制的伺服電機和減速機，減速機輸出軸上設(shè)置有第一帶輪；在底板上還設(shè)置有導(dǎo)軌和絲杠，在絲杠的下端設(shè)置有第二帶輪，第一帶輪和第二帶輪通過同步帶傳動；在導(dǎo)軌上設(shè)置有沿導(dǎo)軌上下移動的安裝板，在安裝板上固定設(shè)置有螺母座和鏡座，螺母座上的螺母套裝在絲杠上。自動調(diào)焦的實現(xiàn)是由數(shù)控系統(tǒng)控制伺服電機，驅(qū)動滾珠絲杠轉(zhuǎn)動，使得絲杠螺母帶動與鏡座盒相連接的安裝板上下運動，從而改變聚焦鏡的位置，達到改變焦點的目的，進而適應(yīng)不同的管材壁厚，取得更好的切割效果。
文檔編號B23K26/04GK103252574SQ20131022264
公開日2013年8月21日 申請日期2013年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年6月6日
發(fā)明者楊緒廣, 代春華, 邢振宏, 楊靜, 靳冰花 申請人:濟南鑄造鍛壓機械研究所有限公司