[实用新型]一种随动光纤激光切割装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及物理和光学领域，是一种随动光纤激光切割装置。 

背景技术

激光切割具有广泛的适应性和灵活性。与其它常规加工方法相比，激光切割具有更大的适应性。 

首先，与其他热切割方法相比，同样作为热切割过程，别的方法不能像激光束那样作用于一个极小的区域，结果导致切口宽、热影响区大和明显的工作变形。激光能切割非金属，而其它热切割方法则不能。 

大量生产零件用模冲方法成本低，生产周期短。但它对设计上的变化的适应性很差，新的模具需要长时间设计，造价高，对中、小规模的生产来说，激光切割的特点就会充分显示。另外，激光程控切割便于工件紧密编排，节省材料，而模冲则需要每个工作周围预留材料。 

一般情况下，冲床经常要冲切比模具尺寸大很多的工件，有些工作还很复杂，这就导致切边呈许多小贝壳状刃口，需要第二次预备性加工整修。另外冲头会形成比激光切割宽很多的切口中，产生大量铁屑。 

激光切割作为一个灵活的无接触，仿形切割工具，可从材料的任何一点开始切向任何方向切割。这一点，锯切是难以做到的。一般，有利用电腐蚀或熔解效应的电火花和电化学加工两种方法，用于坚硬材料的精细加工，切口粗糙度较好，但切割速度要比激光切割速度慢几个数量级。 

发明内容

本实用新型提供一种随动光纤激光切割头，可以根据电容感应，随动调节工作距离从而使得切割不仅仅局限于平面切割，可以切割凹凸不平的材料。 

本实用新型采用自动跟焦系统，用于激光切割加工行业。它运用电容感应原理实时跟踪并调整激光出光头与加工工件之间的距离，使工件切割点始终保持在激光头聚焦的最佳位置，能大幅度提高被加工物体表面平整程度，提高加工速度并降低加工过程中所造成的原材料损耗。 

本实用新型采用高性能电容测量集成电路，内部集成稳压电源、信号发生器、运算放大 驱动器、信号变换器、滤波器、差分运放器等复杂电路。能有效克服寄生电容造成的测量影响并准确感知微小电容的变化。 

本实用新型采用高速运算控制器，基于ARM Cortex-M3内核的32位处理器，具有杰出高速运算特性和低功耗控制以及众多的外设接口。 

本实用新型采用先进的电机控制，伺服电机配合伺服电机驱动器，具有较高的响应能力。 

本实用新型实现了友好的人机交互，采用2.4寸液晶面板显示，用户可通过液晶屏随时查看系统运行状态，并通过按键对系统参数进行设置。免去了电脑串口调试的不便与繁琐。 

本实用新型的光纤接口与激光器连接，从激光器发出的激光通过光纤接口到达聚焦镜，经聚焦后的激光最后到达工作面，开始切割。本实用新型采用了磁吸式防撞设计，磁性基座可以使的本实用新型在切割过程中，如切割完后无人在现场看管，则会自动掉下断掉电源，从而使切割头停止工作。本实用新型采用自动跟焦系统，它运用电容感应原理实时跟踪并调整激光出光头与加工工件之间的距离，使工件切割点始终保持在激光头聚焦的最佳位置，能大幅度提高被加工物体表面平整程度，提高加工速度并降低加工过程中所造成的原材料损耗。 

本实用新型包括电源模块、电容检测模块、中央数据处理模块、数据存储模块、伺服电机驱动模块以及显示模块等。采用220V电源供电，配合两个AD-DC模块，将电压分为12V和24V，其中220V为伺服电机驱动器供电，24V为伺服电机供电，12V为主控制板供电。 

本实用新型可以检测距离为0-5mm，精度为0.2mm，采样频率为1KHz，ADC(模数转换)精度为12位。 

附图说明

图1为本实用新型结构外观示意图 

图2为本实用新型的局部剖面示意图 

图3为本实用新型的磁性基座示意图 

具体实施方式

如图1、2所示，一种光纤随动切割头装置，它主要由箱体1、切割头2、电机3这三个部分构成，其中箱体1包含了滚珠丝杠4、导轨5、滑块6、固定基座7和拖板8也安置在箱体1上，其中切割头2安装在拖板8上，固定基座7连接拖板8和滑块6，滑块6安放在导轨5上，磁性基座10和光纤接口11安装在切割头装置上，滚珠丝杠4一端通过联轴器9连有电机，而在滚珠丝杠4上的活铃通过电机带动滚珠丝杠4的转动带动拖板的移动，即可使 拖板座上的切割头装置在滚珠丝杠4的一定限制范围内随活铃朝着滚珠丝杠的方向做轴面运动。