[發明專利]自動調焦數控激光切割器

無效

• 申請號: 201010161713.8
• 申請日: 2010-03-31
• 公開（公告）號: CN101837517A
• 公開（公告）日: 2010-09-22
• 發明（設計）人: 邱祿魁;戴玉花
• 申請（專利權）人: 龍巖理尚精密機械有限公司
• 主分類號: B23K26/38
• 分類號: B23K26/38;B23K26/04
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 鐘善招

一、技術領域

本發明涉及一種機械加工設備，特別是CO2數控激光切割機的激光切割器。

二、背景技術

數控激光切割器是數控激光切割機的主要功能部件。專利ZL200610043516.X公開了一種數控激光切割頭，亦即數控激光切割器，它由聯接管、鏡座盒、水冷組件、聚焦鏡座組件、聚焦鏡片、通氣組件、調節螺母、高強度絕緣隔離套、過渡嘴和切割嘴組成，它具有比同功率的其他激光切割機所能切割的板材厚度更大、板材利用率更高、聚焦鏡片冷卻效果好而不因聚焦產生熱變形等優點，但存在以下不足：一是由于它的調焦方法和現有的其他數控激光切割器一樣，均采用手動調焦，即通過旋轉調節帶普通連接螺紋的螺母對切割器進行調焦，調焦速度慢、效率低，準確度低、可調焦距不大(最大調節范圍為9mm)使得板材切割范圍有限(板材最大可切割厚度約為8mm)；二是其鏡座組件、水冷組件與吹氣組件是獨立的功能部件，使得整個切割器結構復雜，整體體積龐大，制造成本高。

三、發明內容

本發明的目的是提供一種可實現平穩、高精度、高效自動調焦，調焦范圍大且聚焦效果好從而擴大被切割板材厚度范圍，結構緊湊制作成本低的自動調焦數控激光切割器。

為實現以上目的，本發明自動調焦數控激光切割器包括框架機構、調焦機構、鏡座機構和由導向槽、導向鍵(配合精度為0.005mm)及鎖緊螺釘構成的導向機構；所述框架機構包括固定套、連接座和噴嘴，在調焦過程中是固定不動的；所述調焦機構由蝸桿、蝸輪、軸承、梯形螺紋螺母和梯形螺紋套筒組成；所述鏡座機構包括上鏡座、聚焦鏡片、水氣座、下鏡座和通氣座，組成切割器主體，上鏡座設有吹氣孔及吹氣槽，水氣座由上下兩部分組成，其上設有吹氣孔及環形冷卻水槽，鏡座機構各部件由定位銷定位并通過螺桿聯接；梯形螺紋套筒下端通過過度法蘭與上鏡座聯接，可根據調焦的需要帶動切割器主體作上下軸向運動；導向機構設在水氣座中并以切割器的軸線為中心呈左右對稱分布，確保了切割器的平穩傳動。

蝸輪蝸桿傳動采用間隙可修正設計(ZL200720006292.5技術)，即該蝸桿是組合式蝸桿，它是將蝸桿螺旋線在長度方向1/2處沿蝸桿徑向分成兩段，一段帶蝸桿軸，另一段為蝸桿套，蝸桿套裝配在蝸桿軸上；該結構可修正甚至消除由于蝸輪蝸桿的制造誤差及使用磨損引起的傳動間隙，充分保證了蝸輪蝸桿的高傳動精度。

本發明通過對激光切割器高精度、大范圍的自動調焦設計，以及吹氣清潔與氣水冷卻整合在上鏡座及水氣座的創新設計，可取得如下效果：

1設計了由蝸輪蝸桿、軸承、螺母、梯形螺紋套筒等組成的自動調焦機構，實現切割器的自動調焦，自動化程度高。

2、蝸輪蝸桿傳動采用了可修正傳動間隙的設計，傳動精度始終控制在0.005mm的范圍內，使切割器保持高精平穩的傳動。

3、自動調焦機構的設計使調焦范圍大幅增大(可達15mm)，板材可切割厚度增大(最大切割厚度可達15mm)，擴大了切割范圍。

4、傳動部份梯形螺紋的設計，提高了傳動的平穩性及精準度，使切割器實現平穩升降，達到平穩高精的調焦目的。

上鏡座及水氣座上設計了吹氣孔，一方面實現了對聚焦鏡片進行雙重冷卻及清潔保護作用，使聚焦鏡片不易變形，提高了聚焦效果并延長了鏡片的使用壽命；另一方面取消了原數控激光切割器的通氣組件，切割器整體設計是圓柱形的，與方形切割器相比具有結構緊湊、簡單省材等方面的優點，有效降低了制作成本。

四、附圖說明

圖1是本發明自動調焦數控激光切割器主視剖視圖。

圖2是本發明自動調焦數控激光切割器A-A半剖視圖。

五、具體實施方式

如圖1所示，本發明自動調焦數控激光切割器包括框架機構1、調焦機構2、鏡座機構和由導向槽3-1、導向鍵3-2、鎖緊螺釘3-3構成的導向機構3；所述框架機構1包括固定套1-1、連接座1-6和噴嘴1-7；所述調焦機構2由蝸桿1-4、蝸輪1-5、軸承1-2、梯形螺紋螺母1-3和梯形螺紋套筒2-1組成；所述鏡座機構包括上鏡座2-2、聚焦鏡片2-3、水氣座2-4、下鏡座2-5和通氣座2-6，上鏡座2-2設有吹氣孔2-2.1與吹氣槽，水氣座2-4由上下兩部分組成，其上設有吹氣孔2-4.1及環形冷卻水槽2-4.2，鏡座機構各部件由定位銷定位并通過螺桿聯接；梯形螺紋套筒2-1下端通過過度法蘭與上鏡座2-2聯接；導向機構3設在水氣座2-4中并以切割器的軸線為中心呈左右對稱分布。