[发明专利]一种自动控制加工焦距的激光加工头及加工方法

摘要

本发明提供了一种自动控制加工焦距的激光加工头，包括Z轴升降滑板、激光加工头底板和旋转测距机构；Z轴升降滑板安装在激光加工机床上，可由激光加工机床驱动而运动；激光加工头底板上设置有导光筒和聚焦透镜；旋转测距机构包括旋转盘、被动齿轮、主动齿轮、伺服电机和无线激光位移传感器，无线激光位移传感器固定安装在旋转盘的底面上，其安装方位要使得无线激光位移传感器的测量点与加工焦点之间有偏移量。该激光加工头可以智能适应不同高度的多品种、多批量、自动化生产场合，无须停机调整，无须人工干预；本发明还同时提供了一种自动控制加工焦距的激光加工方法。

主权项

一种自动控制加工焦距的激光加工头，所述激光加工头用于安装在激光加工机床上的加工头位置；其特征在于，所述激光加工头包括Z轴升降滑板(2)、导光聚焦机构(3)和旋转测距机构(5)；所述Z轴升降滑板(2)安装在激光加工机床上，可由激光加工机床驱动而运动；所述导光聚焦机构(3)包括激光加工头底板(33)、导光筒(31)和聚焦透镜(32)，所述激光加工头底板(33)水平设置，并固定连接在Z轴升降滑板(2)上，其安装方位使得加工激光束(4)的行进光路与Z轴升降滑板(2)的运动方向平行；所述激光加工头底板(33)上设置有一通孔，导光筒(31)固定安装在所述通孔内，并延伸出激光加工头底板(33)的下方，聚焦透镜(32)安装在所述导光筒(31)内；导光筒(31)与聚焦透镜(32)的安装方位应使得外部入射的激光束经过(45)度反射镜的转折之后，垂直进入聚焦透镜(32)，聚焦在工件表面；所述旋转测距机构(5)包括旋转盘(51)、被动齿轮(52)、主动齿轮(53)、伺服电机(54)和无线激光位移传感器(55)，所述伺服电机(54)固定安装在Z轴升降滑板(2)上，伺服电机(54)的输出轴与主动齿轮(53)相连，被动齿轮(52)与主动齿轮(53)啮合，被动齿轮(52)通过键连接套装在旋转盘(51)的外围，所述旋转盘(51)可转动的套装在导光筒(31)的外围；所述无线激光位移传感器(55)固定安装在旋转盘(51)的底面上，其安装方位要使得无线激光位移传感器(55)的测量点与加工焦点之间有偏移量，并且无线激光位移传感器(55)的测量光线(8)位于测量点与加工激光束(4)构成的平面内。