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激光切割機調焦,你知道是怎樣實現的嗎?

2016.08.31 9970 字號

  眾所周知,激光切割機切割金屬板材具有無可比擬的優勢,它不僅切精度高而且斷面光滑無毛刺,無論是切割厚板還是薄板都能達到不錯的效果,然而,這些效果都是與激光切割機的焦點控制是脫不了關系的,就跟單反相機的調焦,達到更好的成像效果是一個原理。

  那么,什么叫焦點控制呢?熟悉激光切割機的朋友都知道,激光切割機在切割不同材料以及不同厚度的板材時,為了達到更好的切割效果,激光束的焦點都會設置在不同的地方(如圖),即稱為我們所說的調焦。

  在激光切割應用早起,調焦的主要方式是依靠手動來進行完成,如今隨著激光技術的發展,這種手動調焦的方式已經逐漸淘汰,自動調焦功能已經開始慢慢得以實現,例如高能激光的全系列激光切割機都以配備全自動調焦功能。那么,也有些人會說,光路都是集成在切割頭里面,通過改變切割頭的高度不就可是實現調焦功能了嗎?切割頭升高,焦點位置就高,切割頭降低,焦點位置就低。然而,事實證明并沒有大家想象的這樣簡單(下圖所示)。

  切割頭底部為噴嘴,在切割過程中,噴嘴與工件之間的距離(噴嘴高度)約0.5~1.5mm,不妨看作是一個固定值,即噴嘴高度不變,所以不能通過升降切割頭來調焦(否則無法完成切割加工)。

  聚焦鏡的焦距是不可改變的,所以也不能指望通過改變焦距來調焦。如果改變聚焦鏡的位置,則可改變焦點位置:聚焦鏡下降,則焦點下降,聚焦鏡上升,則焦點上升。——這確是調焦的一種方式。采用一個電機驅動聚焦鏡作上下運動,可以實現自動調焦。

  另一種自動調焦的方法是:在光束進入聚焦鏡之前,置一變曲率反射鏡(或稱可調鏡),通過改變反射鏡的曲率,改變反射光束的發散角度,從而改變焦點位置。如下圖所示。

  有了自動調焦功能,在加工不同材質、不同厚度的工件時,機器可自動將焦點快速調整到最合適的位置。這樣可以顯著提高激光切割機的加工效率,厚板穿孔時間也會大幅縮減。

  所以,對于激光切割機而言,自動調焦功能是一項重要并不可缺少的功能。

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