一种激光测距点重合用实时变焦结构的制作方法

本发明涉及激光切割变焦，具体是一种激光测距点重合用实时变焦结构。

背景技术：

1、激光切割是一种利用激光束照射材料，使材料迅速熔化、汽化或达到燃点，同时导气装置使用与光束同轴的高速气流吹除材料上的熔融物质，从而实现切割板材，当板材厚度较薄时，激光束需要聚焦得更紧密，以提高切割精度和速度，当板材厚度增加时，激光束需要适当扩散，以保证足够的能量密度来穿透板材，针对不同厚度的板材，需要调整焦距来适应加工需求；

2、调整激光束的焦距时，用户一般会预先测量板材的厚度，然后根据板材的厚度调节激光切割头里面聚焦镜距离收束透镜的位置，实现将激光束调节到满足切割板材的焦距后再开机切割，但是在切割厚度不均匀的板材时，例如单面或者双面固定有加强筋的板材，激光切割头需要切割板材上厚度不同的多个区域，此时预先调节好的光束焦距不能够根据板材变化的厚度实时变焦来适应板材切割，进而影响厚度不均匀板材的切割精度。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种激光测距点重合用实时变焦结构，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种激光测距点重合用实时变焦结构，包括：

4、安装组件，与外设机械臂安装固定；

5、激光切割头，滑动连接在安装组件外侧，所述激光切割头内顶部固定有收束透镜，所述激光切割头的内底部固定有密封镜；

6、调焦组件，设置在收束透镜与密封镜之间位置，所述调焦组件包括与激光切割头滑动连接的活动环，所述活动环内部固定有聚焦镜，所述活动环与密封镜之间固定有橡胶管，所述活动环与激光切割头之间均匀固定有多个伸缩杆；

7、导气装置，固定在激光切割头外侧，用于驱使调焦组件自动变焦，所述导气装置包括均与激光切割头内部型腔连通固定的主干管和分支管；

8、点对点组件，与安装组件固定，用于辅助调焦组件依据板材厚度自动调节焦距，所述点对点组件包括支架，所述支架顶部与底部均固定有匚形座，所述匚形座内侧转动有激光测距仪，所述匚形座的外侧固定有位移传感器。

9、进一步在于：所述支架包括：

10、匚形管件，所述匚形管件的外侧等间距贯通开设有多个圆孔一；

11、异形滑杆，数量为两个，均与匚形管件滑动连接，所述异形滑杆的外侧等间距开设有多个圆孔二，所述圆孔二与圆孔一之间可拆卸固定有螺栓。

12、进一步在于：所述匚形座的顶部转动有与激光测距仪固定连接的连接轴，所述匚形座的外侧固定有用于驱使连接轴转动的马达。

13、进一步在于：所述激光切割头的顶部固定有光纤接头，所述光纤接头的底部固定有准直透镜。

14、进一步在于：所述橡胶管的内部均匀固定有多个支撑环，所述橡胶管的两端均固定有固定环，所述聚焦镜与密封镜分别与对应位置固定环固定连接。

15、进一步在于：所述主干管与外设气源管道连通固定，所述分支管与主干管连通固定，所述主干管与分支管外侧均安装固定有电磁阀。

16、进一步在于：所述安装组件包括：

17、导轨；

18、移动块，与导轨滑动连接，所述移动块与激光切割头安装固定；

19、安装座，用于将导轨安装固定到外设接机械臂上；

20、连接杆，固定在导轨外侧，用于将点对点组件固定到导轨上。

21、进一步在于：所述导轨内部转动有与移动块旋合连接的丝杆，所述导轨的一端固定有用于驱使丝杆转动的电机。

22、进一步在于：所述激光切割头的底部固定有喷嘴，所述激光切割头的外侧安装固定有机箱。

23、进一步在于：一个所述伸缩杆的活动顶端贴靠有与激光切割头固定的压敏元件，所述机箱内部固定有与压敏元件电性连接的压力传感器。

24、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

25、1、通过在激光切割头的外侧布置有支架，支架的顶部与底部均转动有激光测距仪，激光测距仪的一侧安装有位移传感器，两个激光测距仪上的光束分别从板材的底面和底面倾斜照射到板材表面，并且使激光光束照射到板材上的点位处于激光切割头喷嘴的正下方(参照说明书图2)，激光测距仪可以直接测量出h1和h2的距离数值，根据已知激光测距仪距离激光切割头的距离数值c，利用现有技术三角函数可以计算出两个位移传感器距离板材切割位置的距离分别为e和b，结合两个位移传感器距离地面的距离a和d，可以测量出板材切割位置的厚度f(f＝d-a-e-b)，从而实现激光切割头移动到板材表面不同位置时均能够测量出板材的厚度，调焦组件根据厚度数据自动调节激光切割头内部激光光束的焦距，使激光光束适应板材的厚度进行高精度切割，有利于提高激光切割厚度不均匀板材的精度。

26、2、通过在导气装置的主干管外侧连通固定分支管，分支管能够向密封镜与聚焦镜之间的空间输送空气，高压空气驱使聚焦镜外侧的活动环沿着激光切割头往上滑动，实现缩小聚焦镜与收束透镜之间的距离，达到自动调节激光光束焦距的效果，省去人工调节聚焦镜的位置，提高激光光束调控的效率；

27、停止主干管输送空气，打开主干管与分支管外侧的电磁阀，可以使聚焦镜与收束透镜之间的高压空气依次经过分支管和主干管输送到喷嘴位置进行吹除热熔材料工作，实现二次利用之前调控激光光束焦距的空气，在高压空气从聚焦镜与收束透镜之间的空间排出时，因为空间内的气压减小，在伸缩杆的复位弹力作用下使原先上移的活动环能够带着聚焦镜下移，从而实现灵活调节激光光束焦距的长短。

28、3、通过在一个伸缩杆活动端的顶面布设有压力传感器的压敏元件，在活动环带着聚焦镜上下移动位置使光束焦距改变时，活动环向上挤压伸缩杆的推力会发生变化，压力传感器的压敏元件能够感知伸缩杆端部受到的该推力大小，当压力传感器检测的推力较大时说明活动环带着聚焦镜上移，当压力传感器检测的推力较小时说明活动环带着聚焦镜下移，可以根据不同的推力数值分别标记一个聚焦镜的焦距数值，方便外设设备根据压力传感器的压力示数知晓激光光束的焦距数值。

技术特征：

1.一种激光测距点重合用实时变焦结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的激光测距点重合用实时变焦结构，其特征在于，支架(510)包括：

3.根据权利要求1所述的激光测距点重合用实时变焦结构，其特征在于，匚形座(520)的顶部转动有与激光测距仪(530)固定连接的连接轴，匚形座(520)的外侧固定有用于驱使连接轴转动的马达(522)。

4.根据权利要求1所述的激光测距点重合用实时变焦结构，其特征在于，激光切割头(200)的顶部固定有光纤接头(210)，光纤接头(210)的底部固定有准直透镜(211)。

5.根据权利要求1所述的激光测距点重合用实时变焦结构，其特征在于，橡胶管(320)的内部均匀固定有多个支撑环(321)，橡胶管(320)的两端均固定有固定环(322)，聚焦镜(311)与密封镜(230)分别与对应位置固定环(322)固定连接。

6.根据权利要求1所述的激光测距点重合用实时变焦结构，其特征在于，主干管(410)与外设气源管道连通固定，分支管(420)与主干管(410)连通固定，主干管(410)与分支管(420)外侧均安装固定有电磁阀。

7.根据权利要求1所述的激光测距点重合用实时变焦结构，其特征在于，安装组件(100)包括：

8.根据权利要求7所述的激光测距点重合用实时变焦结构，其特征在于，导轨(110)内部转动有与移动块(120)旋合连接的丝杆(111)，导轨(110)的一端固定有用于驱使丝杆(111)转动的电机(112)。

9.根据权利要求1所述的激光测距点重合用实时变焦结构，其特征在于，激光切割头(200)的底部固定有喷嘴(240)，激光切割头(200)的外侧安装固定有机箱(250)。

10.根据权利要求9所述的激光测距点重合用实时变焦结构，其特征在于，一个伸缩杆(330)的活动顶端贴靠有与激光切割头(200)固定的压敏元件(260)，机箱(250)内部固定有与压敏元件(260)电性连接的压力传感器。

技术总结本发明涉及激光切割变焦技术领域，具体是一种激光测距点重合用实时变焦结构，包括安装组件，所述安装组件的外侧滑动连接有激光切割头，所述激光切割头内顶部固定有收束透镜，所述激光切割头的内底部固定有密封镜，所述收束透镜与密封镜之间位置有调焦组件，所述激光切割头的外侧固定有导气装置，所述激光切割头的外侧固定有点对点组件。本发明中，通过两个激光测距仪的激光均射向激光切割头的正下方并使激光测距仪的发射光束点位落在激光切割光束的照射方向上，利用现有技术三角函数能够计算出待切割板材的厚度，调焦组件再根据板材的厚度对激光切割头的光束进行自动变焦，从而实现激光光束适应板材的厚度进行高精度切割。技术研发人员：王磊受保护的技术使用者：深圳翌信信息科技有限公司技术研发日：技术公布日：2025/1/13