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高速激光切割机床自动调焦功能的重要性

阅读:269        发布时间:2019/1/24
  激光切割的优点之一就是光束的能量密度高,所以焦点光斑直径会尽可能的小,以便产生极微小的切缝。因为聚焦透镜的焦深越小,焦点光斑的直径就越小。对于高质量、高精度的切割,有效焦深还与透镜直径和被切材料有关,因此控制焦点和被切材料表面的位置是十分重要的。
  那么,什么叫焦点控制呢?熟悉高速激光切割机床的用户都知道,高速激光切割机床在切割不同材料以及不同厚度的板材时,为了达到更好的切割效果,激光束的焦点都会设置在不同的地方(如图),即称为我们所说的调焦。
  在激光切割应用早起,调焦的主要方式是依靠手动来进行完成,如今随着激光技术的发展,这种手动调焦的方式已经逐渐淘汰,自动调焦功能已经开始慢慢得以实现,例如高能激光的高速激光切割机床都以配备全自动调焦功能。那么,也有些人会说,光路都是集成在切割头里面,通过改变切割头的高度不就可是实现调焦功能了吗?切割头升高,焦点位置就高,切割头降低,焦点位置就低。然而,事实证明并没有大家想象的这样简单。
  切割头底部为喷嘴,在切割过程中,喷嘴与工件之间的距离(喷嘴高度)约0.5~1.5mm,不妨看作是一个固定值,即喷嘴高度不变,所以不能通过升降切割头来调焦(否则无法完成切割加工)。

高速激光切割机床


  聚焦镜的焦距是不可改变的,所以也不能指望通过改变焦距来调焦。如果改变聚焦镜的位置,则可改变焦点位置:聚焦镜下降,则焦点下降,聚焦镜上升,则焦点上升。--这确是调焦的一种方式。采用一个电机驱动聚焦镜作上下运动,可以实现自动调焦。
  另一种自动调焦的方法是:在光束进入聚焦镜之前,置一变曲率反射镜(或称可调镜),通过改变反射镜的曲率,改变反射光束的发散角度,从而改变焦点位置。如下图所示。
  有了自动调焦功能,在加工不同材质、不同厚度的工件时,机器可自动将焦点快速调整到合适的位置。这样可以显著提高高速激光切割机床的加工效率,厚板穿孔时间也会大幅缩减。
  所以,对于高速激光切割机床而言,自动调焦功能是一项重要并不可缺少的功能。

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