一种自适应镜片及激光切割方法技术

本发明专利技术公开了一种自适应镜片及激光切割方法，包括镜头本体，镜头本体内部中空，镜头本体外部一侧打磨有用于反射光线的镜面，且镜头本体相应镜面一侧的材质具有弹性；镜头本体内充有压力传递介质，改变镜头本体内的压力可改变镜面的凹凸幅度，使镜面在凹面、平面以及凸面这三种状态下切换。本发明专利技术，通过改变镜头本体内部的压强，改变镜面的凹幅，进而改变聚焦点至激光切割头的距离，使聚焦点始终落在工件的待加工位置处，聚焦点与待切的物体之间的误差较小，能够有效提高切割精度和切割质量。在激光切割头复位时，改变镜头本体内部的压强，使镜面为凸面，利用凸面具有发散的特性，反射的多束光线会散开，光束的能量密度就会大大降低，不会对工件造成损伤。不会对工件造成损伤。不会对工件造成损伤。

【技术实现步骤摘要】
一种自适应镜片及激光切割方法


[0001]本专利技术涉及激光切割
，具体涉及一种自适应镜片及激光切割方法。

技术介绍

[0002]激光切割是指利用高能量密度的激光束加热工件，使工件局部温度迅速上升，在非常短的时间内达到材料的沸点，材料开始汽化，形成蒸气。这些蒸气的喷出速度很大，在蒸气喷出的同时，在材料上形成切口。
[0003]通常激光在切割工件时，将激光切割头安装在机器手上，机器手带着激光切割头绕着工件转动，对工件进行切割。为了保证切割的精度、切割后工件的表面光滑度，对激光切割点的距离、位置有着严格的要求。但是，由于机器手在带动激光切割头运功的过程中不可避免的会产生一些距离上的误差（微米级的误差），这些误差传递至激光切割头上后，会导致激光的聚焦点与待切的物体之间产生误差，致使待切物体的切缝变大（激光聚焦点的两侧光束呈锥形，因此切缝会变大），精度降低。
[0004]并且，机器手在带动激光切割头围绕工件转动一定后需要回转复位，由于复位的速度很快通常激光切割头不会关闭激光，但发出的激光容易误伤工件，进而进一步降低加工的质量。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的在于提供一种能够降低激光的聚焦点与工件加工表面距离上的误差，并且能够避免激光误伤工件的一种自适应镜片及激光切割方法。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了一种自适应镜片，包括镜头本体，所述镜头本体内部中空，镜头本体外部一侧打磨有用于反射光线的镜面，且所述镜头本体相应镜面一侧的材质具有弹性；所述镜头本体内充有压力传递介质，改变镜头本体内的压力可改变所述镜面的凹凸幅度，使所述镜面在凹面、平面以及凸面这三种状态下切换。
[0007]进一步地，所述压力传递介质为液体介质。
[0008]进一步地，初始状态下，所述镜面的一侧为凹面。
[0009]进一步地，所述镜头本体内部相应所述镜面的位置处向上隆起有凸包，且所述凸包的轮廓形状与所述镜面的轮廓形状相同，并一体制成。
[0010]进一步地，所述镜面的四周为连续的弧线且具有倒角，所述镜头本体内部的凸包与所述镜头本体内壁之间具有圆角。
[0011]进一步地，所述镜头本体的顶部盖设有顶盖，所述顶盖上连接有与所述镜头本体内部连通的连接嘴，所述顶盖的顶部还安装有散热板。
[0012]进一步地，所述镜面上镀有金膜。
[0013]一种激光切割方法，包括如上述的自适应镜片，所述方法如下：将多束光线打在内凹的镜面上，镜面将多束光线反射并汇集到一个聚焦点，利用
该聚焦点对工件进行切割；利用激光测距设备实时测量工件到激光切割头之间的距离，并将该距离与聚焦点至激光切割头的距离进行比对，若不一致则改变镜头本体内部的压强，改变镜面的凹幅，直至工件到激光切割头之间的距离与聚焦点至激光切割头的距离相等；在激光切割头复位时，改变镜头本体内部的压强，使镜面为凸面，将多束光线会发散开来，直至复位动作结束。
[0014]本专利技术的有益效果体现在：本专利技术，通过改变镜头本体内部的压强，改变镜面的凹幅，进而改变聚焦点至激光切割头的距离，使光线的聚焦点始终落在工件的待加工位置处，聚焦点与待切的物体之间的误差较小，能够有效提高切割精度和切割质量。当机器手在带动激光切割头复位时，此时改变镜头本体内部的压强，使镜面为凸面，利用凸面具有发散的特性，反射的多束光线会散开，不会聚焦，如此一来，光束的能量密度就会大大降低，不会对工件造成损伤。
附图说明
[0015]图1为本专利技术所述的自适应镜片的爆炸视图；图2为本专利技术所述的自适应镜片中的镜面的位置视图；图3为本专利技术所述的自适应镜片的半剖视图。
[0016]附图标记说明：1
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镜头本体，11
‑
镜面，12
‑
凸包，2
‑
顶盖，21
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连接嘴，3
‑
散热板。
具体实施方式
[0017]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0018]需要说明，本专利技术实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
[0019]其中“多”指两个以上。
[0020]参见图1至图3。
[0021]本专利技术提供了一种自适应镜片，包括镜头本体1，该镜头本体1内部中空，镜头本体1外部一侧打磨有用于反射光线的镜面11，该镜头本体1相应镜面11的一侧厚度小于镜头本体1的其余位置的壁厚，且该镜头本体1相应镜面11一侧的材质具有弹性；该镜头本体1内充有压力传递介质，通过控制镜头本体1内的压力可改变镜面11的凹凸程度。
[0022]其中，该压力传递介质可选用气体、液体等作为介质。其中液体介质为最佳，液体在作为压力传递介质使用的同时还能够为镜头降温，减少了后续为镜头降温的相关措施，精简激光切割头的整体结构。可选用水作为液体介质使用。
[0023]具体实施中，本申请配合激光测距设备一同使用，由于测距设备为本领域技术人员的公知常识，故此处不做过多赘述；例如可采用公开号为CN101422848A，名称为一种应用于激光切割加工的测距对焦方法中的测距方法进行测距。在工作前，需要根据多次常规试验取得镜头本体1内部的压强与镜面11的聚焦点之间的参数关系，以便调整镜头本体1内部的压强来改变聚焦点至激光切割头的距离。在工作时，多束光线打在呈凹面的镜面11上，凹面的镜面11将多束光线反射汇集到一个聚焦点对工件进行切割；在机器手在带动激光切割头运功的过程中，测距设备实时测量工件到激光切割头之间的距离，并将距离信息传递至控制处理器中，当测得的距离与聚焦点至激光切割头的距离不一致时，控制处理器改变镜头本体1内部的压强，改变镜面11的凹幅，进而改变聚焦点至激光切割头的距离，使光线的聚焦点始终落在工件的待加工位置处，聚焦点与待切的物体之间的误差较小，能够有效提高切割精度和切割质量。当机器手在带动激光切割头复位时，此时改变镜头本体1内部的压强，使镜面11为凸面，利用凸面具有发散的特性，反射的多束光线会散开，不会聚焦，如此一来，光束的能量密度就会大大降低，不会对工件造成损伤。
[0024]由于，通过何种手段改变镜头本体1内部的压强为本领域技术人员的公知常识，例如可采用现有技术中最常见的，通过控制进入镜头本体1内部的压力传递介质的体积或压力即可实现。
[0025]在一实施例中，初始状态下，镜面11的一侧为凹面。这样设计，由于镜头本体相应镜面一侧的材质具有弹性，凹面的设计在镜头本体内部的压强减小时，镜面能够快速的复位响应，可使镜面快速的在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自适应镜片，其特征在于：包括镜头本体(1)，所述镜头本体(1)内部中空，镜头本体(1)外部一侧打磨有用于反射光线的镜面(11)，且所述镜头本体(1)相应镜面(11)一侧的材质具有弹性；所述镜头本体(1)内充有压力传递介质，改变镜头本体(1)内的压力可改变所述镜面(11)的凹凸幅度，使所述镜面(11)在凹面、平面以及凸面这三种状态下切换。2.如权利要求1所述的自适应镜片，其特征在于：所述压力传递介质为液体介质。3.如权利要求1或2所述的自适应镜片，其特征在于：初始状态下，所述镜面(11)的一侧为凹面。4.如权利要求3所述的自适应镜片，其特征在于：所述镜头本体(1)内部相应所述镜面(11)的位置处向上隆起有凸包(12)，且所述凸包(12)的轮廓形状与所述镜面(11)的轮廓形状相同，并一体制成。5.如权利要求4所述的自适应镜片，其特征在于：所述镜面(11)的四周为连续的弧线且具有倒角，所述镜头本体(1)内部的凸包(12)与所述镜头本体(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴会成，
申请(专利权)人：玖科智造武汉科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：