一种用于激光切割装置的聚焦装置，设有透镜及调节透镜位置的调节机构，所述透镜包括中心聚焦片、环状聚焦透镜，所述中心聚焦片设置有中心聚焦透镜及环绕所述中心聚焦透镜并用以固定所述中心聚焦透镜的环状平面镜，所述环状聚焦透镜的外径和环宽与所述环状平面镜的外径和环宽均相同，所述调节机构包括用以调节所述中心聚焦透镜和环状聚焦透镜的焦点位于同一光轴上的调中装置以及调节所述中心聚焦透镜和环状聚焦透镜的焦点之间距离的调距装置。本发明专利技术的聚焦装置简化了具有不同曲率半径的聚焦透镜的制备工艺、两个焦点间距离调节方便、切割范围广、成本低。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种用于激光切割装置的聚焦装置，设有透镜及调节透镜位置的调节机构，所述透镜包括中心聚焦片、环状聚焦透镜，所述中心聚焦片设置有中心聚焦透镜及环绕所述中心聚焦透镜并用以固定所述中心聚焦透镜的环状平面镜，所述环状聚焦透镜的外径和环宽与所述环状平面镜的外径和环宽均相同，所述调节机构包括用以调节所述中心聚焦透镜和环状聚焦透镜的焦点位于同一光轴上的调中装置以及调节所述中心聚焦透镜和环状聚焦透镜的焦点之间距离的调距装置。本专利技术的聚焦装置简化了具有不同曲率半径的聚焦透镜的制备工艺、两个焦点间距离调节方便、切割范围广、成本低。【专利说明】聚焦装置以及具有该聚焦装置的激光切割装置
本专利技术涉及一种聚焦装置，尤其涉及一种具有双焦点、且两个焦点之间距离可调的聚焦装置以及具有该聚焦装置的激光切割装置。
技术介绍
激光切割是利用高功率密度的激光束扫描工件表面，在极短的时间内将材料加热到几千至上万摄氏度，使材料熔化或者气化，再用高压气体将熔化或气化物质从切缝中吹走，达到切割材料的目的。由于是用不可见的光束代替了传统的机械刀，激光刀头的机械部分与工件无接触，在工作中不会对工件表面造成划伤。此外，激光切割还具有精度高、切割速度快、切割平滑、节省材料、加工成本低等优点，因此激光切割在各行各业得到了广泛应用。为了提高激光切割的厚度，业内采用双聚焦法即具有两个焦点的聚焦透镜(如图1所示)将激光束聚焦在工件的上下表面上，使得工件的上下表面上各形成一个焦点，从而将激光切割的厚度提高到一倍以上。然而，生产制造这种具有两个焦点的聚焦镜片具有很大的难度。其次，在使用过程中，需要根据工件的厚度不时地更换焦距不同的镜片，从而加大了设备使用成本，不利于激光切割的推广。鉴于上述问题，有必要提供一种聚焦装置，以解决上述问题。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术解决的技术问题是提供一种聚焦装置以及具有该聚焦装置的激光切割装置，该聚焦装置制备工艺简单、两个焦点之间距离调节方便、切割范围广、成本低。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是这样实现的: 一种聚焦装置，用于激光切割装置，所述聚焦装置设有透镜及调节透镜位置的调节机构，所述透镜包括中心聚焦片、环状聚焦透镜，所述中心聚焦片设置有中心聚焦透镜及环绕所述中心聚焦透镜并用以固定所述中心聚焦透镜的环状平面镜，所述环状聚焦透镜的外径和环宽与所述环状平面镜的外径和环宽均相同，所述调节机构包括用以调节所述中心聚焦透镜和环状聚焦透镜的焦点位于同一光轴上的调中装置以及调节所述中心聚焦透镜和环状聚焦透镜的焦点之间距离的调距装置。进一步地，所述中心聚焦片、环状聚焦透镜沿激光入射方向依次排列。进一步地，所述环状聚焦透镜设置有中心平面镜，所述中心平面镜的外径与所述中心聚焦透镜的外径相同且所述中心平面镜位于环状聚焦透镜的环内。进一步地，所述中心聚焦透镜和所述环状聚焦透镜的曲率半径不同。进一步地，所述聚焦装置还包括用以收容调节机构的外壳，所述外壳设置有前壁以及与前壁相对设置的后壁，所述调中装置设有偏摆装置及介于偏摆装置与透镜之间起缓冲作用的密封圈，所述偏摆装置包括收容密封圈的固定圈、设置于固定圈上背离密封圈的一侧且靠近后壁的弹簧以及设置于固定圈上背离密封圈的一侧且靠近前壁的两个对中调节螺丝，所述两个对中调节螺丝分设于所述弹簧与所述透镜中心点连线的两侧，所述对中调节螺丝的另一端裸露于所述外壳的外侧以方便调节，在透镜所在平面上所述透镜在对中调节螺丝及弹簧的合力下可移动至所述透镜的焦点与激光的光路位于同一轴线上。进一步地，所述调距装置设有用于固定调中装置的容纳腔、与设置于所述聚焦装置外壳上的调焦旋钮相连接的拨杆，所述调焦旋钮可以带动所述拨杆运动以控制调距装置沿光轴方向上运动进而调节两个焦点之间的距离。进一步地，所述拨杆位于所述调中装置的两个对中调节螺丝之间。进一步地，调节所述中心聚焦片的调中装置固定于所述调距装置内，所述中心聚焦透镜的焦点可在调距装置的调节下沿光轴方向上运动。进一步地，所述聚焦装置还包括与调中装置相对应的光阑抽屉以辅助调节两个焦点位于同一光轴上，在光阑抽屉所在平面上，所述光阑抽屉设有通过抽屉中心用以遮挡光的若干金属及被所述金属分割而形成的若干通光孔。进一步地，所述金属呈十字架形状且其中一个通光孔位于所述光阑抽屉的正中心。为解决上述技术问题，本专利技术提供另一技术方案: 一种激光切割装置，所述激光切割装置包括激光连接器接口、激光切割喷嘴及介于激光连接器接口与激光切割喷嘴之间的聚焦装置，所述聚焦装置选自权利要求1-10任意一项所述的聚焦装置。本专利技术的有益效果是:相较于现有技术，本专利技术的聚焦装置一方面通过中心聚焦透镜与环状聚焦透镜形成两个焦点，简化了具有不同曲率半径的聚焦透镜的制备工艺；另一方面所述聚焦装置通过设置有调中装置及调距装置，在不需要更换其他规格透镜的情况下即可方便地调节所述两个焦点之间的距离，从而使得切割范围广，同时还降低了成本。【专利附图】【附图说明】图1为现有的双焦点镜片光路不意图。图2为本专利技术聚焦装置的双焦点透镜光路示意图。图3为本专利技术聚焦装置的主视图。图4为图3所示聚焦装置在A-A方向上的剖视图。图5为本专利技术中心聚焦片固定在调中装置中的立体图。图6为图5在B-B方向上的剖视图。图7为本专利技术环状聚焦透镜固定在调中装置中的立体图。图8为图7在C-C方向上的剖视图。图9为本专利技术光阑抽屉立体图。图10为图9所示的光阑抽屉在D-D方向上的剖视图。图11为与图9所不光阑抽屉相对设置的另一光阑抽屉立体图。图12为图11所示的光阑抽屉在E-E方向上的剖视图。图13为本专利技术另一实施例的双焦点透镜光路示意图。【具体实施方式】为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细描述。请参阅图1，传统的双聚焦法(深焦镜头)是采用一片在同一光轴上具有两种曲率半径的聚焦镜片，使激光束在工件的不同部位形成两次聚焦。图中中心部位透镜的直径为D1，焦距为JFl ;环绕中心部位透镜的环状部位透镜的直径为D2，焦距为JF2，JFl与JF2的差值JSF为两个焦点之间的距离。沿激光入射方向上，所述工件的两个表面分别为上表面和下表面，透镜形成的两个焦点分别为上焦点和下焦点。由于中心部位透镜与环状部位透镜的曲率半径不一样，因此在工件的上下表面各形成一个焦点。在实施切割时，上焦点位于工件的上表面，下焦点位于工件的下表面。从而一方面能在工件的上表面保持高强度的激光光束，满足材料起燃所必需的条件同时在工件下表面也保持高强度的激光光束，以达到在整个材料厚度范围内产生干净平整的切口的目的，另一方面扩大了实施高质量切割的厚度范围。在激光功率相等条件下，采用双焦法可以将工件的加工厚度提高两倍以上。然而这种方法具有一些不足之处:1、在同一镜片上，磨制出两种曲率半径的透镜，在技术上存在一定的难度，难以实施。2、为了应对不同厚度的材料，须准备一系列焦距的双焦镜头，且在使用时需适时更换，使用不便。实施例1 请参阅图2至图12，本专利技术用于激光切割装置的聚焦装置(未标号)设有透镜200、调节透镜200位置的调节机构300以及用以收容调节机构300的外壳100，所述外壳100设置有前壁110以及与前壁110相对设置的后本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种聚焦装置，用于激光切割装置，其特征在于：所述聚焦装置设有透镜及调节透镜位置的调节机构，所述透镜包括中心聚焦片、环状聚焦透镜，所述中心聚焦片设置有中心聚焦透镜及环绕所述中心聚焦透镜并用以固定所述中心聚焦透镜的环状平面镜，所述环状聚焦透镜的外径和环宽与所述环状平面镜的外径和环宽均相同，所述调节机构包括用以调节所述中心聚焦透镜和环状聚焦透镜的焦点位于同一光轴上的调中装置以及调节所述中心聚焦透镜和环状聚焦透镜的焦点之间距离的调距装置。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：朱正强，吴德林，
申请(专利权)人：无锡创科源激光装备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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