用于激光加工系统的头部组件技术方案

本发明专利技术涉及一种用于激光加工系统(优选地光纤激光加工系统)的头部组件。组件系统允许在激光加工系统中聚焦透镜组件相对于射束路径的稳定的和滑动聚焦位移。组件系统使得容易更换期望的聚焦透镜组件。可进行适应性修改以提供聚焦移位的计算机化处理器控制以及安装后的光学组件及其位置的检测。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及一种用于激光加工系统(优选地光纤激光加工系统)的头部组件。组件系统允许在激光加工系统中聚焦透镜组件相对于射束路径的稳定的和滑动聚焦位移。组件系统使得容易更换期望的聚焦透镜组件。可进行适应性修改以提供聚焦移位的计算机化处理器控制以及安装后的光学组件及其位置的检测。【专利说明】用于激光加工系统的头部组件
本专利技术涉及一种用于激光加工系统的头部组件。更具体地，本专利技术提供一种使得能够相对于激光加工系统中的射束路径更换和移位聚焦光学装置的组件系统。
技术介绍
工业应用提供用于激光系统的末端头部。这些末端头部过去涉及聚焦光学系统和透镜插入件，所述聚焦光学系统和透镜插入件相互永久连接并在插入之后防止聚焦光学系统相对于射束路径对准。其它传统的结构涉及单独的聚焦光学系统和透镜插入件，所述聚焦光学系统和透镜插入件在末端头部中在准直仪组件与喷嘴组件之间间隔开，所述末端头部具有不同尺寸的聚焦光学系统所需要的可交换适配器板，例如在美国专利5，702，622中所示，该专利的内容通过引用在此全文并入。在美国5，702，622的聚焦光学系统中，沿着射束路径在外界大气与聚焦光学系统中的聚焦透镜的自旋调节装置之间需要一开口。这种结构允许以持续暴露到外界大气和直接数字式手动调节的不精确性的缺点单独地更换组合式自旋调节装置和聚焦透镜系统。
技术实现思路
响应于以上考虑中的至少一个，本专利技术涉及一种用于激光加工系统(优选地，光纤激光加工系统)的头部组件。所述组件系统允许聚焦透镜组件相对于激光加工系统中的射束路径的牢固的和滑动的聚焦移位。本专利技术的另一方面涉及用可滑动调节透镜模块容易地更换期望的聚焦透镜组件。所提出的本专利技术的可选改进能够使计算机化处理器控制装置可操作以用于电子控制透镜组件的聚焦移位。所提出的本专利技术的进一步可选改变可操作以在使用期间对安装的光学组件进行远程检测。根据本专利技术的进一步可选实施例，提供了一种用于激光加工系统的头部组件，包括:沿着激光的射束路径插入的可操作透镜组件；单个盖板，所述单个盖板以与限定所述射束路径的边界的限定边界式透镜接收器密封布置的方式固定所述可操作透镜组件；调节系统，所述调节系统能够操作以在所述密封布置中沿着横向于所述射束路径的方向调节所述透镜组件；聚焦系统，所述聚焦系统能够操作以在所述密封布置中使所述透镜组件在平行于所述射束路径的轴向方向上聚焦；并且所述透镜组件包括与透镜模块可相对滑动地布置的透镜镜筒，该透镜模块将透镜单元能够更换地固定在所述射束路径中。根据本专利技术的另一个可选实施例，提供了一种头部组件，其中:调节系统还包括:第一枢轴臂和第二枢轴臂，所述第一枢轴臂和所述第二枢轴臂绕平行于所述射束路径的公共枢转轴线可枢转地固定到所述盖板；用于在所述限定边界式透镜接收器外部远程枢转所述枢轴臂中选定的一个的装置；和用于将所述透镜镜筒可释放地推向所述盖板且推入到与在每一个相应的所述枢轴臂上的镜筒支撑部分强制接触的状态的装置。根据本专利技术的进一步改进，调节系统进一步包括:用于相对于沿着相应的所述枢轴臂的每一个相应镜筒支撑部分并平行于所述射束路径对准所述透镜镜筒的装置。根据本专利技术的更进一步改进，所述用于远程枢转的装置包括用于在上述密封布置中绕所述公共枢转轴线远程地驱动所述相应镜筒支撑件中的至少一个并能够操作以相对于所述射束路径驱动所述透镜组件的装置。根据本专利技术的更进一步改进，设有聚焦系统，所述聚焦系统进一步包括:固定在所述透镜镜筒的表面上的驱动齿条组件；所述驱动齿条组件能够操作以在沿着所述射束路径的滑动方向上驱动一销，该销从所述驱动齿条组件延伸穿过在所述透镜镜筒中的平移狭槽；并且所述销能够释放地固定到所述透镜模块，从而有效地将滑动的所述销的平移传递给所述透镜模块，从而与所述销一起在聚焦方向上沿着所述射束路径平移所述透镜模块。本专利技术的以上及其它方面、特征和优点将从接合附图获悉的以下描述中变得清楚，其中相同的附图标记表示相同的元件。【专利附图】【附图说明】图1是用于激光加工系统的头部组件的透视图；图2是沿着图1中的截面2-2的头部组件的透视剖视图；图3是用于激光加工系统的聚焦透镜组件的透视图；图4是图3中的聚焦透镜组件的倒置透视图；图5是图4的进一步旋转透视图；图6是沿着图5中的截面6-6的透视剖视图；图7是图6中的视图A的特写视图；图8是图7的处于反转定向的修改的局部透视图，指明了调节系统和限制透镜模块的旋转的对准组件元件的枢转点；图9是单个盖板的透视图；图10是调节系统中的一个枢轴臂组件的透视图，指明了相对于枢转中心线P-CL的振鸣枢转方向P枢轴臂。【具体实施方式】以下详细地描述本专利技术的实施例。尽可能地，在附图和描述中使用相同或类似的附图标记，并且相同或类似的附图标记表示相同或类似的部件或步骤。附图是简化或示意性形式，而没有按比例绘制。仅为了方便和清楚起见，方向性术语(上游/下游等)或运动性(前/后/枢转等)术语。这些方向性术语和类似的方向性术语将不会以任何方式被解释为限制本专利技术的保护范围。以下参照图1-3，提供了一种用于激光加工系统(优选地，光纤激光加工系统)的示例性头部组件I。光学准直仪组件2通过聚焦透镜组件4和滑动窗体组件5与喷嘴组件3间隔开。窗体组件5能够以允许密封更换该窗体组件5体的方式可从透镜组件4的壳体向外滑动(图1中的箭头)。透镜组件4包括单个盖板6，所述单个盖板6经由穿过通过所述壳体的相应孔6A’以接合壳体的壁的螺钉6a能够密封地安装在壳体上,如图所不。任选的，一个或多个对准销(未示出)可以从壳体的壁向上延伸并接合盖板6上的对准销孔6B，如图所示，从而提供可重复的容易对准。将被理解的是，对准销6B可以可选地从盖板6延伸。保护罩10如图所示可铰接地安装在盖板6上(注意摆动箭头)并提供对调节系统(随后论述)的固定到单个盖板6的内侧的X-Y控制器8、8的保护。此外，还为聚焦调节系统(随后论述)设置聚焦控制装置9。观察窗体7被设置成视觉地但密封地检查透镜组件元件，如随后所述。为方便起见，设置相对于控制器8、8、9的一个或多个参考刻度，如图所示。另外要理解的是，头部组件I可以被适应性地修改以沿着所示的数字通道经由外部处理接收器/致动器51或从内部指示器(随后论述)接收内部传感器信号。此外，设置可选的计算机化处理控制器52，所述计算机化处理控制器可以接收来自处理接收器51的数据信号，并相应地可以处理和发送数字调节或聚焦指令给自动调节或聚焦系统(未示出)。将要理解的是，在这种改进中，处理控制器52设有可适当操作的电子存储器、信号接收器、和可操作的数据处理器以及变送器，如本领域技术人员所理解的。查看图1中的剖视图2-2，提供了对相对于盖板6滑动地容纳透镜模块12的透镜镜筒11的结构的可见访问。透镜单元13可移除地安装在透镜模块12中，并且可操作以允许容易更换不同焦距透镜，例如Π25、f200或f250透镜可以被容易定位或调节，如将论述的那样。多个限制和固定弹簧14在弹簧沟槽15(图4)中缠绕在透镜镜筒11的外表面上并朝向盖板6推动透镜镜筒11，如将要论述的。图3中所示的弹簧14围绕透镜镜筒11在方向B、B上延伸并被固定，如将要论述的。为了便于说明，图3中的弹簧14被显示处于非固定位置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于激光加工系统的头部组件，包括：沿着激光的射束路径插入的可操作透镜组件；单个盖板，所述单个盖板以与限定所述射束路径的边界的限定边界式透镜接收器密封布置的方式固定所述可操作透镜组件；调节系统，所述调节系统能够操作以在所述密封布置中沿着横向于所述射束路径的方向调节所述透镜组件；聚焦系统，所述聚焦系统能够操作以在所述密封布置中使所述透镜组件在平行于所述射束路径的轴向方向上聚焦；并且所述透镜组件包括与透镜模块可相对滑动地布置的透镜镜筒，该透镜模块将透镜单元能够更换地固定在所述射束路径中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：尤里·格拉普夫，迈克尔·迪吉安托马索，
申请(专利权)人：IPG光子公司，
类型：发明
国别省市：美国;US