眾所周知,激光切割機(jī)切割金屬板材具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì),它不僅切精度高而且斷面光滑無(wú)毛刺,無(wú)論是切割厚板還是薄板都能達(dá)到不錯(cuò)的效果,然而,這些效果都是與激光切割機(jī)的焦點(diǎn)控制是脫不了關(guān)系的,就跟單反相機(jī)的調(diào)焦,達(dá)到更好的成像效果是一個(gè)原理。
那么,什么叫焦點(diǎn)控制呢?熟悉激光切割機(jī)的朋友都知道,激光切割機(jī)在切割不同材料以及不同厚度的板材時(shí),為了達(dá)到更好的切割效果,激光束的焦點(diǎn)都會(huì)設(shè)置在不同的地方(如圖),即稱(chēng)為我們所說(shuō)的調(diào)焦。
在激光切割應(yīng)用早起,調(diào)焦的主要方式是依靠手動(dòng)來(lái)進(jìn)行完成,如今隨著激光技術(shù)的發(fā)展,這種手動(dòng)調(diào)焦的方式已經(jīng)逐漸淘汰,自動(dòng)調(diào)焦功能已經(jīng)開(kāi)始慢慢得以實(shí)現(xiàn),例如高能激光的全系列激光切割機(jī)都以配備全自動(dòng)調(diào)焦功能。那么,也有些人會(huì)說(shuō),光路都是集成在切割頭里面,通過(guò)改變切割頭的高度不就可是實(shí)現(xiàn)調(diào)焦功能了嗎?切割頭升高,焦點(diǎn)位置就高,切割頭降低,焦點(diǎn)位置就低。然而,事實(shí)證明并沒(méi)有大家想象的這樣簡(jiǎn)單(下圖所示)。
切割頭底部為噴嘴,在切割過(guò)程中,噴嘴與工件之間的距離(噴嘴高度)約0.5~1.5mm,不妨看作是一個(gè)固定值,即噴嘴高度不變,所以不能通過(guò)升降切割頭來(lái)調(diào)焦(否則無(wú)法完成切割加工)。
聚焦鏡的焦距是不可改變的,所以也不能指望通過(guò)改變焦距來(lái)調(diào)焦。如果改變聚焦鏡的位置,則可改變焦點(diǎn)位置:聚焦鏡下降,則焦點(diǎn)下降,聚焦鏡上升,則焦點(diǎn)上升?!@確是調(diào)焦的一種方式。采用一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)聚焦鏡作上下運(yùn)動(dòng),可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)焦。
另一種自動(dòng)調(diào)焦的方法是:在光束進(jìn)入聚焦鏡之前,置一變曲率反射鏡(或稱(chēng)可調(diào)鏡),通過(guò)改變反射鏡的曲率,改變反射光束的發(fā)散角度,從而改變焦點(diǎn)位置。如下圖所示。
有了自動(dòng)調(diào)焦功能,在加工不同材質(zhì)、不同厚度的工件時(shí),機(jī)器可自動(dòng)將焦點(diǎn)快速調(diào)整到最合適的位置。這樣可以顯著提高激光切割機(jī)的加工效率,厚板穿孔時(shí)間也會(huì)大幅縮減。
所以,對(duì)于激光切割機(jī)而言,自動(dòng)調(diào)焦功能是一項(xiàng)重要并不可缺少的功能。