一種聚焦刀頭可自動升降的繡花機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種繡花機，尤其是聚焦刀頭可自動升降的繡花機。
【背景技術(shù)】
[0002]繡花機中可采用激光作為能量源，來完成切割、燒蝕，當(dāng)激光通過光纖傳輸后，所出射的光斑大小由光纖的數(shù)值孔徑所決定，為了獲得較小的光斑，有必要在光纖輸出光的末端加上聚焦系統(tǒng)，以達到縮小光斑的目的。但在實際繡花機的使用過程中，由于為節(jié)省空間會使激光切繡于整個幅面，使聚焦刀頭的運動位置會達到繡板邊緣處，約Icm左右，所以在移動切割頭時會將聚焦系統(tǒng)的外緣碰撞到繡花機的外框處造成損壞，同時，聚焦刀頭的位置固定和運動不夠靈活，精度不好控制，也給切割燒蝕過程帶來很大不便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種聚焦刀頭可自動升降的繡花機，形成一套整體的用于切割、燒蝕等用途的裝置。
[0004]—種繡花機，包括激光器1、光纖耦合器、氣動式光纖聚焦刀頭自動升降裝置，所述氣動式光纖聚焦刀頭自動升降裝置通過過渡板14連接在繡花機主體上，所述氣動式光纖聚焦刀頭自動升降裝置包括空芯傳能光纖U、聚焦刀頭16、氣動裝置，所述激光器I輸出的光通過光纖耦合器耦合到空芯傳能光纖11，所述空芯傳能光纖11與所述聚焦刀頭16通過固定裝置13相連接，所述聚焦刀頭16和所述氣動裝置通過連接滑塊15相連接，所述氣動裝置可在伺服電機的控制下上下移動，并且所述氣動裝置的移動會帶動所述聚焦刀頭16的同步運動，使聚焦刀頭16升降；
[0005]可選地，所述氣動裝置包括氣缸24、活塞22、進氣口 25和出氣口 23;
[0006]可選地，所述氣動式光纖聚焦刀頭自動升降裝置還包括聚焦透鏡27;
[0007]可選地，當(dāng)通過進氣口25充入氣體時，所述活塞22帶動氣缸24抬起并通過與聚焦刀頭16的連接滑塊15同時帶動聚焦刀頭16抬起，當(dāng)通過出氣口 23放出氣體時，所述活塞22帶動氣缸24下降并通過與聚焦刀頭16的連接滑塊15同時帶動聚焦刀頭16下降；
[0008]可選地，所述氣體為空氣或N2或CO2氣體；
[0009]可選地，所述聚焦透鏡27的焦距為20mm;
[0010]可選地;所述的氣動式光纖聚焦刀頭自動升降裝置通過過渡板14連接在繡花機上，并通過調(diào)節(jié)第一固定螺絲17沿繡花機上的導(dǎo)槽運動可使過渡板14前后調(diào)節(jié)位置，通過調(diào)節(jié)第二固定螺絲18和第三固定螺絲18'沿繡花機上的導(dǎo)槽運動可使過渡板14上下調(diào)節(jié)位置。
[0011]本申請的繡花機，能精確靈活的控制聚焦刀頭的升降，方便控制切割燒蝕過程。
[0012]通過以下參照附圖對優(yōu)選實施例的說明，本申請的上述以及其它目的、特征和優(yōu)點將更加明顯。
【附圖說明】
[0013]圖1示例性示出本實用新型的傳輸二氧化碳激光能量的光纖耦合器的結(jié)構(gòu)示意圖，圖1中，I激光器，2激光器支架，3激光輸入管，4固定螺絲，5調(diào)節(jié)螺絲，6球形調(diào)節(jié)器，7平面反射鏡，8聚焦透鏡，9輸出光筒，10散熱元件，11空芯傳能光纖，12光軸；
[0014]圖2示例性示出氣動式光纖聚焦刀頭自動升降裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2中，11空芯傳能光纖，13固定裝置，14過渡板，15連接滑塊，16聚焦刀頭，17第一固定螺絲，18第二固定螺絲，#第三固定螺絲，19聚焦刀頭手柄，20吹氣口，21激光輸出端，22活塞，23出氣口，24氣缸，25進氣口，26彈簧，27聚焦透鏡。
【具體實施方式】
[0015]下面將詳細描述本申請的實施例。應(yīng)當(dāng)注意，這里描述的實施例只用于舉例說明，并不用于限制本申請。
[0016]一種繡花機，包括激光器1、光纖耦合器、氣動式光纖聚焦刀頭自動升降裝置，所述氣動式光纖聚焦刀頭自動升降裝置通過過渡板14連接在繡花機主體上，繡花機中可采用激光作為能量源，來完成切割、燒蝕，例如采用二氧化碳激光器I，所述二氧化碳激光器I發(fā)出的光通過光纖耦合器耦合進所述空芯傳能光纖11，光纖耦合器用平面反射鏡將水平傳輸?shù)募す饨?jīng)過90°光路轉(zhuǎn)換改變激光的傳輸方向為豎直方向，所述空芯傳能光纖11通過光纖耦合器與激光器I相耦合傳輸激光能量，所述空芯傳能光纖11參數(shù):傳輸波長范圍:10.6μπι;傳輸連續(xù)功率:0?60W連續(xù)功率;空氣芯內(nèi)徑:0.4?1.2mm;光纖外徑:0.6?2.5mm;在空芯傳能光纖11的末端通過固定裝置13固定在聚焦刀頭16的指定位置，從而實現(xiàn)聚焦，聚焦的光斑孔徑為0.3-0.5mm。
[0017]所述光纖耦合器的具體結(jié)構(gòu)為，包括激光輸入管3，球形調(diào)節(jié)器6，平面反射器7，聚焦透鏡8，輸出光筒9，散熱元件10，其中所述激光輸入管3為金屬或非金屬均勻的管狀結(jié)構(gòu)，與激光器支架2通過固定螺釘4牢固連接，所述平面反射鏡7固定于四自由度可自由旋轉(zhuǎn)的球形調(diào)節(jié)器6上，所述球形調(diào)節(jié)器6為圓弧狀金屬塊，固定設(shè)置于激光輸入管3和輸出光筒9之間，所述平面反射鏡7將激光器I傳輸來的水平激光束反射成沿垂直方向傳輸，所述球形調(diào)節(jié)器6通過調(diào)節(jié)螺絲5進行調(diào)節(jié)，通過調(diào)節(jié)圓弧狀金屬塊來確保光線在耦合器的輸出光筒9中沿光軸12傳輸，然后光線經(jīng)所述聚焦透鏡8聚焦后耦合到空芯傳能光纖11中，所述散熱元件10用于散發(fā)激光傳輸過程中產(chǎn)生的熱量。其中，所述球形調(diào)節(jié)器6通過調(diào)節(jié)螺絲5進行調(diào)節(jié)，所述平面反射鏡7和所述聚焦透鏡8采用螺絲固定。所述聚焦透鏡8將光線聚焦成
0.8mm的光斑以適配光纖11的孔徑并最高效率的耦合到空芯傳能光纖11中。采用該種結(jié)構(gòu)的光纖耦合器，能夠提高傳輸效率，降低損耗，且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，調(diào)節(jié)靈活，使用方便。
[0018]所述氣動式光纖聚焦刀頭自動升降裝置包括空芯傳能光纖11、聚焦刀頭16、氣動裝置，所述激光器I輸出的光通過光纖耦合器耦合到空芯傳能光纖11，所述空芯傳能光纖11與所述聚焦刀頭16通過固定裝置13相連接，所述聚焦刀頭16和所述氣動裝置通過連接滑塊15相連接，所述氣動裝置包括氣缸24、活塞22、進氣口 25和出氣口 23，連接滑塊15的下部與氣動裝置的底部通過彈簧26連接。所述氣動裝置可在伺服電機的控制下上下移動，并且所述氣動裝置的移動會帶動聚焦刀頭16的同步運動，使聚焦刀頭16升降，使用時降下，切割工作完成后升起。具體地，當(dāng)通過進氣口 25充入氣體時，所述活塞22帶動氣缸24抬起(可至圖1中虛線連接的上部位置)并通過與聚焦刀頭16的連接滑塊15同時帶動聚焦刀頭16抬起，當(dāng)通過出氣口 23放出氣體時，所述活塞22帶動氣缸24下降并通過與聚焦刀頭16的連接滑塊15同時帶動聚焦刀頭16下降。充放氣通過伺服電機控制，所述氣體為空氣或N2SCO2氣體等。
[0019]所述的氣動式光纖聚焦刀頭自動升降裝置，還包括聚焦透鏡27，聚焦透鏡27的參數(shù)例如可以為直徑24mm，焦距為20mm。
[0020]所述的氣動式光纖聚焦刀頭自動升降裝置通過過渡板14連接在繡花機上，并通過調(diào)節(jié)第一固定螺絲17沿繡花機上的導(dǎo)槽運動可使過渡板14前后調(diào)節(jié)位置，通過調(diào)節(jié)第二固定螺絲18和第三固定螺絲18'沿繡花機上的導(dǎo)槽運動可使過渡板14上下調(diào)節(jié)位置。
[0021 ]此外，在聚焦刀頭16側(cè)面增加吹氣口 20，使得在使用過程中的煙塵等不會進入并污染聚焦系統(tǒng)。
【主權(quán)項】
1.一種繡花機，其特征在于:包括激光器(I)、光纖親合器、氣動式光纖聚焦刀頭自動升降裝置，所述氣動式光纖聚焦刀頭自動升降裝置通過過渡板(14)連接在繡花機主體上，所述氣動式光纖聚焦刀頭自動升降裝置包括空芯傳能光纖(11)、聚焦刀頭(16)、氣動裝置，所述激光器(I)輸出的光通過光纖耦合器耦合到空芯傳能光纖(11)，所述空芯傳能光纖(11)與所述聚焦刀頭(16)通過固定裝置(13)相連接，所述聚焦刀頭(16)和所述氣動裝置通過連接滑塊(15)相連接，所述氣動裝置可在伺服電機的控制下上下移動，并且所述氣動裝置的移動會帶動所述聚焦刀頭(16)的同步運動，使聚焦刀頭(16)升降。2.如權(quán)利要求1所述的繡花機，其特征在于:所述氣動裝置包括氣缸(24)、活塞(22)、進氣口(25)和出氣口(23)。3.如權(quán)利要求1所述的繡花機，其特征在于:所述氣動式光纖聚焦刀頭自動升降裝置還包括聚焦透鏡(27)。4.如權(quán)利要求2所述的繡花機，其特征在于:當(dāng)通過進氣口(25)充入氣體時，所述活塞(22)帶動氣缸(24)抬起并通過與聚焦刀頭(16)的連接滑塊(15)同時帶動聚焦刀頭(16)抬起，當(dāng)通過出氣口(23)放出氣體時，所述活塞(22)帶動氣缸(24)下降并通過與聚焦刀頭(16)的連接滑塊(15)同時帶動聚焦刀頭(16)下降。5.如權(quán)利要求4所述的繡花機，其特征在于:所述氣體為空氣或N2SCO2氣體。6.如權(quán)利要求3所述的繡花機，其特征在于:所述聚焦透鏡(27)的焦距為20mm。7.如權(quán)利要求1所述的繡花機，其特征在于:所述的氣動式光纖聚焦刀頭自動升降裝置通過過渡板(14)連接在繡花機上，并通過調(diào)節(jié)第一固定螺絲(17)沿繡花機上的導(dǎo)槽運動可使過渡板(14)前后調(diào)節(jié)位置，通過調(diào)節(jié)第二固定螺絲(18)和第三固定螺絲(180沿繡花機上的導(dǎo)槽運動可使過渡板(14)上下調(diào)節(jié)位置。
【專利摘要】本實用新型公開了一種聚焦刀頭可自動升降的繡花機，其特征在于：包括激光器(1)、光纖耦合器、氣動式光纖聚焦刀頭自動升降裝置，所述氣動式光纖聚焦刀頭自動升降裝置通過過渡板(14)連接在繡花機主體上，所述氣動式光纖聚焦刀頭自動升降裝置包括空芯傳能光纖(11)、聚焦刀頭(16)、氣動裝置，所述激光器(1)輸出的光通過光纖耦合器耦合到空芯傳能光纖(11)，所述空芯傳能光纖(11)與所述聚焦刀頭(16)通過固定裝置(13)相連接，所述聚焦刀頭(16)和所述氣動裝置通過連接滑塊(15)相連接，所述氣動裝置可在伺服電機的控制下上下移動，并且所述氣動裝置的移動會帶動所述聚焦刀頭(16)的同步運動，使聚焦刀頭(16)升降。繡花機中采用本實用新型的氣動式光纖聚焦刀頭自動升降裝置，能精確靈活的控制聚焦刀頭的升降，方便控制切割燒蝕過程。
【IPC分類】D05C7/10
【公開號】CN205258824
【申請?zhí)枴緾N201520873805
【發(fā)明人】周桂耀, 侯峙云, 劉建濤
【申請人】廣州華仁億和特種光纖科技有限公司, 華南師范大學(xué)
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2015年11月2日