激光切割機(jī)切割頭跟蹤系統(tǒng)

激光切割機(jī)聚焦跟蹤系統(tǒng)一般是由聚焦切割頭和跟蹤傳感器系統(tǒng)組成。切割頭包括導(dǎo)光聚焦、水冷、吹氣以及機(jī)械調(diào)整部分組成; 傳感器是由傳感元件和放大控制部分組成。根據(jù)傳感元件的不同跟蹤系統(tǒng)也完全不同，在此，主要有兩種形式的跟蹤系統(tǒng)，一種是電容式傳感器跟蹤系統(tǒng), 又稱非接觸式跟蹤系統(tǒng)。另一種是電感式傳感器跟蹤系統(tǒng), 又稱接觸式跟蹤系統(tǒng)。

噴嘴的形式和噴頭尺寸的選取對(duì)切割質(zhì)量的影響很大。噴嘴的形式主要有三種：平行式、收斂式和錐形式。如概述圖 。但國(guó)外有些機(jī)構(gòu)應(yīng)用氣體動(dòng)力學(xué)的知識(shí)，研究出了收斂--擴(kuò)張式噴嘴，此種類型的噴嘴應(yīng)用于切割時(shí)，能有良好的切割特性。但是，由于該噴嘴復(fù)雜的內(nèi)腔，加工的工藝性和精細(xì)型受到限制，使得其無(wú)法投入產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。

利用激光束的能量進(jìn)行切割, 必須把激光器射出的原始光束經(jīng)過(guò)透鏡聚焦, 才能形成高能量密度的光斑。根據(jù)高斯光學(xué)理論, 焦點(diǎn)處功率密度最高。透鏡焦距越長(zhǎng), 焦點(diǎn)光斑越大, 功率密度越低, 但焦深大(焦深是指焦點(diǎn)兩側(cè)直徑變化為5% 的兩光斑間距, 在切割中也稱有效切割范圍) , 操作容許度大。 5 英寸透鏡的有效范圍大于3 英寸透鏡。這就是為什么說(shuō)中長(zhǎng)焦透鏡適合于厚板切割, 并對(duì)跟蹤系統(tǒng)的間距穩(wěn)定度要求較低, 但要求激光器輸出功率高。反之, 短焦透鏡只適合于D3 以下的薄板切割, 短焦對(duì)跟蹤系統(tǒng)的間距穩(wěn)定性有較嚴(yán)格的要求, 但它對(duì)激光的輸出功率要求可大大降低。

電極、噴嘴是數(shù)控等離子切割機(jī)、激光切割機(jī)日常作業(yè)中消耗量最大的消耗件，特別是原裝進(jìn)口的電極和噴嘴。所以，有效延長(zhǎng)電極和噴嘴的使用壽命，將大大降低等離子切割加工的生產(chǎn)成本。電極和噴嘴的消耗，與氣壓、冷卻水壓、電壓、電流、供氣質(zhì)量及消耗件質(zhì)量等多種因素有關(guān)，還必須注意一些因機(jī)器故障導(dǎo)致的異常消耗情況。曾遇到過(guò)切割機(jī)引弧瞬間，就頻繁燒毀成套的電極和噴嘴的現(xiàn)象，也有的在切割后0.5~1h內(nèi)燒毀，這些都不是正常的消耗。

經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，電極和噴嘴之間產(chǎn)生的電弧，把電極和噴嘴的邊緣燒結(jié)。為此，采取使用不同型號(hào)的電極和噴嘴，更換新割槍，調(diào)整氣、水壓力等措施，效果雖有些變化，但不顯著，且又時(shí)又莫名其妙地恢復(fù)正常。經(jīng)反復(fù)檢查，發(fā)現(xiàn)是切割過(guò)程中偶然斷氣造成的故障。分段排查發(fā)現(xiàn)，電動(dòng)閥控制臺(tái)內(nèi)的電磁閥失電造成斷氣，而電磁閥失電是由于割炬小車的來(lái)回拖拽，造成割炬控制電纜接觸不良。由于斷氣時(shí)間很短，待測(cè)量時(shí)又是好的，故障很難發(fā)現(xiàn)。而正是在這個(gè)很短的斷氣時(shí)間內(nèi)，造成電極和噴嘴燒毀。重新維修固定電纜后，故障消除。2100433B