激光头找零焦的方法和作用
一、什么是“零焦”？
“零焦”指的是激光头的焦点（Focus）恰好落在被加工材料表面的那个位置。
· 正离焦：激光头的焦点位于材料表面之上。
· 负离焦：激光头的焦点位于材料表面之下。
· 零焦：激光头的焦点正好在材料表面。
不同的加工工艺需要不同的离焦量。但“找零焦”是所有这些调整的基准起点。只有先找到了这个零点，才能准确地进行正负离焦的设定。
二、找零焦的作用（为什么重要？）
1. 保证加工效果的核心：
激光在焦点处的能量密度最高，光斑最小。对于切割来说，零焦位置能获得最窄的切缝、最高的速度和最光滑的断面。对于雕刻，则能获得最高的分辨率。如果焦点不对，会导致能量分散，切不透、速度慢、断面粗糙、甚至损坏材料和镜头。
2. 工艺参数设定的基础：
激光切割机的参数库（如功率、速度、气压、占空比等）都是基于一个特定的焦点位置（通常是零焦或一个固定的离焦量）来优化的。如果您的实际焦点与参数库预设的焦点不一致，那么即使调用最优参数，也得不到理想的效果。
3. 保护激光头和加工平台：
如果焦点位置错误（例如，焦点远低于材料表面），可能在切割时激光会持续作用在平台上，烧坏工作台或反射镜片，造成重大损失。
4. 适应不同材料厚度：
在切割不同厚度的板材时，需要采用负离焦（焦点深入到材料内部）以获得更好的垂直度和排渣效果。而“找零焦”是计算这个负离焦量的唯一参考点。
简单来说，找零焦就像在射击前先校准准星。准星不准，枪法再好也打不中靶心。
三、找零焦的常用方法
以下是几种行业内最常用和有效的方法，从手动到自动排列：
方法一：手动接触式找零法（最常用、最基础）
这是最原始但非常可靠的方法，不需要任何额外工具。
所需工具：一张A4纸或一个平整的金属片（如喷嘴扳手）。
操作步骤：
1. 安装喷嘴：确保喷嘴已正确安装并拧紧。
2. 移动激光头：通过控制软件手动将激光头移动到工作台的一个方便操作的位置。
3. 放置标定物：将A4纸或金属片平放在材料表面，并使其一部分处于喷嘴正下方。
4. 手动下降激光头：在控制软件中，使用“点动”或“微调”功能，非常缓慢地向下移动Z轴（激光头高度）。
5. 轻触判断：一边下降，一边用手轻轻抽动A4纸/金属片，感受阻力。当感觉到纸张/金属片刚刚接触到喷嘴边缘，有一点点被卡住的感觉时，立即停止。
6. 设定零点：在当前控制软件中，将这个位置设置为Z轴的“零点”或“工件原点”。此时，喷嘴口到材料表面的距离就是喷嘴的高度。由于焦点在喷嘴内部的一个固定位置（例如，对于常见的聚焦镜，焦点通常在喷嘴下方1-2mm处），系统会自动根据这个“喷嘴高度”计算出焦点零点的位置。
优点：简单、快速、无需额外工具、非常准确；缺点：依赖操作员的手感，对于新手可能需要练习。
方法二：红光指示法（辅助方法）
许多激光头会集成一个红色的指示激光，它与主激光是同轴的。
操作步骤：
1. 打开红色指示光。
2. 在材料表面放一张热敏纸或深色纸（红光照上去会有一个清晰的红点）。
3. 缓慢调整Z轴高度，观察材料表面的红色光斑。
4. 当红色光斑汇聚成最小时，此时的位置就是零焦位置。
优点：直观、非接触；缺点：精度相对较低，红光焦点与实际激光焦点可能存在微小偏差，通常用于粗略定位。
方法三：自动找零传感器（高端、自动化）
高端的激光设备会配备自动调焦传感器或电容式调焦头。
· 工作原理：传感器会向材料表面发射信号（如激光或感应电容变化），通过接收反射信号来精确测量喷嘴与材料表面的距离。
· 操作步骤：在控制软件中点击“自动寻边”或“自动调焦”按钮，激光头会自动移动到平台四个角或指定点进行测量，并自动计算和设置零点。
· 优点：全自动、精度极高、效率高，特别适合大批量、多品种的自动化生产。
· 缺点：成本高，需要设备本身支持此功能。
方法四：火花观察法（经验法）
主要用于金属激光切割，需要一定的经验。
操作步骤：
1. 在切割头上安装一个喷嘴。
2. 将激光头移动到废料区，设置一个较低的功率进行穿孔。
3. 缓慢调整Z轴高度，观察穿孔时产生的火花形态。
· 焦点正确时：火花从切割点向下垂直喷射，力度强，声音清脆。
· 焦点偏高或偏低时：火花会呈发散状，向四周飞溅，力度弱。
4. 通过反复调整和观察，找到火花最集中、最垂直的那个点。
优点：无需额外工具，可直接反映加工状态。 缺点：主观性强，需要丰富经验，有安全风险（需佩戴防护眼镜）。
总结与建议
· 对于初学者和大多数日常操作，手动接触式找零法（方法一） 是最推荐的方法，因为它兼具了准确性、简便性和可靠性。
· 操作前务必查阅设备说明书，了解您设备激光头的焦点位置（即喷嘴口到焦点的标准距离，常见的有1mm， 1.5mm， 2mm等），并在软件中正确设置这个参数。
· 每次更换喷嘴、聚焦镜或碰撞后，都必须重新进行找零焦操作。
· 对于不平整的材料，可能需要在不同位置多次测量取平均值。
准确找到零焦点是实现高质量激光加工的第一步，也是最关键的一步，请务必重视并熟练掌握。
