CN101774085A - 用于激光加工的辅助气体控制系统 - Google Patents

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CN101774085A
CN101774085A CN 201019161008 CN201019161008A CN101774085A CN 101774085 A CN101774085 A CN 101774085A CN 201019161008 CN201019161008 CN 201019161008 CN 201019161008 A CN201019161008 A CN 201019161008A CN 101774085 A CN101774085 A CN 101774085A
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China
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gas
pressure sensor
anger
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Inventor
刘朝涛
苏力
杨燕宾
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重庆斯沃德光电设备设计制造有限公司
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Abstract

本发明公开了一种用于激光加工的辅助气体控制系统,包括出气总管、喷气嘴以及控制器,其中出气总管上安装有总管压力传感器和出气流量控制阀,在出气总管的出气口连接喷气嘴,在喷气嘴上安装有出气压力传感器,其特征在于:所述出气总管的进气口连接有至少一路进气支管,每一路进气支管安装有支管压力传感器和进气流量控制阀,所有压力传感器的检查信号以及流量控制阀的控制信号均与控制器相连。其显著效果是:采用自动控制技术实现对单一气源或者多种气源的气体混合比例以及气体压强进行控制,减少了在加工过程中更换气源或是更换激光设备的繁琐工序,满足了同一激光加工装置实现多种激光加工工艺的要求。

Description

用于激光加工的辅助气体控制系统
技术领域
[0001] 本发明属于气体控制系统,尤其涉及一种用于激光加工的辅助气体控制系统。
背景技术
[0002] 随着加工工艺飞速发展,激光技术已经广泛应用于工件的切割、打孔以及焊接领 域中,而在激光加工的过程中常常需要提供辅助气体,通常辅助气体分为保护气体和侧面 气体,保护气体能隔离大气,减少附着物的飞溅,而侧面气体还能提高激光熔接能力。 [0003] 现有激光加工装置,通常分为切割、焊接、标记、打孔、淬火、喷涂、覆融等不同的加 工工艺,而对于不同的加工工艺,所需辅助气体类型以及气压都有所不同。比如说,在切割 工艺中通常需要气压为280KPa〜300Kpa的氧气作为辅助气体,而在焊接工艺中则需气压 为50KPa左右的氮气,甚至有一些复杂的加工工艺还需要多种气体按照一定的比例混合后 作为辅助气体。
[0004] 现有技术的缺点是:激光加工的辅助气体通常只设置有单路进气管,只具备单一 加工功能,要完成不同的加工工艺,需要通过更换不同的气体气源或是更换不同的激光加 工装置,在加工时频繁的更换气源装置或者是激光加工设备,工作繁琐,而且在替换气源的 过程中,辅助气体容易泄露,可能造成污染和浪费。
发明内容
[0005] 本发明的目的是提供一种用于激光加工的辅助气体控制系统,能够为多功能激光
加工装置提供辅助气体,根据不同的加工工艺的需求,设定相关辅助气体的供应比例和气
体压强,采用自动控制技术自动完成相应控制流程,减少了在加工过程中更换气源或是更
换激光设备的繁琐工序,使得同一激光加工装置实现多种激光加工工艺的要求。
[0006] 为达到上述目的,本发明提供了一种用于激光加工的辅助气体控制系统,包括出
气总管、喷气嘴以及控制器,其中,所述出气总管上安装有总管压力传感器和出气流量控制
阀,在所述出气总管的出气口连接所述喷气嘴,在喷气嘴上安装有出气压力传感器,其关键
在于:所述出气总管的进气口连接有至少一路进气支管;
[0007] 每一路进气支管安装有支管压力传感器和进气流量控制阀;
[0008] 所述总管压力传感器和支管压力传感器的信号输出端都连接在所述控制器上;
[0009] 所述出气流量控制阀和进气流量控制阀的控制输入端都连接在所述控制器上。
[0010] 控制器根据不同加工工艺辅助气体的参数要求以及各个支管压力传感器检测到
的气体压力,按照给定的气体混合比例,调节各路进气支管上的进气流量控制阀,使得各个
支路上连接的气源进气流量之比符合气体混合比例。各个支路中流入的气体在出气总管中
混合,控制器通过总管压力传感器以及出气压力传感器检测混合后的气体压力以及出气口
的气体压力,根据设定的出气口气体压力参数,调节出气流量控制阀,使得喷气嘴喷出辅助
气体的压力以及气体混合比例能够满足相应加工工艺的要求。通过设定气体混合比例,既
可以提供单一气源,也可以实现多种气源的混合,将喷气嘴与激光加工头做成一体,减少了在加工过程中更换气源或是更换激光设备的繁琐工序,对不同激光加工工艺提供不同辅助 气体实现了自动控制。
[0011] 所述出气总管上还安装有混气罐,通过在出气总管上安装混气罐优化了多种气体 的混合效果,使得气体混合更加均匀。
[0012] 所述进气支管设置有3路,分别与氩气气源,氮气气源以及氧气气源连接。
[0013] 根据常用加工工艺辅助气体的要求,常常采用氩气,氮气以及氧气等气体作为气
体气源,对于一些特殊工艺,也可以设置不同的气体气源,比如二氧化碳以及氦气等。
[0014] 所述支管压力传感器安装在进气流量控制阀的进气端,所述总管压力传感器安装
在出气流量控制阀的进气端。
[0015] 将压力传感器安装在流量控制阀的进气端,防止因为流量控制阀的影响而对气体 压力的检测引起误差。
[0016] 本发明的显著效果是:根据不同激光加工工艺对辅助气体的要求,采用自动控制 技术实现对单一气源或者多种气源的气体混合比例以及气体压强进行控制,减少了在加工 过程中更换气源或是更换激光设备的繁琐工序,满足了同一激光加工装置实现多种激光加 工工艺的要求。
附图说明
[0017] 图1是本发明的结构示意图。 具体实施方式
[0018] 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
[0019] 如图l所示:一种用于激光加工的辅助气体控制系统,包括出气总管3、喷气嘴4 以及控制器5,其中,所述出气总管3上安装有总管压力传感器9和出气流量控制阀8,在所 述出气总管3的出气口连接所述喷气嘴4,在喷气嘴4上安装有出气压力传感器10,其中所 述出气总管3上安装有混气罐ll,该混气罐11的进气口连接有三路进气支管2,各路进气 支管2分别与氩气气源la,氮气气源lb以及氧气气源lc连接。
[0020] 每一路进气支管2安装有支管压力传感器7和进气流量控制阀6,其中压力传感器 安装在流量控制阀的进气端;
[0021] 所述总管压力传感器9和支管压力传感器7的信号输出端都连接在所述控制器5 上;
[0022] 所述出气流量控制阀8和进气流量控制阀6的控制输入端都连接在所述控制器5 上。
[0023] 本发明的工作原理是:
[0024] 首先通过计算机编程完成控制器5中各个加工工艺控制数据的设定,包括辅助气 体的选择,辅助气体的混合比例以及辅助气体压强等;
[0025] 然后控制器5根据不同加工工艺辅助气体的参数要求以及各个支管压力传感器7 检测到的气体压力,按照给定的气体混合比例,调节各路进气支管2上的进气流量控制阀 6,使得各个支路上连接的气源进气流量之比符合气体混合比例。
[0026] 最后,各个支路中流入的气体在混气罐11中混合,控制器5通过总管压力传感器
49以及出气压力传感器IO检测混合后的气体压力以及出气口的气体压力,根据设定的出气 口气体压力参数,调节出气流量控制阀8,使得喷气嘴4喷出辅助气体的压力以及气体混合 比例能够满足相应加工工艺的要求。

Claims (4)

  1. 一种用于激光加工的辅助气体控制系统,包括出气总管(3)、喷气嘴(4)以及控制器(5),其中,所述出气总管(3)上安装有总管压力传感器(9)和出气流量控制阀(8),在所述出气总管(3)的出气口连接所述喷气嘴(4),在喷气嘴(4)上安装有出气压力传感器(10),其特征在于:所述出气总管(3)的进气口连接有至少一路进气支管(2);每一路进气支管(2)安装有支管压力传感器(7)和进气流量控制阀(6);所述总管压力传感器(9)和支管压力传感器(7)的信号输出端都连接在所述控制器(5)上;所述出气流量控制阀(8)和进气流量控制阀(6)的控制输入端都连接在所述控制器(5)上。
  2. 2. 根据权利要求1所述的用于激光加工的辅助气体控制系统:其特征在于:所述出气总管(3)上还安装有混气罐(11)。
  3. 3. 根据权利要求1所述的用于激光加工的辅助气体控制系统,其特征在于:所述进气支管(2)设置有3路,分别与氩气气源(la),氮气气源(lb)以及氧气气源(lc)连接。
  4. 4. 根据权利要求1所述的用于激光加工的辅助气体控制系统,其特征在于:所述支管压力传感器(7)安装在进气流量控制阀(6)的进气端,所述总管压力传感器(9)安装在出
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C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
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