CN105290626B - 激光切割机器人的废料收集冷却装置 - Google Patents

Abstract

本专利属于激光切割机器人改进装置领域，具体公开了激光切割机器人的废料收集冷却装置，包括水槽、挡板、筛网、安装网和补水部分；水槽固定在地面上，挡板与水槽螺栓连接，筛网可拆卸连接在水槽内，安装网固定在水槽内，且位于筛网下方，安装网上设有活性炭吸附层；挡板上均匀设置有锥形通孔，挡板上表面通孔的直径大于下表面通孔的直径；补水部分包括浮块和进水管，水槽上设有进水孔，进水管与进水孔连接，水槽的侧壁上设有经过进水孔的金属滑槽，浮块上设有磁铁，浮块与滑槽滑动连接。目的在于提供一种能防止工件掉落到水槽中、节约水资源、自动补水的激光切割机器人的废料收集冷却装置。

Description

激光切割机器人的废料收集冷却装置

技术领域

本发明涉及激光机器人改进装置领域，具体涉及一种激光切割机器人的废料收集冷却装置。

背景技术

激光切割就是将激光束照射到工件表面时，释放能量来使工件融化并蒸发，以达到切割和雕刻的目的，具有精度高，切割快速等特点，逐渐取代传统的切割工艺设备。

激光切割分为汽化切割、熔化切割和氧化切割。汽化切割是在高功率密度激光束的加热下，工件表面温度升至沸点温度十分迅速，避免了热传导造成的工件整体熔化，在激光束的照射下，部分材料汽化成蒸汽消失，部分材料作为喷出物从切缝底部被辅助气流吹走。适用于一些不能熔化的材料，如木材、碳素材料和某些塑料。

熔化切割是采用惰性气体作为辅助气流，当入射的激光束功率密度超过某一值后，光束照射点处材料内部开始蒸发，形成孔洞。一旦这种小孔形成，它将作为黑体吸收所有的入射光束能量。小孔被熔化金属壁所包围，然后，与光束同轴的辅助气流把孔洞周围的熔融材料带走。随着工件移动，小孔按切割方向同步横移形成一条切缝。激光束继续沿着这条缝的前沿照射，熔化材料持续或脉动地从缝内被吹走。

氧化切割是采用氧气或者其他活性气体，材料在激光束的照射下被点燃，与氧气发生激烈的化学反应而产生另一热源，氧化熔化切割过程存在着两个热源，即激光照射能和氧与金属化学反应产生的热能。据估计，切割钢时，氧化反应放出的热量要占到切割所需全部能量的60%左右。

在熔化切割和氧化切割的过程中，都有部分熔融金属废料被辅助气流吹离工件，这部分废料包括粉尘和金属熔融物，通常是利用在工作台的下方设置水槽，让废料直接落入水槽中，然后再将水槽中的污水排出，然后需要再次向水槽内注入清水。但是这样的方式存在水槽无防护措施，工件掉落到水槽中后影响工件质量，污染、浪费水资源的问题。还存在注入清水过程需要人工监控的问题。现在急需一种能防止工件掉落到水槽中、节约水资源、自动补水的激光切割机器人的废料收集冷却装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能防止工件掉落到水槽中、节约水资源、自动补水的激光切割机器人的废料收集冷却装置。

本方案提供的基础方案为：激光切割机器人的废料收集冷却装置，包括水槽、挡板、筛网、安装网和补水部分；水槽固定在地面上，挡板与水槽螺栓连接，筛网可拆卸连接在水槽内，安装网固定在水槽内，且位于筛网下方，安装网上设有活性炭吸附层；挡板上均匀设置有锥形通孔，挡板上表面通孔的直径大于下表面通孔的直径；补水部分包括浮块和进水管，水槽上设有进水孔，进水管与进水孔连接，水槽的侧壁上设有经过进水孔的金属滑槽，浮块上设有磁铁，浮块与滑槽滑动连接。

本方案的工作原理及优点在于：该装置可以设置在工作台下方，当激光机器人开始工作后，切割时产生的火花等废料从工作台上飞溅而出，落在挡板上。由于挡板上设有锥形通孔，废料从锥形通孔上落入水槽中，水槽中的水对废料进行降温。挡板可以防止出现工件掉落到水槽中。锥形通孔，一方面，增大了挡板上表面通孔的面积，让废料可以更轻易的从锥形通孔滑落到水槽中；另一方面，当工件掉落到挡板上时，由于挡板下表面的通孔直径较小，可更好的防止工件吊笼到水槽中。与普通的拦网相比，拦网上容易粘接废料，而且由于废料温度较高，容易损伤拦网，挡板可有效避免这些问题。达到防止工件掉落到水槽中的目的。

当进水管向水槽中注入清水时，浮块在水的浮力的作用下会向上浮动，由于浮块上设有磁铁，所以浮块会沿着金属滑槽向上浮动，由于金属滑槽经过进水孔，所以，浮块在浮动到一定高度会堵住进水孔，让水槽内的水位在进水孔附近停止加水。当水槽内的水由于冷却废料温度升高，逐渐蒸发，导致水位下降之后，浮块也会随着水位的降低而降低。浮块下降之后，进水管通过进水孔继续向水槽内注水，让水位升高。通过设置的浮块，可让水槽内的水一直保持一定的水位，持续对废料进行降温和收集。达到自动补水的目的。

废料落入水槽中后，较大的颗粒会被筛网筛分出来，较小的粉尘会透过筛网继续下沉，在经过安装网时，会被安装网上的活性炭吸附层吸附，从而达到净化水槽中的水的目的。当水槽中收集到足够多的废料时，未设置筛网和活性炭吸附层的水槽中的水质会明显下降，如果直接将污水排出，会对环境造成较大的污染，筛网和活性炭吸附层会将废料收集起来，当收集到足够多之后，只需要将筛网和活性炭吸附层上的废料收集、清理掉，水槽中的水还可以继续使用，达到节约水资源的目的。

优选方案一：作为基础方案的优选方案，挡板的厚度为1.5-2cm。采用较厚的挡板，可有效的增加挡板的使用寿命，不会因为工件的重量而损坏挡板。

优选方案二：作为优选方案一的优选方案：挡板上表面锥形通孔的直径为3cm，挡板下表面锥形通孔的直径为1cm。采用挡板上表面锥形通孔的直径为3cm，挡板下表面锥形通孔的直径为1cm，在工件掉落到挡板上时，可防止工件掉落到水槽中，同时，方便废料掉入水槽中。

优选方案三：作为优选方案二的优选方案：水槽底部设有排水管。排水管方便水槽中的水排出，方便清洗水槽。

附图说明

图1是本发明激光切割机器人的废料收集冷却装置实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：挡板1、锥形通孔11、水槽2、筛网21、安装网22、浮块3、金属滑槽31、进水管4、排水管5。

实施例基本如附图1所示：激光切割机器人的废料收集冷却装置，包括水槽2、挡板1、筛网21、安装网22和补水部分；水槽2固定在地面上，挡板1与水槽2螺栓连接，筛网21可拆卸连接在水槽2内，安装网22固定在水槽2内，且位于筛网21下方，安装网22上设有活性炭吸附层；挡板1上均匀设置有锥形通孔11，挡板1上表面通孔的直径大于下表面通孔的直径；补水部分包括浮块3和进水管4，水槽2上设有进水孔，进水管4与进水孔连接，水槽2的侧壁上设有经过进水孔的金属滑槽31，浮块3上设有磁铁，浮块3与滑槽滑动连接；挡板1与水槽2铰接，挡板1的厚度为2cm；挡板1上表面锥形通孔的直径为3cm，挡板1下表面锥形通孔的直径为1cm；水槽2底部设有排水管5。

具体使用时：该装置可以设置在工作台下方，当激光机器人开始工作后，切割时产生的火花等废料从工作台上飞溅而出，落在挡板1上。由于挡板1上设有锥形通孔11，废料从锥形通孔11上落入水槽2中，水槽2中的水对废料进行降温。挡板1可以防止出现工件掉落到水槽2中。锥形通孔11，一方面，增大了挡板1上表面通孔的面积，让废料可以更轻易的从锥形通孔11滑落到水槽2中；另一方面，当工件掉落到挡板1上时，由于挡板1下表面的通孔直径较小，可更好的防止工件吊笼到水槽2中。与普通的拦网相比，拦网上容易粘接废料，而且由于废料温度较高，容易损伤拦网，挡板1可有效避免这些问题。达到防止工件掉落到水槽2中的目的。

采用较厚的挡板1，可有效的增加挡板1的使用寿命，不会因为工件的重量而损坏挡板1。采用挡板1上表面锥形通孔的直径为3cm，挡板1下表面锥形通孔的直径为1cm，在工件掉落到挡板1上时，可防止工件掉落到水槽2中，同时，方便废料掉入水槽2中。排水管5方便水槽2中的水排出，方便清洗水槽2。

当进水管4向水槽2中注入清水时，浮块3在水的浮力的作用下会向上浮动，由于浮块3上设有磁铁，所以浮块3会沿着金属滑槽31向上浮动，由于金属滑槽31经过进水孔，所以，浮块在浮动到一定高度会堵住进水孔，让水槽2内的水位在进水孔附近停止加水。当水槽2内的水由于冷却废料温度升高，逐渐蒸发，导致水位下降之后，浮块3也会随着水位的降低而降低。浮块3下降之后，进水管4通过进水孔继续向水槽2内注水，让水位升高。通过设置的浮块3，可让水槽2内的水一直保持一定的水位，持续对废料进行降温和收集。达到自动补水的目的。

废料落入水槽2中后，较大的颗粒会被筛网21筛分出来，较小的粉尘会透过筛网21继续下沉，在经过安装网22时，会被安装网22上的活性炭吸附层吸附，从而达到净化水槽2中的水的目的。当水槽2中收集到足够多的废料时，未设置筛网21和活性炭吸附层的水槽2中的水质会明显下降，如果直接将污水排出，会对环境造成较大的污染，筛网21和活性炭吸附层会将废料收集起来，当收集到足够多之后，只需要将筛网21和活性炭吸附层上的废料收集、清理掉，水槽2中的水还可以继续使用，达到节约水资源的目的。

以上所述的仅是本的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (4)

1.激光切割机器人的废料收集冷却装置，其特征在于，包括水槽、挡板、筛网、安装网和补水部分；水槽固定在地面上，挡板与水槽螺栓连接，筛网可拆卸连接在水槽内，安装网固定在水槽内，且位于筛网下方，安装网上设有活性炭吸附层；挡板上均匀设置有锥形通孔，挡板上表面通孔的直径大于下表面通孔的直径；补水部分包括浮块和进水管，水槽上设有进水孔，进水管与进水孔连接，水槽的侧壁上设有经过进水孔的金属滑槽，浮块上设有磁铁，浮块与滑槽滑动连接。

2.根据权利要求1所述的激光切割机器人的废料收集冷却装置，其特征在于，挡板的厚度为1.5-2cm。

3.根据权利要求2所述的激光切割机器人的废料收集冷却装置，其特征在于，挡板上表面锥形通孔的直径为3cm，挡板下表面锥形通孔的直径为1cm。

4.根据权利要求3所述的激光切割机器人的废料收集冷却装置，其特征在于，水槽底部设有排水管。