CN105328332A - 激光切割机器人的排风冷却装置 - Google Patents

Abstract

本发明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排风冷却装置，包括工作台、收集罩、收集箱和增压泵；收集罩与工作台固定连接，收集罩位于工作台下方，收集箱设置在收集罩下方；收集罩上设有排气管，收集箱上设有供排气管穿过的通孔，排气管的一端位于收集箱的底部，工作台上方设有气流喷嘴，收集箱顶部设有出气管，出气管上设有活性炭过滤器，出气管连接气流喷嘴，增压泵设置在活性炭过滤器和气流喷嘴之间的出气管上。目的在于提供一种冷却效果较好、防止有毒气体污染空气的激光切割机器人的排风冷却装置。

Description

激光切割机器人的排风冷却装置

技术领域

本发明涉及激光切割机器人改进装置领域，具体涉及一种激光切割机器人的排风冷却装置。

背景技术

利用激光对工件（包括金属材质和非金属材质，如：玻璃）进行切割已经是激光加工领域的常见工艺，激光切割是利用聚焦的高功率激光照射在工件上，使工件表面受到强大的热能而温度急剧增加，使该点因高温而迅速的融化或者汽化，配合激光头的运动轨迹从而达到对工件进行切割加工的目的。激光切割机器人是类似一个机械手臂的结构，机械手臂一端固定在工作台上，另一端设置有激光头，将工件固定在工作台上，然后通过控制程序，让机械手臂移动，达到控制激光头运动，对工件进行切割加工的。

激光切割机器人在进行激光切割时，会产生大量的热能和有毒气体，如果处理不当，会对人体呼吸系统造成危害。工件受热会发生一定的形变，如果此时进行加工，会严重影响工件的加工精度，因此需要在切割出进行冷却。传统的冷却方式包括喷射气流和喷射水流，喷射气流的方式容易导致有毒气体扩散到空气中；喷射水流的方式容易让工件收到急热急冷的冲击，影响工件的质量。现在急需一种冷却效果较好、防止有毒气体污染空气的激光切割机器人的排风冷却装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种冷却效果较好、防止有毒气体污染空气的激光切割机器人的排风冷却装置。

本方案提供的基础方案为：激光切割机器人的排风冷却装置，包括工作台、收集罩、收集箱和增压泵；收集罩与工作台固定连接，收集罩位于工作台下方，收集箱设置在收集罩下方；收集罩上设有排气管，收集箱上设有供排气管穿过的通孔，排气管的一端位于收集箱的底部，工作台上方设有气流喷嘴，收集箱顶部设有出气管，出气管上设有活性炭过滤器，出气管连接气流喷嘴，增压泵设置在活性炭过滤器和气流喷嘴之间的出气管上。

本方案的工作原理及优点在于：首先，将需要加工的工件固定在工作台上，激光切割机器人也被固定在工作台上。然后箱收集箱内注入清水，最后启动增压泵。在增压泵的作用下，高压空气通过气流喷嘴后与工件相接触，空气具有较高的流速。激光切割机器人在对工件进行切割加工时，在切割工程中，产生的有毒气体和火花、火星等杂物，会与气流喷嘴出来的高压空气相接触，有毒气体和火花、火星等杂物会被高压空气裹挟着进入到收集罩中，并通过排气管，最后进入到收集箱中。避免有毒气体扩散到空气中。

排气管的一端是位于收集箱的底部，当收集箱内注入清水后，排气管的一端位于液面以下，出气管上设置的增压泵将收集箱的空气抽出增压，使增压之后的空气进入气流喷嘴中，气体经过工件、收集罩之后，再进入收集箱内。在增压泵的作用下，排气管处的压强较高，出气管处的压强较低，排气管中的气体会进入到清水中，有毒气体会与清水相接触，一部分可溶的有毒物质会溶解在水中，还有一部分有毒气体会因为与清水接触不充分，进入到出气管中，由于在出去管上设置有活性炭过滤器，有毒气体会被吸附，达到防止有毒气体污染空气的目的。

气体从气流喷嘴出来，会与被加工工件相互接触，从而达到对被加工工件进行冷却的目的，由于气体是从收集箱中出来，收集箱内的清水，可对气体起到冷却作用，使得进入到气体喷嘴的气体温度较低。同时，气体与收集箱内的清水接触的过程中，会携带一部分的水汽，使得进入到气体喷嘴的气体变得湿润。与普通的直接喷射气流冷却相比，能够提升对工件的冷却效果。也避免了喷射水流方式产生急冷急热现象，保证了工件的质量。

本方案激光切割机器人的排风冷却装置，通过增压泵喷射湿润的空气，达到提升冷却效果的目的；通过排除的气体与清水和活性炭过滤器，对有毒气体进行吸收，达到防止有毒气体污染空气的目的。

优选方案一：作为基础方案的优选方案，气流喷嘴和增压泵之间的管道上设有制冷器。在室温较高时，清水对气体的冷却效果下降，制冷器可使得气体的温度降低，提升冷却效果。

优选方案二：作为优选方案一的优选方案：收集箱上部设有进水管，收集箱底部设有排水管。当收集箱中的水温度较高、杂质较多后，可通过排水管将污水排出，通过进水管再次向收集箱中注入清水。

优选方案三：作为优选方案二的优选方案：工作台上方设有密封罩。密封罩能够防止少量的有毒气体逸散到空气中，能够提高收集箱的收集效果。

附图说明

图1是本发明激光切割机器人的排风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：工作台1、收集罩2、收集箱3、增压泵4、排气管21、气流喷嘴5、出气管31、活性炭过滤器32、制冷器6、进水管33、排水管34、密封罩11。

实施例基本如附图1所示：激光切割机器人的排风冷却装置，包括工作台1、收集罩2、收集箱3和增压泵4。收集罩2焊接在工作台1的下方，收集箱3设置在收集罩2下方；收集罩2上设有排气管21，收集箱3上设有供排气管21穿过的通孔，排气管21的端部位于收集箱3的底部，工作台1上方设有气流喷嘴5，收集箱3顶部设有出气管31，出气管31上设有活性炭过滤器32，出气管31连接气流喷嘴5，增压泵4设置在活性炭过滤器32和气流喷嘴5之间的管道上。气流喷嘴5和增压泵4之间的管道上设有制冷器6；收集箱3上部设有进水管33，收集箱3底部设有排水管34；工作台1上方设有密封罩11。

具体使用时：首先，将需要加工的工件固定在工作台1上，激光切割机器人也被固定在工作台1上。然后箱收集箱3内注入清水，最后启动增压泵4。在增压泵4的作用下，高压空气通过气流喷嘴5后与工件相接触，空气具有较高的流速。激光切割机器人在对工件进行切割加工时，在切割工程中，产生的有毒气体和火花、火星等杂物，会与气流喷嘴5出来的高压空气相接触，有毒气体和火花、火星等杂物会被高压空气裹挟着进入到收集罩2中，并通过排气管21，最后进入到收集箱3中。避免有毒气体扩散到空气中。

排气管21的一端是位于收集箱3的底部，当收集箱3内注入清水后，排气管21的一端位于液面以下，出气管31上设置的增压泵4将收集箱3的空气抽出增压，使增压之后的空气进入气流喷嘴5中，气体经过工件、收集罩2之后，再进入收集箱3内。在增压泵4的作用下，排气管21处的压强较高，出气管31处的压强较低，排气管21中的气体会进入到清水中，有毒气体会与清水相接触，一部分可溶的有毒物质会溶解在水中，还有一部分有毒气体会因为与清水接触不充分，进入到出气管31中，由于在出去管上设置有活性炭过滤器32，有毒气体会被吸附，达到防止有毒气体污染空气的目的。

在室温较高时，清水对气体的冷却效果下降，制冷器6可使得气体的温度降低，提升冷却效果。当收集箱3中的水温度较高、杂质较多后，可通过排水管34将污水排出，通过进水管33再次向收集箱3中注入清水。密封罩11能够防止少量的有毒气体逸散到空气中，能够提高收集箱3的收集效果。

气体从气流喷嘴5出来，会与被加工工件相互接触，从而达到对被加工工件进行冷却的目的，由于气体是从收集箱3中出来，收集箱3内的清水，可对气体起到冷却作用，使得进入到气体喷嘴的气体温度较低。同时，气体与收集箱3内的清水接触的过程中，会携带一部分的水汽，使得进入到气体喷嘴的气体变得湿润。与普通的直接喷射气流冷却相比，能够提升对工件的冷却效果。也避免了喷射水流方式产生急冷急热现象，保证了工件的质量。

以上所述的仅是本发明的实施例，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.激光切割机器人的排风冷却装置，其特征在于，包括工作台、收集罩、收集箱和增压泵；收集罩与工作台固定连接，收集罩位于工作台下方，收集箱设置在收集罩下方；收集罩上设有排气管，收集箱上设有供排气管穿过的通孔，排气管的一端位于收集箱的底部，工作台上方设有气流喷嘴，收集箱顶部设有出气管，出气管上设有活性炭过滤器，出气管连接气流喷嘴，增压泵设置在活性炭过滤器和气流喷嘴之间的出气管上。

2.根据权利要求1所述的激光切割机器人的排风冷却装置，其特征在于，气流喷嘴和增压泵之间的管道上设有制冷器。

3.根据权利要求2所述的激光切割机器人的排风冷却装置，其特征在于，收集箱上部设有进水管，收集箱底部设有排水管。

4.根据权利要求3所述的激光切割机器人的排风冷却装置，其特征在于，工作台上方设有密封罩。