CN107398642A - 一种激光切割机构 - Google Patents

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郑世春
杨培
楼俏军
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Abstract

本发明提供了一种激光切割机构，属于缝纫机技术领域。它解决了现有的激光切割机构中不能保证激光的切割质量等问题。本激光切割机构，包括呈筒状的通气筒，通气筒内设置有将通气筒的内腔分隔成吸气腔和吹气腔的隔层，隔层上设置有通气孔，所述吹气腔内固定有镜筒，镜筒具有通光孔，通光孔内固定有聚焦镜，通气筒内设置有能够在通气筒内移动的挡尘件，挡尘件能够挡住通光孔的出光口。本激光切割机构能够更好地保证激光的切割质量。

Description

一种激光切割机构
技术领域
本发明属于缝纫机技术领域，涉及一种激光切割机构。
背景技术
缝纫机就是通过缝线将缝料缝合的机器，为了提高缝纫机的工作效率，人们发明了自动化缝纫机，自动化缝纫机往往能够进行自动切布。切割布料一般采用机械切刀，随着激光切割技术的发展，采用激光切割的缝纫机逐渐进入市场。激光切割机构包括激光发生器、激光聚焦筒和激光导管，激光发生器固定在缝纫机的台板下用于产生激光，激光发生器产生的激光通过激光导管并引到激光聚焦筒内聚焦，聚焦后的激光在布料上产生焦点并对布料进行切割。
中国专利文献资料公开提出了一种激光切割机用激光头结构[申请号：201320512117.9；公告号：203409427U]，包括折射镜座以及设于其内的折射镜和凸透镜，在凸透镜下方安装有多功能罩，多功能罩分为吹风腔和吸烟腔两部分，吹风腔安装有吹风嘴，吸烟腔则安装有吸烟嘴。折射镜座内设有伸缩管，凸透镜安装于伸缩管的内孔中，伸缩管可沿折射镜座内孔上下移动，伸缩管由螺钉固定限位。吸烟腔为桶状，吸烟腔罩在吹风腔外侧且开口朝下，吹风腔为倒圆锥状，吹风腔上方正对凸透镜。
激光头内发射激光进行切布时，空气由吹风嘴进入吹风腔后经吹风口吹出，冷却激光焦点周围温度，并吹走切割烟尘。同时，吸烟嘴不断抽取吸烟腔内空气，使切割烟尘随空气被吸走。
采用上述的激光头进行切割布料发现，随着激光头使用时间的增加，激光的切割质量逐渐变差，原因在于凸透镜在使用的过程中吸热过多，导致凸透镜的内部分子排列结构发生变化，从而导致凸透镜的折射率发生改变，激光的焦点不能在布料上聚焦，从而影响激光的切割质量。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种激光切割机构，解决的技术问题是如何更好地保证激光的切割质量。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：
一种激光切割机构，包括呈筒状的通气筒，所述通气筒内设置有将通气筒的内腔分隔成吸气腔和吹气腔的隔层，所述隔层上设置有通气孔，所述吹气腔内固定有镜筒，所述镜筒具有通光孔，所述通光孔内固定有聚焦镜，其特征在于，所述通气筒内设置有能够在通气筒内移动的挡尘件，所述挡尘件能够挡住通光孔的出光口。
激光切割机构对布料进行切割时，移动挡尘件使挡尘件不再挡住通光孔的出光口，激光从镜筒通光孔的进光口进入到通光孔内，通过聚焦镜处后从通光孔的出光口射出，然后通过隔层的通气孔在布料上聚焦对布料进行切割；同时对吹气腔吹气，气体从吹气腔通过通气孔吹向布料，对布料和吹气腔进行冷却，并将吹气腔内的灰尘吹出，同时对吸气腔吸气，将吸气腔内的烟气吸走，防止切割产生的烟气进入到吹气腔内并贴附在聚焦镜上。激光切割机构不对布料进行切割时，移动挡尘件使挡尘件挡住通光孔的出光口，这样可以减少空气中的灰尘进入到镜筒中，减少灰尘贴附在聚焦镜上，使聚焦镜保持洁净，保证聚焦镜的透光率保持在正常范围内，减少聚焦镜的发热变形，从而更好地保证激光的切割质量。
由于挡尘件可移动且能够挡住通光孔的出光口，切割时移开挡尘件使激光能够顺利聚焦在布料上进行切割，挡尘件的设置不会影响到激光的正常切割，不会影响到激光的切割质量；不需要切割时移动挡尘件将通光孔的出光口挡住，减少灰尘落在聚焦镜上，保证激光的切割质量。而挡尘件在通气筒内移动，在激光切割时，吹气或者吸气的过程中可以将挡尘件上的灰尘吹走或者吸走，减少挡尘件移动的过程中将其上的灰尘抖落到聚焦镜上，更好地保证激光的切割质量。
在上述的激光切割机构中，所述挡尘件设置在吹气腔内并能够在吹气腔内移动。
挡尘件设置在吹气腔内并在吹气腔内移动，由于吹气腔和吸气腔之间设置有隔层，隔层可以减少挡尘件接触烟气，减少烟气贴附到挡尘件上，同时吹气腔中的挡尘件在激光切割的过程中可以通过吹气将挡尘件的灰尘吹走，从而减少挡尘件移动的过程中自身贴附的灰尘脱离并落到聚焦镜上，更好地保证激光的切割质量。
在上述的激光切割机构中，所述挡尘件上连接有驱动挡尘件移动的驱动件，所述驱动件固定在通气筒上并位于吹气腔外。
通过驱动件可以使挡尘件能够快速的移动，从而更及时地遮挡灰尘，保证激光的切割质量。将驱动件设置在吹气腔外可以减少驱动件对吹气腔的占用，使挡尘件在吹气腔内更好地实现移动，同时也使驱动件的设置不会影响到聚焦镜周围的散热，更好地保证激光的切割质量。
在上述的激光切割机构中，所述挡尘件上设置有透光孔，所述驱动件能够驱动挡尘件使挡尘件挡住通光孔的出光口或者使透光孔与通光孔的出光口正对。
切割时，驱动件驱动挡尘件使透光孔与通光孔的出光口正对，使激光顺利地从通光孔的出光口射出，以及使吹入的气体顺利地从通光孔的出光口吹出，从而保证激光的切割质量。不需要切割时，驱动件驱动挡尘件使挡尘件挡住通光孔的出光口，减少灰尘进入到通光孔内，更好地保证激光的切割质量。
在上述的激光切割机构中，所述镜筒上设置有通光孔出光口的一端为出光端，所述出光端的端面上设置有绕着通光孔的呈环形的环形槽。
被挡尘件挡住的灰尘可以落入到环形槽内，灰尘进入到环形槽内后可以减少灰尘从出光端的端面上进入到通光孔内，减少灰尘贴附到聚焦镜上，更好地保证激光的切割质量。
在上述的激光切割机构中，所述通气筒的筒壁上设置有与吹气腔连通的吹气孔，所述通光孔的孔壁上开设有侧孔，所述侧孔与吹气孔连通，所述侧孔位于通光孔的出光口与聚焦镜之间。
吹气时，气体从吹气孔进入到吹气腔并通过侧孔进入到通光孔内，由于侧孔位于通光孔的出光口与聚焦镜之间即聚焦镜的前方，气体从通光孔的出光口吹出，然后再从隔层的通气孔出气。这样气体通入到通光孔内并通过聚焦镜的前方，可以更好地防止烟气进入到镜筒内并贴附在聚焦镜上，以及更好地对聚焦镜和镜筒进行散热，从而更好地保证激光的切割质量。
在上述的激光切割机构中，所述侧孔到聚焦镜的距离小于侧孔到通光孔出光口外沿的距离。这样使侧孔更靠近聚焦镜，更好地防止烟气贴附到聚焦镜上。
在上述的激光切割机构中，所述镜筒的外侧面上设置有呈环形的通气槽，所述通气槽与侧孔相连通，且通气槽与吹气孔相连通。
从吹气孔吹入的空气通入到通气槽后从侧孔进入到通光孔内。呈环形的通气槽的设置可以防止侧孔与吹气孔不能对正连通的情况出现，从而可以保证从吹气孔吹入的气体能够进入到通光孔内，保证可以更好地防止烟气进入到通光孔内，以及更好地对聚焦镜和镜筒进行散热，更好地保证激光的切割质量。
在上述的激光切割机构中，所述镜筒上设置有通光孔进光口的一端为进光端，所述进光端的外侧面与通气筒的内侧面螺纹连接，所述进光端上套设并螺纹连接有锁紧螺母，所述锁紧螺母能够抵靠在通气筒上。
拧松锁紧螺母后，拧动镜筒可以使镜筒在通气筒内移动，从而调节聚焦镜在布料上的焦距，使布料上的激光焦点为切割质量较好的焦点，保证激光的切割质量。调节好焦距后拧紧锁紧螺母，使锁紧螺母抵靠在通气筒上，这样镜筒就可以牢固地固定在通气筒内，保证缝纫机缝纫或者切割的过程中镜筒不会在通气筒内移动从而引起焦距的变化，更好地保证激光的切割质量。
在上述的激光切割机构中，所述进光端的外侧面上设置有凸出的呈环形的旋紧部，所述旋转部的外侧面上设置有凸出的凸条。
旋紧部的设置方便拧动镜筒，使镜筒调焦方便。凸条的设置可以增加摩擦系数，减少拧动镜筒时出现打滑的现象。
在上述的激光切割机构中，所述镜筒位于吸气腔的下方，所述吸气腔的上端盖有透气板，所述透气板上开设有透气孔，所述隔层上具有呈锥形并向吸气腔凸出的锥形体，所述通气孔设置在锥形体的顶部且锥形体的顶部穿过透气板。
这样可以使通气筒设置在缝纫机的台板下，使激光从下往上发射进行切布。透气板可以托住布料，使布料的切割位置不会发生偏移，同时透气板上设置有透气孔，可以保证烟气能够进入到吸气腔内被吸走，而锥形体的顶部穿过透气板，可以保证激光直接在布料上聚焦，且保证吹出的气体吹在布料上对布料进行冷却，更好地保证激光的切割质量。
在上述的激光切割机构中，所述通气孔与通光孔的出光口正对，所述通气孔的孔径小于通光孔出光口的孔径。这样可以更好地挡住烟气，减少灰尘进入到通光孔内，从而更好地保证激光的切割质量。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
在通气筒内设置能够在通气筒内移动的挡尘件，挡尘件能够挡住镜筒通光孔的出光口，从而更好地保证激光的切割质量。将挡尘件设置在吹气腔内，在镜筒的出光端上设置环形槽，减少灰尘进入通光孔，进一步更好地保证激光的切割质量。在镜筒上设置连通吹气孔的侧孔，并在镜筒的外侧面上设置呈环形的通气槽，保证气体通入到通气孔内并从聚焦镜的前方吹出，防止烟气进入通气孔，进一步更好地保证激光的切割质量。镜筒螺纹连接在通气筒内，可以进行焦距的调节，通过锁紧螺母固定镜筒，保证调节好的焦距在使用过程中保持不变，保证激光的切割质量。将镜筒设置在吸气腔的下方，在吸气腔的上端盖上透光板，实现激光从下往上发射进行切割且不会使布料错位，从而保证激光的切割质量。
附图说明
图1是本激光切割机构实施例一的立体图；
图2是本激光切割机构实施例一的剖视图一；
图3是本激光切割机构实施例一的剖视图二；
图4是本激光切割机构实施例一中镜筒的立体图；
图5是本激光切割机构实施例一中通气筒的立体图；
图6是本激光切割机构实施例一中透气板的立体图；
图7是本激光切割机构实施例一进行切割时挡尘件的位置示意图。
图中，1、通气筒；1a、吸气腔；1b、吹气腔；1c、隔层；1c1、通气孔；1c2、锥形体；1c3、支撑面；1d、吸气孔；1e、吹气孔；2、镜筒；2a、通光孔；2b、出光端；2c、进光端；2d、环形槽；2e、侧孔；2f、通气槽；2g、旋紧部；3、聚焦镜；4、固定螺母；5、锁紧螺母；6、挡尘件；6a、透光孔；7、驱动件；8、透气板；8a、透气孔；9、激光切刀盖板。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例一
如图1-图6所示，一种激光切割机构，固定在缝纫机台板的下方，包括呈筒状的通气筒1，通气筒1内固定有可移动的镜筒2，镜筒2内固定有聚焦镜3。缝纫机的台板上固定连接有激光切刀盖板9，通气筒1固定连接在激光切刀盖板9上并位于激光切刀盖板9的下方。
通气筒1内设置有将通气筒1的内腔分隔成吸气腔1a和吹气腔1b的隔层1c，隔层1c上设置有通气孔1c1。吸气腔1a位于隔层1c的上方，吹气腔1b位于隔层1c的下方，吸气腔1a的上端开口且吸气腔1a的上端盖有透气板8，透气板8上开设有透气孔8a，透气孔8a呈正六边形且设置有多个，根据透气孔8a的形状又将透气板8称为蜂窝板。隔层1c上具有呈锥形并向吸气腔1a凸出的锥形体1c2，通气孔1c1设置在锥形体1c2的顶部且锥形体1c2的顶部穿过透气板8。锥形体1c2的顶部上设置有支撑面1c3，支撑面1c3为平面，且通气孔1c1的出气口位于支撑面1c3上，支撑面1c3可以与激光切刀盖板9的上表面平齐。通气筒1的筒壁上设置有吸气孔1d和吹气孔1e，吸气孔1d与吸气腔1a连通，吸气孔1d内固定有吸气接头，吸气接头连接吸气泵；吹气孔1e与吹气腔1b连通，吹气孔1e内固定吹气接头，吹气接头连接吹气泵。
镜筒2固定连接在吹气腔1b内，镜筒2位于吸气腔1a和隔层1c的下方，镜筒2呈筒状，镜筒2的一端为进光端2c，镜筒2的另一端为出光端2b，进光端2c位于出光端2b的下方，出光端2b在吹气腔1b内。镜筒2具有通光孔2a，通光孔2a的进光口设置在进光端2c，通光孔2a的出光口设置在出光端2b，通气孔1c1和通光孔2a的出光口位于镜筒2的中轴线上且对正设置，通气孔1c1的孔径小于通光孔2a出光口的孔径。通光孔2a内固定有聚焦镜3，通光孔2a的孔壁上设置有挡肩，通光孔2a内螺纹连接有固定螺母4，聚焦镜3的一端抵靠在挡肩上，聚焦镜3的另一端抵靠在固定螺母4上。通光孔2a的进光口的孔径大于通光孔2a内连接固定螺母4处的孔径；位于出光端2b的通光孔2a的内侧面呈锥形，且通光孔2a的出光口的孔径最小。出光端2b的端面上设置有绕着通光孔2a的呈环形的环形槽2d。环形槽2d靠近通光孔2a的侧面朝向隔层1c且倾斜设置，这样可以使更多的灰尘落入并积存到环形槽2d的底面上，减少灰尘在出光端2b端面上积存，从而减少出光端2b端面的灰尘进入到通光孔2a内的可能性。环形槽2d靠近通光孔2a的侧面可以设置为圆锥面。环形槽2d可以向外贯穿镜筒2的外侧面，也可以不贯穿。环形槽2d的底面为平面。镜筒2的外侧面上设置有呈环形的通气槽2f，通气槽2f与吹气孔1e相连通。通光孔2a的孔壁上开设有侧孔2e，侧孔2e与通气槽2f相连通，侧孔2e位于通光孔2a的出光口与聚焦镜3之间。侧孔2e到聚焦镜3的距离小于侧孔2e到通光孔2a出光口外沿的距离，即侧孔2e到聚焦镜3的距离小于侧孔2e到出光端2b端面的距离。进光端2c的外侧面与通气筒1的内侧面螺纹连接，进光端2c上套设并螺纹连接有锁紧螺母5，锁紧螺母5能够抵靠在通气筒1上，图4中未示出进光端2c的外螺纹。进光端2c的外侧面上设置有凸出的呈环形的旋紧部2g，旋转部的外侧面上设置有凸出的凸条，锁紧螺母5的外侧面也设置有凸出的凸条。
通气筒1的吹气腔1b内设置有能够在吹气腔1b内移动的呈片状的挡尘件6，挡尘件6能够挡住通光孔2a的出光口。挡尘件6上连接有驱动件7，挡尘件6上设置有透光孔6a，驱动件7能够驱动挡尘件6使挡尘件6挡住通光孔2a的出光口或者使透光孔6a与通光孔2a的出光口正对。驱动件7固定在通气筒1上并位于吹气腔1b外，驱动件7包括壳体和设置在壳体内的伸缩杆。驱动件7的壳体固定在通气筒1上并位于吹气腔1b外，驱动件7的伸缩杆插入到通气筒1内并与挡尘件6固定。驱动件7的伸缩杆伸出时，透光孔6a与通光孔2a的出光口正对；驱动件7的伸缩杆收回时，挡尘件6挡住通光孔2a的出光口。驱动件7为气缸或者电磁铁，驱动件7为气缸时，驱动件7的壳体为气缸的缸体，驱动件7的伸缩杆为气缸的活塞杆；驱动件7为电磁铁时，驱动件7的壳体为电磁铁的壳体，驱动件7的伸缩杆为电磁铁的推杆。也可以不在挡尘件6上设置透光孔6a，驱动件7能够驱动挡尘件6使挡尘件6挡住通光孔2a的出光口或者使挡尘件6离开通光孔2a的出光口。驱动件7的伸缩杆伸出时，挡尘件6挡住通光孔2a的出光口；驱动件7的伸缩杆收回时，挡尘件6离开通光孔2a的出光口。
如图7所示，激光切割机构对布料进行切割时，驱动挡尘件6的透光孔6a正对通光孔2a的出光口。也可以驱动挡尘件6使挡尘件6不再挡住通光孔2a的出光口。激光从镜筒2通光孔2a的进光口进入到通光孔2a内，通过聚焦镜3后从通光孔2a的出光口射出，然后通过隔层1c的通气孔1c1在布料上聚焦对布料进行切割；同时通过吹气孔1e对吹气腔1b吹气，气体从吹气孔1e进入到通气槽2f并通过侧孔2e进入到通光孔2a内，然后从通光孔2a的出光口吹出，再从隔层1c的通气孔1c1出气，通过通气孔1c1吹向布料，对布料进行冷却，并将通气孔1c1内的灰尘吹出；并同时通过吸气孔1d对吸气腔1a吸气，将吸气腔1a内的烟气吸走，防止切割产生的烟气进入到通气孔1c1内并贴附在聚焦镜3上。激光切割机构不对布料进行切割时，驱动挡尘件6使挡尘件6挡住通光孔2a的出光口，这样可以减少空气中的灰尘落入到镜筒2的通光孔2a中，减少灰尘贴附在聚焦镜3上，使聚焦镜3保持洁净。保证聚焦镜3的透光率保持在正常范围内，减少聚焦镜3的发热变形，从而更好地保证激光的切割质量。
由于挡尘件6可移动且能够挡住通光孔2a的出光口，切割时移开挡尘件1使激光能够顺利聚焦在布料上进行切割，挡尘件6的设置不会影响到激光的正常切割，不会影响到激光的切割质量；不需要切割时移动挡尘件6将通光孔2a的出光口挡住，减少灰尘落在聚焦镜3上，保证激光的切割质量。而挡尘件6在吹气腔1b内移动，在激光切割时，隔层1c可以阻挡烟尘贴附在挡尘件6上，同时通过吹气可以将挡尘件6上的灰尘吹走，减少挡尘件6移动的过程中将其上的灰尘抖落到聚焦镜3上，更好地保证激光的切割质量。
实施例二
其他结构与实施例一相同，激光切割机构安装的位置与实施例一不同，激光切割机构安装在缝纫机台板的上方，也没有设置透光板和激光切刀盖板9。通气筒1的吸气腔1a位于隔层1c的上方，隔层1c位于吹气腔1b的下方，镜筒2的出光端2b位于进光端2c的下方。
在通气筒1内设置挡尘件6后，在激光切割机构不进行切割时，挡尘件6将通光孔2a的出光口挡住，可以减少扬尘进入到通光孔2a内并贴附在聚焦镜3上，从而更好地保证激光的切割质量。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种激光切割机构，包括呈筒状的通气筒(1)，所述通气筒(1)内设置有将通气筒(1)的内腔分隔成吸气腔(1a)和吹气腔(1b)的隔层(1c)，所述隔层(1c)上设置有通气孔(1c1)，所述吹气腔(1b)内固定有镜筒(2)，所述镜筒(2)具有通光孔(2a)，所述通光孔(2a)内固定有聚焦镜(3)，其特征在于，所述通气筒(1)内设置有能够在通气筒(1)内移动的挡尘件(6)，所述挡尘件(6)能够挡住通光孔(2a)的出光口。
2.根据权利要求1所述的激光切割机构，其特征在于，所述挡尘件(6)设置在吹气腔(1b)内并能够在吹气腔(1b)内移动。
3.根据权利要求2所述的激光切割机构，其特征在于，所述挡尘件(6)上连接有驱动挡尘件(6)移动的驱动件(7)，所述驱动件(7)固定在通气筒(1)上并位于吹气腔(1b)外。
4.根据权利要求3所述的激光切割机构，其特征在于，所述挡尘件(6)上设置有透光孔(6a)，所述驱动件(7)能够驱动挡尘件(6)使挡尘件(6)挡住通光孔(2a)的出光口或者使透光孔(6a)与通光孔(2a)的出光口正对。
5.根据权利要求1所述的激光切割机构，其特征在于，所述镜筒(2)上设置有通光孔(2a)出光口的一端为出光端(2b)，所述出光端(2b)的端面上设置有绕着通光孔(2a)的呈环形的环形槽(2d)。
6.根据权利要求1-5任一所述的激光切割机构，其特征在于，所述通气筒(1)的筒壁上设置有与吹气腔(1b)连通的吹气孔(1e)，所述通光孔(2a)的孔壁上开设有侧孔(2e)，所述侧孔(2e)与吹气孔(1e)连通，所述侧孔(2e)位于通光孔(2a)的出光口与聚焦镜(3)之间。
7.根据权利要求6所述的激光切割机构，其特征在于，所述镜筒(2)的外侧面上设置有呈环形的通气槽(2f)，所述通气槽(2f)与侧孔(2e)相连通，且通气槽(2f)与吹气孔(1e)相连通。
8.根据权利要求1-5任一所述的激光切割机构，其特征在于，所述镜筒(2)上设置有通光孔(2a)进光口的一端为进光端(2c)，所述进光端(2c)的外侧面与通气筒(1)的内侧面螺纹连接，所述进光端(2c)上套设并螺纹连接有锁紧螺母(5)，所述锁紧螺母(5)能够抵靠在通气筒(1)上。
9.根据权利要求1-5任一所述的激光切割机构，其特征在于，所述镜筒(2)位于吸气腔(1a)的下方，所述吸气腔(1a)的上端盖有透气板(8)，所述透气板(8)上开设有透气孔(8a)，所述隔层(1c)上具有呈锥形并向吸气腔(1a)凸出的锥形体(1c2)，所述通气孔(1c1)设置在锥形体(1c2)的顶部且锥形体(1c2)的顶部穿过透气板(8)。
10.根据权利要求1-5任一所述的激光切割机构，其特征在于，所述通气孔(1c1)与通光孔(2a)的出光口正对，所述通气孔(1c1)的孔径小于通光孔(2a)出光口的孔径。
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