CN107598369A - 一种除尘装置、采用该除尘装置的加工设备及除尘方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于除尘装置技术领域。公开一种用于激光加工脆性材料的除尘装置，该除尘装置包括筒形主体，该主体的侧壁沿筒周方向设有供抽风装置连接的抽尘口及多个供吹风装置连接的吹气组件，所述吹气组件的吹气角度可调。该装置可以有效去除加工件表面的粉尘，同时还可适用于不同材质脆性材料的切割除尘。

Description

一种除尘装置、采用该除尘装置的加工设备及除尘方法

技术领域

本发明属于除尘装置领域，特别涉及一种用于激光加工脆性材料的除尘装置。

背景技术

激光在对陶瓷、蓝宝石等脆性材料进行切割过程中，会产生大量的粉尘，如果这些粉尘不进行及时的处理，就会：(1)大大降低产品良率；(2)粘附激光镜片表面从而降低激光功率，更严重的会造成光路元器件烧毁；(3)附着在激光设备某些零部件表面(例如吸盘、导向轴、丝杆、直线导轨等)，产生摩擦降低设备使用寿命，更严重者会阻碍机器的正常运转，降低生产效率，对企业造成一定的经济损失；(4)进入人体内部呼吸系统，损害员工身体健康。因此设计一种对激光加工陶瓷、蓝宝石等脆性材料有效的除尘装置很有必要。

现有的除尘方式主要有以下几种：

一侧吸：除尘装置位于激光光轴一侧，与激光加工镜头固定在一起。该方式下粉尘粒子易向外溅射，且其对侧的粉尘处理并不理想。

两对侧吸：除尘装置具有两个吸尘口，分别位于以加工点为中心的两对侧。粉尘粒子易向外溅射，且在两股吸气气流交界处产生气流真空，除尘效果不理想。

同轴吸：除尘装置与激光光轴同轴且固定在一起。但吸附在被加工工件表面的粉尘粒子不易清除掉，除尘效果有待改善。

以上三种除尘装置都存在一个致命的问题，即加工件表面粉尘聚集较多且难以清洗，严重影响切割良率。

同时，对于不同材质的脆性材料，由于其加工时所产生的粉尘量及其对粉尘的敏感性不同，因此采用同样的方式对不同的脆性材料进行除尘，收到的效果并不理想。

例如针对切割蓝宝石的情况，虽然蓝宝石对粉尘敏感性不高，但是粉尘量巨大，而且粉尘颗粒较大易磨损设备，而且清洗困难，表面残留的粉尘会在后续工位加工的时候划伤片子，从而使得良率降低，因此需较大的气流冲击力引导粉尘汇向抽尘口。

而针对切割陶瓷的情况，由于陶瓷对粉尘的敏感性相对更高，尤其切割带丝印面的黑陶瓷片时，如果粉尘聚集较多会发生切割白边，同时表面粉尘多也会影响清洗效果，从而也使得良率降低，因此只需适当的吹气气流引导粉尘汇入抽尘口，吹气速度不宜过大。

综上所述，设计一种能够对不同材质脆性材料进行有效除尘的通用型除尘装置非常必要，是激相关光加工企业必须要解决的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种用于激光加工不同材质脆性材料的除尘装置，能够有效去除切割过程中在工件表面聚集的粉尘。

本发明所提供的除尘装置，包括筒形主体，该主体的侧壁沿筒周方向设有供抽风装置连接的抽尘口及多个供吹风装置连接的吹气组件，所述吹气组件的吹气角度可调。

进一步地，所述吹气组件包括嵌设于所述主体侧壁上的吹气主件以及与该吹气主件连接用于调节该吹气主件吹气角度的调节件。

进一步地，所述吹气主件为柱状结构，其柱面相对两侧分别设置吹气孔及供吹风装置连接的进气孔，所述吹气孔与进气孔之间设有过气通道。

进一步地，所述吹气孔有多个，呈阵列式排布。

进一步地，所述吹气主件为圆柱状，相邻两排所述吹气孔沿圆柱周向呈5～20度夹角，所述吹气孔在圆柱面上的间距为0.8～2mm。

进一步地，所述吹气孔孔径为0.6～1.5mm。

进一步地，所述主体为方形，所述抽尘口位于方形主体的一个侧面上，所述吹气组件包括三个，分别位于方形主体的其他三个侧面上。

本发明同时提供一种采用上述除尘装置的激光加工设备，所述除尘装置设置于激光加工设备的镜头与加工工件之间，所述筒形主体的顶部与激光加工设备的镜头之间保留15～25mm高度的间隙；所述筒形主体的底部与加工件表面保留3～8mm高度的间隙。

本发明还提供一种采用上述除尘装置的除尘方法，包括步骤：

根据加工件材质调整吹风装置的吹气速度、选择开启吹气主件的数量和位置，以及调整吹气角度。

进一步地，所述根据加工件材质调整吹风装置的吹气速度、选择开启吹气主件数量和位置的步骤包括：

若所述加工件为陶瓷，则调整吹气速度为中低速，开启与抽尘口相邻的吹气主件，调整该吹气主件为高吹气角度；

若所述加工件为蓝宝石，则调整吹气速度为高速，开启与抽尘口相对的吹气主件，调整该吹气主件为低吹气角度。

与现有技术相比，本发明通过在除尘装置筒形主体侧壁沿筒周的方向上设置抽尘口及多个吹气角度可调的吹气组件，使抽风装置与吹风装置共同作用，得以有效去除加工件表面的粉尘；除尘时根据加工件材质调整吹风装置的吹气速度、选择开启吹气组件的数量和位置，以及调整吹气角度，使得该装置可适用于不同材质的脆性材料切割除尘。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明除尘装置主体结构示意图。

图2是本发明除尘装置主体结构C-C方向的剖面示意图。

图3是本发明的吹气主件的示意图。

图4是本发明的吹气主件B-B方向的剖面示意图。

图中，1，第一侧板；2，第二侧板；3，第三侧板；4、第四侧板；5、上盖板；6、抽尘口；7、调节件；8，吹气主件；8-1，第一吹气主件；8-2，第二吹气主件；8-3，第三吹气主件；9，下盖板；10，吹气孔；11，进气孔；12，过气通道。

具体实施方式：

下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明用于激光加工脆性材料的除尘装置，包括筒形主体，该主体的侧壁沿筒周方向设有供抽风装置连接的抽尘口及多个供吹风装置连接的吹气组件，吹气组件的吹气角度可调。

该筒形主体可以是圆柱形或方形，主体侧壁上所设置的吹气组件可以根据实际需求确定其数量。本实施例中，筒形主体优选为方形，抽尘口位于方形主体的一个侧面上，吹气组件包括三个，分别位于方形主体的其他三个侧面上。如图2所示，该筒形主体包括上盖板5、第一侧板1、第二侧板2、第三侧板3、第四侧板4、抽尘口6和下盖板9，下盖板9设置有倒角。

该除尘装置的筒形主体设置于激光加工设备的激光加工镜头与加工工件之间，筒形主体与两者之间均留有一定的间隙，间隙大小可以根据实际情况调节，既要保证方便切割，也要尽量减少粉尘污染。本实施例中，筒形主体顶部的上盖板5与激光加工镜头之间的间隙保持在15～25mm之间，以便在抽尘过程中会有一定量的空气从激光镜头下方补入保护镜头不受粉尘污染；筒形主体底部的下盖板9与加工件表面的间隙保持在3～8mm之间，以保证风力且控制了粉尘的四处飞溅，同时下盖板9的倒角起到导流的作用。

抽尘口6通过管道与抽风装置连接，开启抽风装置，粉尘通过下盖板9吸入筒形主体内，通过抽尘口6排出。对于激光切割脆性材料粉尘堆积较多的情况，同时开启吹风装置，在吹风装置的作用下，加工件表面的粉尘被吹浮起来，更容易被抽风装置吸走，可以保证加工工件表面的粉尘被有效去除。同时，吹风装置对加工件表面吹气还能起到散热作用，加工件表面由于激光切割而产生的热量由于受到吹气的影响而降低，进一步保证了切割的质量。

如图1-4所示，吹气组件包括嵌设于筒形主体侧壁上的吹气主件8以及与该吹气主件连接的调节件7。吹气主件8为柱状结构，其柱面相对两侧分别设置吹气孔10及供吹风装置连接的进气孔11。调节件7为调节螺钉，使用时，松开该螺钉，将吹气主件8旋转至合适的角度，相应地，吹气孔10吹气角度也发生变化，再锁紧该螺钉，由此实现调节吹气主件8吹气角度的目的，吹气角度根据实际情况，如工件的材质、大小等进行调节。吹气组件由进气孔通压缩空气，压缩空气则可由工厂厂务气源提供。

本实施例中，吹气主件8包括分别设置于第一侧板1、第二侧板2、第三侧板3上的第一吹气主件8-1、第二吹气主件8-2和第三吹气主件8-3。参考图1、3、4，吹气孔10有多个，呈多排并列排布；吹气孔由接近圆柱轴心的位置延伸至圆柱侧壁，吹气孔10与进气孔11之间设有过气通道12；吹气孔在圆柱面上的孔间距为0.8～2mm，沿圆柱面轴向布置2～3排，相邻两排吹气孔沿圆柱周向呈5～20度夹角，基本可以做到吹气无死角；孔径大小为0.6～1.5mm，太小则吹气孔容易堵塞，太大则吹气速度难以得到保障。

本发明采用上述除尘装置用于激光加工脆性材料的除尘，脆性材料包括但不限于陶瓷和蓝宝石。采用该装置除尘时，可以根据加工件材质调整吹风装置的吹气速度、选择开启吹气组件的数量和位置，以及调整吹气角度，从而使该装置适用于不同脆性材料的除尘。

其除尘方法具体包括如下步骤：

S1.加工前，开启抽尘的抽风装置，同时向吹气主件通入压缩空气，根据工件的材质确定吹气主件开启的个数、以及具体开启哪个位置的吹气主件，同时调整吹风装置的吹气量及吹气速度，开启或关闭吹气主件即开启或关闭该吹气主件所对应的吹风装置；

S2.根据工件材质及大小，调整吹气的角度；

当加工工件为陶瓷时，可以开启两个吹气主件，由于陶瓷对粉尘敏感性高，开启抽尘口对侧的吹气主件会导致粉尘附着而产生白边，影响良率，因此选择关闭抽尘口对侧的第三吹气主件8-3，开启与抽尘口相邻的第一吹气主件8-1和第二吹气主件8-2，引导粉尘被抽走，同时控制吹气速度不能太大，并调整吹气主件的吹气角度相对较高，一般在60度左右，以达到最佳的吹气效果；

当所述加工工件为蓝宝石时，由于蓝宝石加工所产生的粉尘量巨大，且蓝宝石对粉尘敏感性不高不易附着，因此关闭与抽尘口相邻两侧的吹气主件，仅打开抽尘口对侧的吹气主件，尽量提高吹气速度并且加大鼓风机转速，调整吹气角度相对较低，一般在45度左右，对侧高速吹气可以将粉尘吹向抽尘口而被收集。

简言之，即根据加工件材质调整吹风装置的吹气速度、选择开启吹气主件数量和位置，若所述加工件为陶瓷，则调整吹气速度为中低速，开启与抽尘口相邻的吹气主件，调整吹气主件为高吹气角度；若所述加工件为蓝宝石，则调整吹气速度为高速，开启与抽尘口相对的吹气主件，调整吹气主件为低吹气角度。

本发明在面对不同材质脆性材料加工时，可针对该材料的特性合理布置吹气位置、角度及气体流量，从而使该除尘装置更具通用性，该除尘装置及除尘方法经实际使用，其产品良率达到97％以上，证明了其具备良好的除尘效果。

以上对于本发明所提供的除尘装置进行了详细介绍。本文中应用了具体的实施例对本发明的原理及实施方式进行了限定，但是以上实施方式只是用于帮助理解办发明的核心思想。应当指出，对于本领域技术人员来说，在不脱离本发明的核心思想的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明的权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于激光加工脆性材料的除尘装置，其特征在于：该除尘装置包括筒形主体，该主体的侧壁沿筒周方向设有供抽风装置连接的抽尘口及多个供吹风装置连接的吹气组件，所述吹气组件的吹气角度可调。

2.根据权利要求1所述的除尘装置，其特征在于：所述吹气组件包括嵌设于所述主体侧壁上的吹气主件以及与该吹气主件连接用于调节该吹气主件吹气角度的调节件。

3.根据权利要求2所述的除尘装置，其特征在于：所述吹气主件为柱状结构，其柱面相对两侧分别设置吹气孔及供吹风装置连接的进气孔，所述吹气孔与进气孔之间设有过气通道。

4.根据权利要求3所述的除尘装置，其特征在于：所述吹气孔有多个，呈阵列式排布。

5.根据权利要求4所述的除尘装置，其特征在于：所述吹气主件为圆柱状，相邻两排所述吹气孔沿圆柱周向呈5～20度夹角，所述吹气孔在圆柱面上的间距为0.8～2mm。

6.根据权利要求4所述的除尘装置，其特征在于：所述吹气孔孔径为0.6～1.5mm。

7.根据权利要求4所述的除尘装置，其特征在于：所述主体为方形，所述抽尘口位于方形主体的一个侧面上，所述吹气组件包括三个，分别位于方形主体的其他三个侧面上。

8.一种包括权利要求1-7任一项所述除尘装置的激光加工设备，其特征在于：所述除尘装置设置于激光加工设备的镜头与加工工件之间，所述筒形主体的顶部与激光加工设备的镜头之间保留15～25mm高度的间隙；所述筒形主体的底部与加工件表面保留3～8mm高度的间隙。

9.一种采用权利要求1-7任一项所述除尘装置的除尘方法，包括步骤：

根据加工件材质调整吹风装置的吹气速度、选择开启吹气主件的数量和位置，以及调整吹气角度。

10.根据权利要求9所述的除尘方法，其特征在于，所述根据加工件材质调整吹风装置的吹气速度、选择开启吹气主件数量和位置的步骤包括：

若所述加工件为陶瓷，则调整吹气速度为中低速，开启与抽尘口相邻的吹气主件，调整该吹气主件为高吹气角度；

若所述加工件为蓝宝石，则调整吹气速度为高速，开启与抽尘口相对的吹气主件，调整该吹气主件为低吹气角度。