CN107627030B - 一种具有去除溅射物和清洗切割头功能的光纤激光切割机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有去除溅射物和清洗切割头功能的光纤激光切割机，包括底座、设置箱、工作箱和移动箱，底座内设有处理机构，工作箱内设有支撑杆和切割头，支撑杆上设有清洗机构，清洗机构包括升降单元、定位杆和清洗块，处理机构包括鼓风机、抽气机和排气管道，该具有去除溅射物和清洗切割头功能的光纤激光切割机，通过清洗机构，能够对切割头的进行较为全面地清洗，将切割头上堆积的灰尘尽可能清除，避免激光发生散射，从而加强了激光切割的强度，减少了该光纤激光切割机的耗能，不仅如此，通过处理机构，能够将悬浮在空气中的固定小颗粒处理干净，避免激光发生散射，减少了该光纤激光切割机的耗能，增加了该光纤激光切割机的实用性。

Description

一种具有去除溅射物和清洗切割头功能的光纤激光切割机

技术领域

本发明涉及光纤设备领域，特别涉及一种具有去除溅射物和清洗切割头功能的光纤激光切割机。

背景技术

光纤激光切割机是利用光纤激光发生器作为光源的激光切割机，光纤激光器是国际上新发展的一种新型光纤激光器输出高能量密度的激光束，并聚集在工件表面上，使工件上被超细焦点光斑照射的区域瞬间熔化和气化，光纤激光切割机通过数控机械系统移动光斑照射位置而实现自动切割。

但是现有的光纤激光切割机无法对切割头的进行较为全面地清洗，使切割头上堆积的灰尘无法得到清除，导致激光发生散射，进而加强了激光切割的强度，增大了现有的光纤激光切割机的耗能，不仅如此，激光切割会产生大量热量，将激光照射位置的切割材料气化或融化，并被抛射至空中，由于温度急剧降低，气化或融化的切割材料会变为固定小颗粒，这些固体小颗粒会悬浮在空气中，不但影响激光切割头的正常工作，而且会使得激光发生散射，增大了现有的光纤激光切割机的耗能，降低了现有的光纤激光切割机的实用性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种具有去除溅射物和清洗切割头功能的光纤激光切割机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有去除溅射物和清洗切割头功能的光纤激光切割机，包括底座、设置箱、工作箱和移动箱，所述设置箱和工作箱均固定在底座的上方，所述设置箱和工作箱分别设置在底座的两侧，所述移动箱固定在工作箱的上方，所述底座内设有处理机构，所述工作箱内设有支撑杆和切割头，所述切割头的顶端与支撑杆的底端固定连接，所述支撑杆上设有清洗机构；

所述清洗机构包括升降单元、定位杆和清洗块，所述定位杆设置在升降单元的下方，所述清洗块设置在定位杆的下方，所述升降单元与定位杆传动连接，所述定位杆与清洗块固定连接，所述清洗块内设有开口和固定单元，所述开口内设有摆动单元和清洗杆，所述清洗杆设置在摆动单元的下方，所述摆动单元与清洗杆传动连接，所述固定单元与清洗杆连接，所述清洗杆上设置有毛刷；

所述摆动单元包括定位块、驱动组件和刷洗组件，所述定位块固定在开口内的底部，所述驱动组件设置在定位块的下方，所述定位块与刷洗组件连接，所述驱动组件与刷洗组件传动连接；

所述驱动组件包括第二电机、转动杆和限位套，所述第二电机固定在开口内的底部，所述第二电机与转动杆的一端传动连接，所述转动杆的另一端与限位套铰接；

所述刷洗组件包括摆动杆、限位杆和清洗杆，所述摆动杆的顶端与定位块铰接，所述摆动杆的底端设有限位杆，所述清洗杆通过限位杆与摆动杆滑动连接；

所述固定单元包括第三电机、驱动轮、固定绳和限位块，所述第三电机与驱动轮传动连接，所述固定绳的一端设置在驱动轮上，所述固定绳的另一端与清洗杆固定连接，所述限位块套设在固定绳上；

所述处理机构包括鼓风机、抽气机和排气管道，所述鼓风机设置在设置箱内的底部，所述鼓风机的一端与设置箱的外部连通，所述鼓风机的另一端与工作箱连通，所述抽气机和排气管道均设置在底座内，所述抽气机的一端通过排气管道与底座的外部连通，所述抽气机的另一端与工作箱连通，所述排气管道内设有过滤组件。

作为优选，为了避免设备损坏，所述底座下方设有四个支撑块，四个支撑块分别设置在底座的四角处。

作为优选，为了增强固定效果，所述支撑块的材质为橡胶。

作为优选，为了使固定绳更好地调节清洗杆的角度，所述限位块内设有两个滑轮。

作为优选，为了减少噪音，所述鼓风机为离心鼓风机。

作为优选，为了实现清洗块的上下移动，所述升降单元包括第一电机、齿轮和齿条，所述第一电机与齿轮传动连接，所述齿轮与齿条啮合。

作为优选，为了较为精确地调控各机构的工作，所述第一电机、第二电机和第三电机均为伺服电机。

作为优选，为了避免毛刷刷洗时损坏切割头，所述毛刷上的刷毛为貂毛。

作为优选，为了增加溅射物的去除效果，所述过滤组件包括活性炭过滤网、保安过滤器和超滤网，所述活性炭过滤网、保安过滤器和超滤网依次设置在排气管道内。

作为优选，为了避免齿条发生倾斜，影响升降单元的正常工作，所述齿条的两侧均设有限位板。

本发明的有益效果是，该具有去除溅射物和清洗切割头功能的光纤激光切割机，通过清洗机构，能够对切割头的进行较为全面地清洗，将切割头上堆积的灰尘尽可能清除，避免激光发生散射，从而加强了激光切割的强度，减少了该光纤激光切割机的耗能，与传统的清洗机构相比，该清洗机构对切割头的损害更小，而且不会影响正常的切割作业，不仅如此，通过处理机构，能够将悬浮在空气中的固定小颗粒处理干净，避免激光发生散射，减少了该光纤激光切割机的耗能，增加了该光纤激光切割机的实用性，与传统的处理机构相比，该处理机构对工作箱内空气中的固体小颗粒的吸收效果更好。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的具有去除溅射物和清洗切割头功能的光纤激光切割机的结构示意图；

图2是本发明的具有去除溅射物和清洗切割头功能的光纤激光切割机的清洗机构的结构示意图；

图3是本发明的具有去除溅射物和清洗切割头功能的光纤激光切割机的摆动单元的结构示意图；

图4是本发明的具有去除溅射物和清洗切割头功能的光纤激光切割机的固定单元的结构示意图；

图5是本发明的具有去除溅射物和清洗切割头功能的光纤激光切割机的处理机构的结构示意图；

图中：1.底座，2.设置箱，3.工作箱，4.移动箱，5.支撑杆，6.切割头，7.鼓风机，8.限位板，9.第一电机，10.齿轮，11.齿条，12.定位杆，13.清洗块，14.开口，15.毛刷，16.第二电机，17.转动杆，18.限位套，19.定位块，20.摆动杆，21.清洗杆，22.限位杆，23.第三电机，24.驱动轮，25.固定绳，26.滑轮，27.抽气机，28.活性炭过滤网，29.保安过滤器，30.超滤网，31.限位块，32.支撑块，33.排气管道。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1所示，一种具有去除溅射物和清洗切割头功能的光纤激光切割机，包括底座1、设置箱2、工作箱3和移动箱4，所述设置箱2和工作箱3均固定在底座1的上方，所述设置箱2和工作箱3分别设置在底座1的两侧，所述移动箱4固定在工作箱3的上方，所述底座1内设有处理机构，所述工作箱3内设有支撑杆5和切割头6，所述切割头6的顶端与支撑杆5的底端固定连接，所述支撑杆5上设有清洗机构；

如图2所示，所述清洗机构包括升降单元、定位杆12和清洗块13，所述定位杆12设置在升降单元的下方，所述清洗块13设置在定位杆12的下方，所述升降单元与定位杆12传动连接，所述定位杆12与清洗块13固定连接，所述清洗块13内设有开口14和固定单元，所述开口14内设有摆动单元和清洗杆21，所述清洗杆21设置在摆动单元的下方，所述摆动单元与清洗杆21传动连接，所述固定单元与清洗杆21连接，所述清洗杆21上设置有毛刷；

当切割头6需要清洗时，升降单元通过定位杆12驱动清洗块13向下移动，使得清洗块13内的摆动机构清洗切割头6，当清洗完成后，升降单元通过定位杆12驱动清洗块13向上移动，从而使得清洗块13不影响正常的切割作业。

如图3所示，所述摆动单元包括定位块19、驱动组件和刷洗组件，所述定位块19固定在开口14内的底部，所述驱动组件设置在定位块19的下方，所述定位块19与刷洗组件连接，所述驱动组件与刷洗组件传动连接；

所述驱动组件包括第二电机16、转动杆17和限位套18，所述第二电机16固定在开口14内的底部，所述第二电机16与转动杆17的一端传动连接，所述转动杆17的另一端与限位套18铰接；

所述刷洗组件包括摆动杆20、限位杆22和清洗杆21，所述摆动杆20的顶端与定位块19铰接，所述摆动杆20的底端设有限位杆22，所述清洗杆21通过限位杆22与摆动杆20滑动连接；

第二电机16通过转动杆17驱动限位套18转动旋转，带动摆动杆20绕着定位块19摆动，由于限位杆22的限位作用，使得清洗杆21及清洗杆21上的毛刷摆动，从而将切割头6上的灰尘清洗干净。

如图4所示，所述固定单元包括第三电机23、驱动轮24、固定绳25和限位块31，所述第三电机23与驱动轮24传动连接，所述固定绳25的一端设置在驱动轮24上，所述固定绳25的另一端与清洗杆21固定连接，所述限位块31套设在固定绳25上；

当切割头6需要清洗时，第三电机23驱动驱动轮24转动，通过固定绳25和限位块31，将清洗杆21转动，直到毛刷15接触切割头6，当清洗完成后，第三电机23驱动驱动轮24转动，通过固定绳25和限位块31，将清洗杆21和清洗杆21上的毛刷15转回清洗块13内，避免影响清洗块13的上升。

如图5所示，所述处理机构包括鼓风机7、抽气机27和排气管道33，所述鼓风机7设置在设置箱2内的底部，所述鼓风机7的一端与设置箱2的外部连通，所述鼓风机7的另一端与工作箱3连通，所述抽气机27和排气管道33均设置在底座1内，所述抽气机27的一端通过排气管道33与底座1的外部连通，所述抽气机27的另一端与工作箱3连通，所述排气管道33内设有过滤组件。

首先鼓风机7将设备外部的空气喷进工作箱3内，对工作箱3内的气体进行稀释，然后抽气机27将工作箱3内的气体抽出工作箱，经过过滤组件的过滤，将处理后的空气经排气管道33排出。

作为优选，为了避免设备损坏，所述底座1下方设有四个支撑块32，四个支撑块32分别设置在底座1的四角处。四个支撑块32可以将设备支起，使得设备远离地面，避免地面上的积水渗入设备，造成设备无法工作

作为优选，为了增强固定效果，所述支撑块32的材质为橡胶。橡胶不仅具有良好的耐磨性、耐老化性和气密性，还具有较大的摩擦系数，可以使设备与地面的摩擦力增大，从而增强了固定效果。

作为优选，为了使固定绳25更好地调节清洗杆21的角度，所述限位块31内设有两个滑轮26。两个滑轮26使固定绳25能够绕着滑轮26移动，使固定绳25能始终与清洗杆21固定连接，从而使固定绳25更好地调节清洗杆21的角度。

作为优选，为了减少噪音，所述鼓风机7为离心鼓风机7。离心鼓风机运行时，无任何机械摩擦，采用合理叶片形线使声音降为最低。离心鼓风机产生的噪音是高频噪音，只要有障碍物，即可隔音。

作为优选，为了实现清洗块13的上下移动，所述升降单元包括第一电机9、齿轮10和齿条11，所述第一电机9与齿轮10传动连接，所述齿轮10与齿条11啮合。第一电机9通过齿轮10驱动齿条11上下移动，从而带动与齿条11固定的清洗块13上下移动。

作为优选，为了较为精确地调控个机构的工作，所述第一电机9、第二电机16和第三电机23均为伺服电机。

作为优选，为了避免毛刷15刷洗时损坏切割头6，所述毛刷15上的刷毛为貂毛。貂毛轻柔结实，毛绒丰厚，毛刷15上的刷毛为貂毛，避免毛刷15刷洗时在切割头6上产生划痕，使得激光发生散射，影响设备的正常工作。

作为优选，为了增加溅射物的去除效果，所述过滤组件包括活性炭过滤网28、保安过滤器29和超滤网30，所述活性炭过滤网28、保安过滤器29和超滤网30依次设置在排气管道33内。活性炭过滤网28是专用于处理空气中的异味及污染，同时也广泛用于空调通风场所的空气过滤，其中活性炭滤材含有100％表面吸附能力，能有效除去大量的臭气及有害气体；精密过滤器又称保安过滤器29，一般设置在压力容器之前，以去除浊度1度以上的细小微粒，来满足后续工序对进水的要求；有时也设置在整个水处理系统的末端，防止细小微粒进入成品水；超滤网30，是一种孔径规格一致，额定孔径范围为0.01微米以下的微孔过滤膜，在膜的一侧施以适当压力，就能筛出小于孔径的溶质分子。

作为优选，为了避免齿条11发生倾斜，影响升降单元的正常工作，所述齿条11的两侧均设有限位板8。

该具有去除溅射物和清洗切割头功能的光纤激光切割机的工作原理：当切割头6需要清洗时，升降单元通过定位杆12驱动清洗块13向下移动，固定单元驱动摆动单元与切割头6接触，接着摆动单元工作，将切割头6上的灰尘清洗干净，当清洗完成后，固定单元驱动摆动单元远离切割头6，将摆动单元收回清洗块13内，升降单元通过定位杆12驱动清洗块13向上移动，避免影响到正常的切割作业，从而加强了激光切割的强度，减少了该光纤激光切割机的耗能，另外，处理机构能够将悬浮在空气中的固定小颗粒处理干净，避免激光发生散射，减少了该光纤激光切割机的耗能，增加了该光纤激光切割机的实用性，与传统的处理机构相比，该处理机构对工作箱内空气中的固体小颗粒的吸收效果更好。

与现有技术相比，该具有去除溅射物和清洗切割头功能的光纤激光切割机，通过清洗机构，能够对切割头6的进行较为全面地清洗，将切割头6上堆积的灰尘尽可能清除，避免激光发生散射，从而加强了激光切割的强度，减少了该光纤激光切割机的耗能，与传统的清洗机构相比，该清洗机构对切割头6的损害更小，而且不会影响正常的切割作业，不仅如此，通过处理机构，能够将悬浮在空气中的固定小颗粒处理干净，避免激光发生散射，减少了该光纤激光切割机的耗能，增加了该光纤激光切割机的实用性，与传统的处理机构相比，该处理机构对工作箱内空气中的固体小颗粒的吸收效果更好。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种具有去除溅射物和清洗切割头功能的光纤激光切割机，其特征在于，包括底座(1)、设置箱(2)、工作箱(3)和移动箱(4)，所述设置箱(2)和工作箱(3)均固定在底座(1)的上方，所述设置箱(2)和工作箱(3)分别设置在底座(1)的两侧，所述移动箱(4)固定在工作箱(3)的上方，所述底座(1)内设有处理机构，所述工作箱(3)内设有支撑杆(5)和切割头(6)，所述切割头(6)的顶端与支撑杆(5)的底端固定连接，所述支撑杆(5)上设有清洗机构；

所述清洗机构包括升降单元、定位杆(12)和清洗块(13)，所述定位杆(12)设置在升降单元的下方，所述清洗块(13)设置在定位杆(12)的下方，所述升降单元与定位杆(12)传动连接，所述定位杆(12)与清洗块(13)固定连接，所述清洗块(13)内设有开口(14)和固定单元，所述开口(14)内设有摆动单元和清洗杆(21)，所述清洗杆(21)设置在摆动单元的下方，所述摆动单元与清洗杆(21)传动连接，所述固定单元与清洗杆(21)连接，所述清洗杆(21)上设置有毛刷；

所述摆动单元包括定位块(19)、驱动组件和刷洗组件，所述定位块(19)固定在开口(14)内的底部，所述驱动组件设置在定位块(19)的下方，所述定位块(19)与刷洗组件连接，所述驱动组件与刷洗组件传动连接；

所述驱动组件包括第二电机(16)、转动杆(17)和限位套(18)，所述第二电机(16)固定在开口(14)内的底部，所述第二电机(16)与转动杆(17)的一端传动连接，所述转动杆(17)的另一端与限位套(18)铰接；

所述刷洗组件包括摆动杆(20)、限位杆(22)和清洗杆(21)，所述摆动杆(20)的顶端与定位块(19)铰接，所述摆动杆(20)的底端设有限位杆(22)，所述清洗杆(21)通过限位杆(22)与摆动杆(20)滑动连接；

所述固定单元包括第三电机(23)、驱动轮(24)、固定绳(25)和限位块(31)，所述第三电机(23)与驱动轮(24)传动连接，所述固定绳(25)的一端设置在驱动轮(24)上，所述固定绳(25)的另一端与清洗杆(21)固定连接，所述限位块(31)套设在固定绳(25)上；

所述处理机构包括鼓风机(7)、抽气机(27)和排气管道(33)，所述鼓风机(7)设置在设置箱(2)内的底部，所述鼓风机(7)的一端与设置箱(2)的外部连通，所述鼓风机(7)的另一端与工作箱(3)连通，所述抽气机(27)和排气管道(33)均设置在底座(1)内，所述抽气机(27)的一端通过排气管道(33)与底座(1)的外部连通，所述抽气机(27)的另一端与工作箱(3)连通，所述排气管道(33)内设有过滤组件。

2.如权利要求1所述的具有去除溅射物和清洗切割头功能的光纤激光切割机，其特征在于，所述底座(1)下方设有四个支撑块(32)，四个支撑块(32)分别设置在底座(1)的四角处。

3.如权利要求2所述的具有去除溅射物和清洗切割头功能的光纤激光切割机，其特征在于，所述支撑块(32)的材质为橡胶。

4.如权利要求1所述的具有去除溅射物和清洗切割头功能的光纤激光切割机，其特征在于，所述限位块(31)内设有两个滑轮(26)。

5.如权利要求1所述的具有去除溅射物和清洗切割头功能的光纤激光切割机，其特征在于，所述鼓风机(7)为离心鼓风机(7)。

6.如权利要求1所述的具有去除溅射物和清洗切割头功能的光纤激光切割机，其特征在于，所述升降单元包括第一电机(9)、齿轮(10)和齿条(11)，所述第一电机(9)与齿轮(10)传动连接，所述齿轮(10)与齿条(11)啮合。

7.如权利要求6所述的具有去除溅射物和清洗切割头功能的光纤激光切割机，其特征在于，所述第一电机(9)、第二电机(16)和第三电机(23)均为伺服电机。

8.如权利要求1所述的具有去除溅射物和清洗切割头功能的光纤激光切割机，其特征在于，所述毛刷(15)上的刷毛为貂毛。

9.如权利要求1所述的具有去除溅射物和清洗切割头功能的光纤激光切割机，其特征在于，所述过滤组件包括活性炭过滤网(28)、保安过滤器(29)和超滤网(30)，所述活性炭过滤网(28)、保安过滤器(29)和超滤网(30)依次设置在排气管道(33)内。

10.如权利要求6所述的具有去除溅射物和清洗切割头功能的光纤激光切割机，其特征在于，所述齿条(11)的两侧均设有限位板(8)。