CN108941935A - 一种监控工作状态的激光切割机及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种监控工作状态的激光切割机，包括：隔离房、置物平台、平面移动机构、激光切割机构、水冷机构、热能检测机构和状态检测机构，所述隔离房内设置有置物平台，所述隔离房上段设置有状态检测机构，所述隔离房两侧内表面设置有平面移动机构，所述平面移动机构上设置有激光切割机构，所述激光切割机构上设置有热能检测机构，所述激光切割机构连接有水冷机构；本发明还公开了一种激光切割机的工作方法。其通过在切割机内部安装各类传感器，将切割机内部的状态反映外部的工作人员，使得工作人员能够及时发现问题、快速知晓原因、快速处理问题，大大提高了激光切割机的工作效率，还免除了排查问题的时间，降低了维修成本。

Description

一种监控工作状态的激光切割机及其工作方法

技术领域

本发明属于钣金加工设备领域，特别涉及一种监控工作状态的激光切割机及其工作方法。

背景技术

自动化是专门从事智能自动控制、数字化、网络化控制器及传感器的研发、生产、销售的高科技公司，其众多的功能模块、完善的嵌入式解决方案可以最大程度地满足众多用户的个性化需求。随着工业的发展和科技的进步，我们可以看到，制造业的生产正在逐步地走向全面自动化。在现在的车间里，各种数控设备和自动化设备正在代替老式的手动或者是半自动生产设备。随着人工成本的增加，自动化设备的优势更加突出。自动化设备替代人工将成为趋势，对自动化设备的需求也随之迅速增长。

自动化设备是现阶段最适应工业发展趋势的设备，其优点众多，特别是激光切割机，其具有全自动和切割快速的特点，是现代扇叶不可或缺的一部分。但是对激光的利用仍然属于一种新兴的技术，我们对激光的利用率十分低下，这导致了激光切割机具有一个通病，那就是热堆积严重。众所周知，热堆积会影响设备材料的刚度，从而导致设备在加工过程中出现走刀变形、刀路不平等问题。因此，一款能够对抗热堆积的设备是十分必要的。

现在的激光切割机，主要存在以下几个问题：

1、现在的激光切割机大多不能在工作时对切割机的状态进行实时监控，切割机出现问题无法及时知晓并处理，容易将小问题变成大问题，从而拖慢工作进度，降低生产效率。

2、现在的激光切割机大多采用普通的水冷机构，冷却速度慢，容易产生热能堆积，对切割机造成损伤。

3、现在的激光切割机没有分析问题的能力，只能依靠维修人员排查，维修速度慢，影响生产进度。

发明内容

发明目的：为了克服以上不足，本发明的目的是提供一种监控工作状态的激光切割机及其工作方法，其通过在切割机内部安装各类传感器，将切割机内部的状态反映外部的工作人员，使得工作人员能够及时发现问题、快速知晓原因、快速处理问题，大大提高了激光切割机的工作效率，还免除了排查问题的时间，降低了维修成本；同时其使用冷凝剂冷却水，达到快速冷却的效果，能够及时散热，保护切割机。

技术方案：为了实现上述目的，本发明提供了一种监控工作状态的激光切割机，包括：隔离房、置物平台、平面移动机构、激光切割机构、水冷机构、热能检测机构和状态检测机构，所述隔离房内设置有置物平台，所述隔离房上段设置有状态检测机构，所述隔离房两侧内表面设置有平面移动机构，所述平面移动机构设置于置物平台上方，所述平面移动机构上设置有激光切割机构，所述激光切割机构上设置有热能检测机构，所述激光切割机构通过水冷管道连接有水冷机构，所述水冷机构设置于隔离房外。

本发明中所述激光切割机的设置，其通过在激光切割机内部使用各类传感器收集数据，将切割机的状态数据反映给外部的工作人员，使得工作人员能够及时发现问题、快速知晓原因、快速处理问题，大大提高了激光切割机的工作效率，还免除了排查问题的时间，降低了维修成本。

本发明中所述的平面移动机构包括第一丝杆组、第一滑块组、第二丝杆和第二滑块，所述隔离房两侧内壁上分别开有凹槽，所述第一丝杆组设置于隔离房的凹槽内，所述第一丝杆组两端通过轴承连接于隔离房上，所述第一丝杆组上配合有第一滑块组，所述第一滑块组之间设置有第二丝杆，所述第二丝杆两端通过轴承设置于第一滑块组内，所述第二丝杆上配合有第二滑块，所述第二滑块上固定有激光切割机构；所述第一丝杆与第二丝杆相互垂直。

本发明中所述平面移动机构的设置，其通过两组相互垂直的线性移动结构配合，实现了在平面的自由移动，从而满足了激光切割机在工作过程中移动喷头的需求。

本发明中所述的热能检测机构为红外线传感器，所述红外线传感器设置于激光切割机构内部的激光发生器中。

本发明中所述热能检测机构的设置，其能够感应激光传感器的热堆积状况，使得工作人员能够根据切割机的热堆积情况调节生产速度或者水冷机构的冷却速度，保证激光切割机的正常运行。

本发明中所述的状态检测机构包括用于检测冷却水流量的压力传感器和用于检测激光光路平整度的光线传感器，所述压力传感器设置于激光切割机构连接水冷机构的水冷管道内，所述光线传感器设置于激光切割机构上的激光通道内。

本发明中所述状态检测机构的设置，其能够检测冷却水的流量，记录水冷机构的工作状态，并检测激光光路的平整性，确定是否有散射或者遮挡现象，一方面能够提醒工作人员及时处理问题，另一方面，为维修提供了参考，有利于帮助维修人员确定问题所在，以达到快速再次投入工作的目的。

本发明中所述的隔离房外表面设置有控制机构，所述控制机构包括用于输入命令的人机交互平台和用于控制切割机的PLC控制器，所述人机交互平台连接有PLC控制器，所述PLC控制器连接有平面移动机构、激光切割机构、水冷机构、热能检测机构和状态检测机构。

本发明中所述控制机构的设置，一方面能够实现自动化操作，免除了人工的浪费，另一方面降低了操作错误的可能，提高了产品合格率，提升了工作效率。

本发明中所述的控制机构上设置有警示灯，所述警示灯上设置有红色灯和黄色灯。

本发明中所述警示灯的设置，能够提醒工作人员及时发现问题和处理问题，保证激光切割机一直处于正常工作状态，变向地提高了激光切割机的使用寿命。

本发明中所述的水冷机构采用冷凝剂对水快速冷却。

本发明中所述冷凝剂的设置，达到了快速冷却的效果，能够及时散热，保护切割机。

本发明中所述的一种监控工作状态的激光切割机工作方法，包括自动切割，具体包括以下步骤：步骤一：将被切割物送入隔离房，控制机构控制平面移动机构寻边；步骤二：控制机构启动水冷机构；步骤三：控制机构启动激光切割机构；步骤四：控制机构控制平面移动机构移动，切割置物平台上的物料。

本发明中所述的一种监控工作状态的激光切割机工作方法，包括检测异常并提醒，具体包括以下步骤：步骤一：热能检测机构检测激光切割机构内部热堆积状况；热能检测机构检测到的热量数值到达阙值时，热能检测机构响应，响应信号传递至控制机构，所述控制机构输出控制信号，控制警示灯亮；步骤二：状态检测机构检测激光切割机构冷却水流量和激光聚焦率；状态检测机构检测到超出范围的数据波动时，状态检测机构响应，响应信号传递至控制机构，所述控制机构输出控制信号，控制警示灯亮；所述步骤一与步骤二不分先后。

上述技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果：

1、本发明中所述的一种监控工作状态的激光切割机及其工作方法，其通过在激光切割机内部使用各类传感器收集数据，将切割机的状态数据反映给外部的工作人员，使得工作人员能够及时发现问题、快速知晓原因、快速处理问题，大大提高了激光切割机的工作效率，还免除了排查问题的时间，降低了维修成本。

2、本发明中所述的一种监控工作状态的激光切割机及其工作方法，其通过状态检测机构的设置，其能够检测冷却水的流量，记录水冷机构的工作状态，并检测激光光路的平整性，确定是否有散射或者遮挡现象，一方面能够提醒工作人员及时处理问题，另一方面，为维修提供了参考，有利于帮助维修人员确定问题所在，以达到快速再次投入工作的目的。

3、本发明中所述的一种监控工作状态的激光切割机及其工作方法，其通过为水冷机构加装冷凝剂循环冷却机构，达到了快速冷却的效果，能够及时散热，保护了切割机。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明平面移动机构的结构示意图；

图中：隔离房-1、置物平台-2、平面移动机构-3、第一丝杆组-31、第一滑块组-32、第二丝杆-33、第二滑块-34、激光切割机构-4、水冷机构-5、热能检测机构-6、状态检测机构-7、控制机构-8、警示灯-9。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明。

实施例1

如图1所示的一种监控工作状态的激光切割机，包括：隔离房1、置物平台2、平面移动机构3、激光切割机构4、水冷机构5、热能检测机构6和状态检测机构7，所述隔离房1内设置有置物平台2，所述隔离房1上段设置有状态检测机构7，所述隔离房1两侧内表面设置有平面移动机构3，所述平面移动机构3设置于置物平台2上方，所述平面移动机构3上设置有激光切割机构4，所述激光切割机构4上设置有热能检测机构6，所述激光切割机构4通过水冷管道连接有水冷机构5，所述水冷机构5设置于隔离房1外。

本实施例中所述的平面移动机构3包括第一丝杆组31、第一滑块组32、第二丝杆33和第二滑块34，所述隔离房1两侧内壁上分别开有凹槽，所述第一丝杆组31设置于隔离房1的凹槽内，所述第一丝杆组31两端通过轴承连接于隔离房1上，所述第一丝杆组31上配合有第一滑块组32，所述第一滑块组32之间设置有第二丝杆33，所述第二丝杆33两端通过轴承设置于第一滑块组32内，所述第二丝杆33上配合有第二滑块34，所述第二滑块34上固定有激光切割机构4；所述第一丝杆21与第二丝杆23相互垂直。

本实施例中所述的热能检测机构6为红外线传感器，所述红外线传感器设置于激光切割机构4内部的激光发生器中。

本实施例中所述的状态检测机构7包括用于检测冷却水流量的压力传感器和用于检测激光光路平整度的光线传感器，所述压力传感器设置于激光切割机构4连接水冷机构5的水冷管道内，所述光线传感器设置于激光切割机构4上的激光通道内。

本实施例中所述的隔离房1外表面设置有控制机构8，所述控制机构8包括用于输入命令的人机交互平台和用于控制切割机的PLC控制器，所述人机交互平台连接有PLC控制器，所述PLC控制器连接有平面移动机构3、激光切割机构4、水冷机构5、热能检测机构6和状态检测机构7。

本实施例中所述的控制机构8上设置有警示灯9，所述警示灯9上设置有红色灯和黄色灯。

本实施例中所述的水冷机构5采用冷凝剂对水快速冷却。

本实施例中所述的一种监控工作状态的激光切割机工作方法，包括自动切割，具体包括以下步骤：步骤一：将被切割物送入隔离房1，控制机构8控制平面移动机构3寻边；步骤二：控制机构8启动水冷机构5；步骤三：控制机构8启动激光切割机构4；步骤四：控制机构8控制平面移动机构3移动，切割置物平台上2的物料。

本实施例中所述的一种监控工作状态的激光切割机工作方法，包括检测异常并提醒，具体包括以下步骤：步骤一：热能检测机构6检测激光切割机构4内部热堆积状况；热能检测机构6检测到的热量数值到达阙值时，热能检测机构6响应，响应信号传递至控制机构8，所述控制机构8输出控制信号，控制警示灯9亮；步骤二：状态检测机构7检测激光切割机构4冷却水流量和激光聚焦率；状态检测机构7检测到超出范围的数据波动时，状态检测机构7响应，响应信号传递至控制机构8，所述控制机构8输出控制信号，控制警示灯9亮；所述步骤一与步骤二不分先后。

实施例2

如图2所示的一种监控工作状态的激光切割机，包括：隔离房1、置物平台2、平面移动机构3、激光切割机构4、水冷机构5、热能检测机构6和状态检测机构7，所述隔离房1内设置有置物平台2，所述隔离房1上段设置有状态检测机构7，所述隔离房1两侧内表面设置有平面移动机构3，所述平面移动机构3设置于置物平台2上方，所述平面移动机构3上设置有激光切割机构4，所述激光切割机构4上设置有热能检测机构6，所述激光切割机构4通过水冷管道连接有水冷机构5，所述水冷机构5设置于隔离房1外。

本实施例中所述的平面移动机构3包括第一丝杆组31、第一滑块组32、第二丝杆33和第二滑块34，所述隔离房1两侧内壁上分别开有凹槽，所述第一丝杆组31设置于隔离房1的凹槽内，所述第一丝杆组31两端通过轴承连接于隔离房1上，所述第一丝杆组31上配合有第一滑块组32，所述第一滑块组32之间设置有第二丝杆33，所述第二丝杆33两端通过轴承设置于第一滑块组32内，所述第二丝杆33上配合有第二滑块34，所述第二滑块34上固定有激光切割机构4；所述第一丝杆21与第二丝杆23相互垂直。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种监控工作状态的激光切割机，其特征在于：包括：隔离房（1）、置物平台（2）、平面移动机构（3）、激光切割机构（4）、水冷机构（5）、热能检测机构（6）和状态检测机构（7），所述隔离房（1）内设置有置物平台（2），所述隔离房（1）上段设置有状态检测机构（7），所述隔离房（1）两侧内表面设置有平面移动机构（3），所述平面移动机构（3）设置于置物平台（2）上方，所述平面移动机构（3）上设置有激光切割机构（4），所述激光切割机构（4）上设置有热能检测机构（6），所述激光切割机构（4）通过水冷管道连接有水冷机构（5），所述水冷机构（5）设置于隔离房（1）外。

2.根据权利要求1所述的一种监控工作状态的激光切割机，其特征在于：所述的平面移动机构（3）包括第一丝杆组（31）、第一滑块组（32）、第二丝杆（33）和第二滑块（34），所述隔离房（1）两侧内壁上分别开有凹槽，所述第一丝杆组（31）设置于隔离房（1）的凹槽内，所述第一丝杆组（31）两端通过轴承连接于隔离房（1）上，所述第一丝杆组（31）上配合有第一滑块组（32），所述第一滑块组（32）之间设置有第二丝杆（33），所述第二丝杆（33）两端通过轴承设置于第一滑块组（32）内，所述第二丝杆（33）上配合有第二滑块（34），所述第二滑块（34）上固定有激光切割机构（4）；所述第一丝杆（21）与第二丝杆（23）相互垂直。

3.根据权利要求1所述的一种监控工作状态的激光切割机，其特征在于：所述的热能检测机构（6）为红外线传感器，所述红外线传感器设置于激光切割机构（4）内部的激光发生器中。

4.根据权利要求1所述的一种监控工作状态的激光切割机，其特征在于：所述的状态检测机构（7）包括用于检测冷却水流量的压力传感器和用于检测激光光路平整度的光线传感器，所述压力传感器设置于激光切割机构（4）连接水冷机构（5）的水冷管道内，所述光线传感器设置于激光切割机构（4）上的激光通道内。

5.根据权利要求1所述的一种监控工作状态的激光切割机，其特征在于：所述的隔离房（1）外表面设置有控制机构（8），所述控制机构（8）包括用于输入命令的人机交互平台和用于控制切割机的PLC控制器，所述人机交互平台连接有PLC控制器，所述PLC控制器连接有平面移动机构（3）、激光切割机构（4）、水冷机构（5）、热能检测机构（6）和状态检测机构（7）。

6.根据权利要求5所述的一种监控工作状态的激光切割机，其特征在于：所述的控制机构（8）上设置有警示灯（9），所述警示灯（9）上设置有红色灯和黄色灯。

7.根据权利要求1所述的一种监控工作状态的激光切割机，其特征在于：所述的水冷机构（5）采用冷凝剂对水快速冷却。

8.根据权利要求1和5所述的一种监控工作状态的激光切割机工作方法，包括自动切割，其特征在于：具体包括以下步骤：

步骤一：将被切割物送入隔离房（1），控制机构（8）控制平面移动机构（3）寻边；

步骤二：控制机构（8）启动水冷机构（5）；

步骤三：控制机构（8）启动激光切割机构（4）；

步骤四：控制机构（8）控制平面移动机构（3）移动，切割置物平台上（2）的物料。

9.根据权利要求1和6所述的一种监控工作状态的激光切割机工作方法，包括检测异常并提醒，其特征在于：具体包括以下步骤：

步骤一：热能检测机构（6）检测激光切割机构（4）内部热堆积状况；热能检测机构（6）检测到的热量数值到达阙值时，热能检测机构（6）响应，响应信号传递至控制机构（8），所述控制机构（8）输出控制信号，控制警示灯（9）亮；

步骤二：状态检测机构（7）检测激光切割机构（4）冷却水流量和激光聚焦率；状态检测机构（7）检测到超出范围的数据波动时，状态检测机构（7）响应，响应信号传递至控制机构（8），所述控制机构（8）输出控制信号，控制警示灯（9）亮；

所述步骤一与步骤二不分先后。