CN110449736A - 一种侧吹防尘激光喷嘴及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种侧吹防尘激光喷嘴，包括喷嘴本体和喷嘴中心通道，喷嘴中心通道贯穿所述喷嘴本体中部，还包括侧部主体、若干侧部风道和导流部；侧部主体绕设在所述喷嘴本体的外周壁上，若干侧部风道围绕所述喷嘴中心通道设置在所述侧部主体上，若干侧部风道贯穿侧部主体；导流部设置在所述喷嘴本体下端，导流部的内侧端面向外倾斜设置，侧部风道的出风口与所述导流部的内侧端面相对应，以使气流经所述导流部排出后，在喷嘴本体下方四周形成若干个低压气旋；本发明通过在喷嘴外部形成低压气旋，使得粉尘颗粒物会沿着这一负压区域进行运动，而不会进入到喷嘴中心通道与所述保护镜接触，从而起到了显著的防尘效果。
Description
技术领域
本发明涉及激光切割领域，尤其是一种侧吹防尘激光喷嘴及其控制方法
背景技术
在激光切割领域，激光加工原理是将聚焦的激光通过金属喷嘴中心通道照射到需要加工的金属材料表面上，金属材料表面吸收光能熔化以达到割断材料的目的，在加工过程中会产生大量的粉尘颗粒物，粉尘颗粒物很容易通过喷嘴中心通道进入到切割头的光路系统中，与保护镜片接触，从而导致保护镜片的污染，当保护镜片的污染达到一定程度后，将出现激光加工时材料切不断或切割效果不好的问题，需要更换新的保护镜片，保护镜片的更换周期变短直接影响到激光加工的效率和成本；
目前为了防止粉尘颗粒物污染保护镜片，具有两种防护手段：1、喷嘴一直从主通道吹出氮气或氧气，但是这样必将增加激光加工的成本；2、喷嘴主通道一直吹出空气，但是由于空气洁净度得不到保证，同样容易污到染保护镜片。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种防尘效果好的激光喷嘴，以及该喷嘴的控制方法。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种侧吹防尘激光喷嘴，包括喷嘴本体和喷嘴中心通道，所述喷嘴中心通道贯穿所述喷嘴本体中部，还包括侧部主体、若干侧部风道和导流部，优选的，所述侧部风道设有5-12个；
所述侧部主体绕设在所述喷嘴本体的外周壁上，所述若干侧部风道围绕所述喷嘴中心通道设置在所述侧部主体上，所述若干侧部风道贯穿所述侧部主体；
所述导流部设置在所述喷嘴本体下端，所述导流部的内侧端面向外倾斜设置，所述侧部风道的出风口与所述导流部的内侧端面相对应，以使气流经所述导流部排出后，在所述喷嘴本体下方四周形成若干个低压气旋。
优选的，为了达到更佳的防尘效果，所述低压气旋的中心与所述喷嘴本体下端的纵向距离为5mm<L1<15mm，所述低压气旋的中心与所述喷嘴本体的轴线的横向距离为10mm<L2<20mm。
优选的，为了可以在喷嘴本体下方周围形成气旋，所述导流部的内侧端面的倾斜角度d为25°～35°。
优选的，所述导流部的内侧端面包括第一连接面、第二连接面和第三连接面，所述第一、第二和第三连接面依次首尾相连，所述第一连接面的另一端与所述喷嘴本体连接，所述侧部风道的出风口与所述第三连接面相对应，所述第三连接面向所述导流部外侧倾斜，所述第三连接面的倾斜角度d为25°～35°。
优选的，所述喷嘴本体的外壁与所述若干侧部风道相切，为喷嘴本体提供有效的冷却效果，需要说明的是，所述若干侧部风道距离所述喷嘴中心通道的距离越近期散热效果会越好，因此侧部风道可以开设在喷嘴本体与侧部主体之间。
优选的，所述喷嘴本体的外壁与所述若干侧部风道相切，所述第一连接面与所述喷嘴本体外壁平齐，所述侧部风道的出风口与所述第二、第三连接面相对应，使得气体从侧部风道吹出后可以更加流畅的被导引至喷嘴本体的下方。
优选的，所述侧部风道的孔径a为0.8mm-2.3mm，所述第一连接面的截面延长线的长度b为(0.3-0.6)a，所述导流部的侧部端面至所述第一连接面的距离c为(1.8-2.2)a。
优选的，为了优化喷嘴中心通道的切割效果，所述喷嘴中心通道包括蓄能部和喷射部，所述蓄能部呈外扩的喇叭状设置在所述喷嘴中心通道的上方，所述喷射部设置在所述喷嘴中心通道的下方且与所述蓄能部连接。
本发明还提供了一种侧吹防尘激光喷嘴的控制方法，所述激光喷嘴包括权利要求1-8任一项所述的激光喷嘴，其特征在于，包括如下步骤：
a.开启激光喷嘴，所述喷嘴中心通道的辅助切割气体关闭，所述侧部风道通入外部空气，使所述喷嘴本体的下方四周形成低压气旋；
b.激光喷头移动至待切割材料的上方并开始切割，所述喷嘴中心通道开始通入辅助切割气体，所述侧部风道通停止通入外部空气；
c.激光喷头切割完毕后，所述喷嘴中心通道的辅助切割气体关闭，所述侧部风道再次通入外部空气。
与现有技术相比，本发明的喷嘴通过若干侧部风道以及导流部的配合，使得从侧部风道喷出的气体经过导流部的导引后，在喷嘴本体下方周围形成低压气旋，若干个低压气旋所在的区域相对喷嘴内腔为负压区域，喷嘴外部的粉尘颗粒物会沿着这一负压区域进行运动，而不会进入到喷嘴中心通道与所述保护镜接触，从而起到了显著的防尘效果。
附图说明
图1是本发明的剖视图；
图2是图1的A处的放大图；
图3是本发明的主视图；
图4是本发明的俯视图；
图5是本发明的低压气旋视图。
具体实施方式
参见图1-5，本发明提供一种侧吹防尘激光喷嘴，包括喷嘴本体1和喷嘴中心通道2，所述喷嘴中心通道2贯穿所述喷嘴本体1中部，所述喷嘴中心通道2包括蓄能部21和喷射部22，所述蓄能部21呈外扩的喇叭状设置在所述喷嘴中心通道2的上方，所述喷射部22设置在所述喷嘴中心通道2的下方且与所述蓄能部22连接，还包括侧部主体3、若干侧部风道31和导流部4，优选的，所述侧部风道31设有5-12个；
所述侧部主体3绕设在所述喷嘴本体1的外周壁上，所述若干侧部风道31围绕所述喷嘴中心通道2设置在所述侧部主体3上，所述若干侧部风道31贯穿所述侧部主体3；
所述导流部4设置在所述喷嘴本体1下端，所述导流部4的内侧端面向外倾斜设置，具体的设置方式为：所述导流部4的内侧端面包括第一连接面41、第二连接面42和第三连接面43，所述第一、第二和第三连接面43依次首尾相连，所述第一连接面41的另一端与所述喷嘴本体1连接，所述第三连接面43向所述导流部4外侧倾斜，所述第三连接面43的倾斜角度d为25°～35，优选的，所述第一连接面41为竖直面，所述第二连接面42为弧形面；
所述侧部风道31的出风口与所述第三连接面43相对应，以使气流经所述导流部4排出后，在所述喷嘴本体1下方四周形成若干个低压气旋6；
为了达到最佳的防尘效果，该低压气旋6的中心与所述喷嘴本体1下端的纵向距离为5mm<L1<15mm，所述低压气旋6的中心与所述喷嘴本体1的轴线的横向距离为10mm<L2<20mm；
作为一种优选的方案，在本实施例中，所述喷嘴本体1的外壁与所述若干侧部风道31相切，具体的设置方式为：所述第一连接面41与所述喷嘴本体1外壁平齐，所述侧部风道31的出风口与所述第二、第三连接面43相对应，为喷嘴本体1提供有效的冷却效果，同时使得气体从侧部风道31吹出后可以更加流畅的被导引至喷嘴本体1的下方，需要说明的是，所述若干侧部风道31距离所述喷嘴中心通道2的距离越近期散热效果会越好，因此侧部风道31可以开设在喷嘴本体1与侧部主体3之间；
参见图2，作为一种优选的方案，本实施例中，所述侧部风道31的孔径a为0.8mm-2.3mm，所述第一连接面41的截面延长线的长度b为(0.3-0.6)a，所述导流部4的侧部端面至所述第一连接面41的距离c为(1.8-2.2)a。
与现有技术相比，本发明的喷嘴通过若干侧部风道31以及导流部4的配合，使得从侧部风道31喷出的气体经过导流部4的导引后，在喷嘴本体1下方周围形成低压气旋6，若干个低压气旋6所在的区域相对喷嘴内腔为负压区域，喷嘴外部的粉尘颗粒物会沿着这一负压区域进行运动，而不会进入到喷嘴中心通道2与所述保护镜接触，从而起到了显著的防尘效果。
本发明还提供了一种侧吹防尘激光喷嘴的控制方法，所述激光喷嘴包括权利要求1-8任一项所述的激光喷嘴，其特征在于，包括如下步骤：
a.开启激光喷嘴，所述喷嘴中心通道2的辅助切割气体关闭，所述侧部风道31通入外部空气，使所述喷嘴本体1的下方四周形成低压气旋6；
b.激光喷头移动至待切割材料的上方并开始切割，所述喷嘴中心通道2开始通入辅助切割气体，所述侧部风道31通停止通入外部空气，以免影响辅助切割气体的浓度；
c.激光喷头切割完毕后，所述喷嘴中心通道2的辅助切割气体关闭，所述侧部风道31再次通入外部空气。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。
Claims (10)
1.一种侧吹防尘激光喷嘴，包括喷嘴本体和喷嘴中心通道，所述喷嘴中心通道贯穿所述喷嘴本体中部，其特征在于：还包括侧部主体、若干侧部风道和导流部；
所述侧部主体绕设在所述喷嘴本体的外周壁上，所述若干侧部风道围绕所述喷嘴中心通道设置在所述侧部主体上，所述若干侧部风道贯穿所述侧部主体；
所述导流部设置在所述喷嘴本体下端，所述导流部的内侧端面向外倾斜设置，所述侧部风道的出风口与所述导流部的内侧端面相对应，以使气流经所述导流部排出后，在所述喷嘴本体下方四周形成若干个低压气旋。
2.根据权利要求1所述的一种侧吹防尘激光喷嘴，其特征在于：所述低压气旋的中心与所述喷嘴本体下端的纵向距离为5mm<L1<15mm，所述低压气旋的中心与所述喷嘴本体的轴线的横向距离为10mm<L2<20mm。
3.根据权利要求1或2所述的一种侧吹防尘激光喷嘴，其特征在于：所述导流部的内侧端面的倾斜角度d为25°～35°。
4.根据权利要求3所述的一种侧吹防尘激光喷嘴，其特征在于：所述导流部的内侧端面包括第一连接面、第二连接面和第三连接面，所述第一、第二和第三连接面依次首尾相连，所述第一连接面的另一端与所述喷嘴本体连接，所述侧部风道的出风口与所述第三连接面相对应，所述第三连接面向所述导流部外侧倾斜，所述第三连接面的倾斜角度d为25°～35°。
5.根据权利要求1所述的一种侧吹防尘激光喷嘴，其特征在于：所述喷嘴本体的外壁与所述若干侧部风道相切。
6.根据权利要求4所述的一种侧吹防尘激光喷嘴，其特征在于：所述喷嘴本体的外壁与所述若干侧部风道相切，所述第一连接面与所述喷嘴本体外壁平齐，所述侧部风道的出风口与所述第二、第三连接面相对应。
7.根据权利要求4或6所述的一种侧吹防尘激光喷嘴，其特征在于：所述侧部风道的孔径a为0.8mm-2.3mm，所述第一连接面的截面延长线的长度b为(0.3-0.6)a，所述导流部的侧部端面至所述第一连接面的距离c为(1.8-2.2)a。
8.根据权利要求1所述的一种侧吹防尘激光喷嘴，其特征在于：所述侧部风道设有5-12个。
9.根据权利要求1所述的一种侧吹防尘激光喷嘴，其特征在于：所述喷嘴中心通道包括蓄能部和喷射部，所述蓄能部呈外扩的喇叭状设置在所述喷嘴中心通道的上方，所述喷射部设置在所述喷嘴中心通道的下方且与所述蓄能部连接。
10.一种侧吹防尘激光喷嘴的控制方法，所述激光喷嘴包括权利要求1-9任一项所述的激光喷嘴，其特征在于，包括如下步骤：
a.开启激光喷嘴，所述喷嘴中心通道的辅助切割气体关闭，所述侧部风道通入外部空气，使所述喷嘴本体的下方四周形成低压气旋；
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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