CN110549006A - 一种高效激光切割设备 - Google Patents

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Abstract

本发明属于切割设备技术领域，尤其为一种高效激光切割设备，包括机床、设置在机床上的工作台、通过龙门架安装在机床一端上的X、Y、Z轴驱动机构以及经X、Y、Z轴驱动机构驱动完成切割动作的激光切割机构，所述激光切割机构的外壁上设有吹风装置，所述吹风装置包括吹风机和连接座，所述连接座为中空圆环结构，所述连接座的内部设有送风通道，所述连接座上设有与送风通道连通设置的吹风口。本发明能够将激光切割时产生的烟尘及粉尘进行快速收集，并对烟尘及粉尘进行有效过滤后排放，使废气排放符合环境保护标准，且结构紧凑、合理，实用性强，能够对管件进行自动夹紧，操作方便，省时省力，有效提高切割效率。

Description

一种高效激光切割设备
技术领域
本发明涉及切割设备技术领域，具体为一种高效激光切割设备。
背景技术
激光切割是将从激光器发射出的激光，经光路系统，聚焦成高功率密度的激光束。激光束照射到工件表面，使工件达到熔点或沸点，同时与光束同轴的高压气体将熔化或气化金属吹走。随着光束与工件相对位置的移动，最终使材料形成切缝，从而达到切割的目的。激光切割加工是用不可见的光束代替了传统的机械刀，具有精度高，切割快速，不局限于切割图案限制，自动排版节省材料，切口平滑，加工成本低等特点，将逐渐改进或取代于传统的金属切割工艺设备。激光刀头的机械部分与工作无接触，在工作中不会对工作表面造成划伤；激光切割速度快，切口光滑平整，一般无需后续加工；切割热影响区小，板材变形小，切缝窄(0.1mm～0.3mm)；切口没有机械应力，无剪切毛刺；加工精度高，重复性好，不损伤材料表面；数控编程，可加工任意的平面图，可以对幅面很大的整板切割，无需开模具，经济省时。
管材，建筑工程必需的材料，一般应用于家装、工业、水利建设等方面。比较常见的有排水管、煤气管、电线导管、雨水管等，这些都是管材材料衍生的生活物品。看似简单的管材，但在每一项加工中都必须精准无误，这样才能保证上述管道安全、耐用和环保。管材激光切割机能够有效地推动建筑工程的顺利进行，并且推动其向着科技形式发展。但现有的管材高效激光切割设备在切割管材时会产生较多的烟尘和粉尘，而传统的抑制措施只是通过增设单一的吸尘机构，除尘效果较差，不能进行烟尘处理，且结构合理性不足，存在较大缺陷。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种高效激光切割设备，解决了现有的管材高效激光切割设备在切割管材时会产生较多的烟尘和粉尘，而传统的抑制措施只是通过增设单一的吸尘机构，除尘效果较差，不能进行烟尘处理，且结构合理性不足，存在较大缺陷的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高效激光切割设备，包括机床、设置在机床上的工作台、通过龙门架安装在机床一端上的X、Y、Z轴驱动机构以及经X、Y、Z轴驱动机构驱动完成切割动作的激光切割机构，所述激光切割机构的外壁上设有吹风装置，所述吹风装置包括吹风机和连接座，所述连接座为中空圆环结构，所述连接座的内部设有送风通道，所述连接座上设有与送风通道连通设置的吹风口，所述吹风机通过送风管道与送风通道连通，所述机床上设有粉尘收集装置，所述粉尘收集装置是由粉尘过滤装置、离心风机、抽风管道和集尘组件组成，所述粉尘过滤装置和离心风机固定安装于工作台的一侧，所述集尘组件对应安装于激光切割机构的下方位置，所述粉尘过滤装置的进风口通过抽风管道与集尘组件的粉尘出口连接，所述离心风机与抽风管道串联，所述集尘组件包括集尘罩，所述集尘罩上设有吸尘口，所述集尘罩的内部设有与吸尘口连通设置的吸尘通道，所述抽风管道的进风端与吸尘通道连通设置，所述工作台的顶部设有用于自动夹紧管件的夹紧装置。
作为本发明的一种优选技术方案，所述吹风口为圆环状，所述吹风口对应激光切割机构的激光切割头焦点方向倾斜设置。
作为本发明的一种优选技术方案，所述集尘罩设置有多个，多个集尘罩沿管件的切割工位下方外围位置周向分布，多个集尘罩之间通过连通管道连通，所述吸尘口对应管件的切割工位方向倾斜设置。
作为本发明的一种优选技术方案，所述夹紧装置是由定位座和夹紧气缸件组成，所述定位座的内部设有用于管件限位的空腔，所述夹紧气缸件沿空腔中心位置放射状嵌设于定位座上。
作为本发明的一种优选技术方案，所述夹紧气缸件包括夹紧气缸以及设置在夹紧气缸活塞杆端部的夹块，夹块远离夹紧气缸活塞杆端部的端面与管件的外表面贴合。
作为本发明的一种优选技术方案，所述工作台的Y轴方向左右两侧设有滑槽，所述夹紧装置的底部设有与滑槽滑动配合的滑块，所述工作台上对应滑槽的底部轴向均布有限位孔，所述夹紧装置的侧壁上设有安装板，安装板上设有与限位孔相对应的通孔。
作为本发明的一种优选技术方案，所述工作台的一侧顶部对应管件的轴向位置设有限位板。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种高效激光切割设备，具备以下有益效果：
1、该高效激光切割设备，通过吹风装置和粉尘收集装置的有益组合设置，能够将激光切割时产生的烟尘及粉尘进行快速收集，并对烟尘及粉尘进行有效过滤后排放，使废气排放符合环境保护标准，且结构紧凑、合理，实用性强。
2、该高效激光切割设备，通过设置夹紧装置对管件进行自动夹紧，操作方便，省时省力，有效提高切割效率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中激光切割机构和吹风装置的连接结构示意图；
图3为本发明中连接座的结构示意图；
图4为本发明中集尘组件的结构示意图。
图中：1、机床；2、工作台；3、X、Y、Z轴驱动机构；4、激光切割机构；5、吹风装置；501、吹风机；502、连接座；503、吹风口；504、送风管道；6、粉尘收集装置；601、粉尘过滤装置；602、离心风机；603、抽风管道；604、集尘组件；6041、集尘罩；6042、吸尘口；6043、连通管道；7、夹紧装置；701、定位座；702、夹紧气缸件；8、管件；9、滑槽；10、限位孔；11、限位板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
实施例
请参阅图1-4，本发明提供以下技术方案：一种高效激光切割设备，包括机床1、设置在机床1上的工作台2、通过龙门架安装在机床1一端上的X、Y、Z轴驱动机构3以及经X、Y、Z轴驱动机构3驱动完成切割动作的激光切割机构4，激光切割机构4的外壁上设有吹风装置5，吹风装置5包括吹风机501和连接座502，连接座502为中空圆环结构，连接座502的内部设有送风通道，连接座502上设有与送风通道连通设置的吹风口503，吹风机501通过送风管道504与送风通道连通，机床1上设有粉尘收集装置6，粉尘收集装置6是由粉尘过滤装置601、离心风机602、抽风管道603和集尘组件604组成，粉尘过滤装置601和离心风机602固定安装于工作台2的一侧，集尘组件604对应安装于激光切割机构4的下方位置，粉尘过滤装置601的进风口通过抽风管道603与集尘组件604的粉尘出口连接，离心风机602与抽风管道603串联，集尘组件604包括集尘罩6041，集尘罩6041上设有吸尘口6042，集尘罩6041的内部设有与吸尘口6042连通设置的吸尘通道，抽风管道603的进风端与吸尘通道连通设置，工作台2的顶部设有用于自动夹紧管件8的夹紧装置7。
本实施方案中，X、Y、Z轴驱动机构3采用现有技术，具体可参照中国专利CN201721929273.X公开的一种用于板料的激光切割机，本发明中，X、Y、Z轴驱动机构3、激光切割机构4、吹风机501和离心风机602均是由现有技术中的数控系统进行控制，吹风机501的出风口、送风管道504的端口以及连接座502的进风口之间的连接方式为管道法兰连接，粉尘过滤装置601的进风口、离心风机602、抽风管道603的端口以及集尘罩6041的进风口之间的连接方式采用管道法兰连接，激光切割机构4是由激光发生器和激光切割头组成，激光切割头与连接座502之间的连接方式为法兰连接。
具体的，吹风口503为圆环状，吹风口503对应激光切割机构4的激光切割头焦点方向倾斜设置。
本实施例中，上述结构设计能够将切割产生的烟尘及粉尘吹向集尘组件604，能够加速烟尘及粉尘的收集速度，收集效果更佳。
具体的，集尘罩6041设置有多个，多个集尘罩6041沿管件8的切割工位下方外围位置周向分布，多个集尘罩6041之间通过连通管道6043连通，吸尘口6042对应管件8的切割工位方向倾斜设置。
本实施例中，在实际应用中，集尘罩6041至少设置有3个，本发明中如图4所示设置有4个集尘罩6041，能够集中对切割产生的烟尘及粉尘进行收集，收集效果更佳。
具体的，夹紧装置7是由定位座701和夹紧气缸件702组成，定位座701的内部设有用于管件8限位的空腔，夹紧气缸件702沿空腔中心位置放射状嵌设于定位座701上。
本实施例中，通过多个呈放射状分布的夹紧气缸件702对管件8进行夹紧，使管件8夹紧更为牢固，有效防止管件8松动，使结构更为稳定。
具体的，夹紧气缸件702包括夹紧气缸以及设置在夹紧气缸活塞杆端部的夹块，夹块远离夹紧气缸活塞杆端部的端面与管件8的外表面贴合。
本实施例中，通过夹块对管件8进行夹紧，在实际应用中，可在夹块与管件8的对应贴面上设置橡胶垫层，起到防止刮伤管件8的作用。
具体的，工作台2的Y轴方向左右两侧设有滑槽9，夹紧装置7的底部设有与滑槽9滑动配合的滑块，工作台2上对应滑槽9的底部轴向均布有限位孔10，夹紧装置7的侧壁上设有安装板，安装板上设有与限位孔10相对应的通孔。
本实施例中，通过滑槽9和滑块的滑动配合，能够使夹紧装置7沿滑槽9直线滑动，通过螺钉贯穿限位孔10和通孔，将安装板紧固在工作台2上，能够起到调节夹紧装置7位置目的的同时，防止夹紧装置7移动影响激光切割质量。
具体的，工作台2的一侧顶部对应管件8的轴向位置设有限位板11。
本实施例中，限位板11的设置能够对管件8起到限位的作用，便于对管件8进行定位。
本发明的使用步骤：
S1、手动进行管件8上料，将管件8的一端与限位板11抵接，管件8的另一端通过夹紧装置7中的夹紧气缸件702进行夹紧；
S2、数控系统控制吹风机501和离心风机602开始工作，通过送风管道504向连接座502内送风，经吹风口503向外吹风，同时，在离心风机602的作用下，通过抽风管道603将集尘罩6041内吸尘通道抽负压，从而在吸尘口6042形成吸力；
S3、通过数控系统控制X、Y、Z轴驱动机构3使机床实现X、Y、Z轴的运动，同时也控制激光发生器的输出功率，驱动激光切割机构4对管件8进行切割，切割产生的烟尘及粉尘在吹风装置5的鼓吹下通过粉尘收集装置6进行收集，烟尘及粉尘收集后通过粉尘过滤装置601过滤后排放。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种高效激光切割设备，包括机床(1)、设置在机床(1)上的工作台(2)、通过龙门架安装在机床(1)一端上的X、Y、Z轴驱动机构(3)以及经X、Y、Z轴驱动机构(3)驱动完成切割动作的激光切割机构(4)，其特征在于：所述激光切割机构(4)的外壁上设有吹风装置(5)，所述吹风装置(5)包括吹风机(501)和连接座(502)，所述连接座(502)为中空圆环结构，所述连接座(502)的内部设有送风通道，所述连接座(502)上设有与送风通道连通设置的吹风口(503)，所述吹风机(501)通过送风管道(504)与送风通道连通，所述机床(1)上设有粉尘收集装置(6)，所述粉尘收集装置(6)是由粉尘过滤装置(601)、离心风机(602)、抽风管道(603)和集尘组件(604)组成，所述粉尘过滤装置(601)和离心风机(602)固定安装于工作台(2)的一侧，所述集尘组件(604)对应安装于激光切割机构(4)的下方位置，所述粉尘过滤装置(601)的进风口通过抽风管道(603)与集尘组件(604)的粉尘出口连接，所述离心风机(602)与抽风管道(603)串联，所述集尘组件(604)包括集尘罩(6041)，所述集尘罩(6041)上设有吸尘口(6042)，所述集尘罩(6041)的内部设有与吸尘口(6042)连通设置的吸尘通道，所述抽风管道(603)的进风端与吸尘通道连通设置，所述工作台(2)的顶部设有用于自动夹紧管件(8)的夹紧装置(7)；所述吹风口(503)为圆环状，所述吹风口(503)对应激光切割机构(4)的激光切割头焦点方向倾斜设置；所述集尘罩(6041)设置有多个，多个集尘罩(6041)沿管件(8)的切割工位下方外围位置周向分布，多个集尘罩(6041)之间通过连通管道(6043)连通，所述吸尘口(6042)对应管件(8)的切割工位方向倾斜设置。
2.根据权利要求1所述的一种高效激光切割设备，其特征在于：所述夹紧装置(7)是由定位座(701)和夹紧气缸件(702)组成，所述定位座(701)的内部设有用于管件(8)限位的空腔，所述夹紧气缸件(702)沿空腔中心位置放射状嵌设于定位座(701)上。
3.根据权利要求2所述的一种高效激光切割设备，其特征在于：所述夹紧气缸件(702)包括夹紧气缸以及设置在夹紧气缸活塞杆端部的夹块，夹块远离夹紧气缸活塞杆端部的端面与管件(8)的外表面贴合。
4.根据权利要求1所述的一种高效激光切割设备，其特征在于：所述工作台(2)的Y轴方向左右两侧设有滑槽(9)，所述夹紧装置(7)的底部设有与滑槽(9)滑动配合的滑块，所述工作台(2)上对应滑槽(9)的底部轴向均布有限位孔(10)，所述夹紧装置(7)的侧壁上设有安装板，安装板上设有与限位孔(10)相对应的通孔。
5.根据权利要求1所述的一种高效激光切割设备，其特征在于：所述工作台(2)的一侧顶部对应管件(8)的轴向位置设有限位板(11)。
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