CN113385830B - 激光切割机及其除渣方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种激光切割机，其包括固定卡盘、位于固定卡盘右侧的激光切割头、位于固定卡盘左侧的移动卡盘、位于激光切割头右侧的除渣器和抽气装置；除渣器设有内腔、抽气进口和抽气管，抽气进口位于除渣器左侧面且与内腔连通，抽气管一端与内腔连通，另一端与抽气装置连接。此外还提供一种除渣方法，包括如下步骤：启动抽气装置，对除渣器的内腔抽气；驱使除渣器相对金属管移动，以使除渣器的抽气进口与金属管一端连通，对金属管的管腔抽气。相较于除屑管插入金属管内进行除屑的方式，本发明将处于被切割状态的金属管作为除渣器的一部分，金属管内径比除屑管内径大，对金属管抽真空时，金属管的管腔相对容易达到理想的真空度，能提高除屑效果。

Description

激光切割机及其除渣方法

技术领域

本发明涉及切管机技术领域，特别涉及一种激光切割机及其除渣方法。

背景技术

在激光切割过程中，会有大量的金属熔渣被吹入金属管内，在金属管内壁附着并在冷却后形成毛刺，严重影响着管材壁面的光洁度，当管材产品的内部壁面要求较高时，需要对管材进行去毛刺工序，这无疑降低企业生产管材的效益。

目前，为完成除渣工作，往往在激光切割机上安装除屑定位器，除屑定位器主要包括堵头、除屑管和驱动装置，其中，堵头朝向金属管材行进方向一侧开有与金属管材相对应的贯通孔，贯通孔的直径小于金属管材的内径；除屑管的外径小于贯通孔直径，其一端穿过贯通孔，另一端与驱动装置相连，并可在驱动装置的驱动下在贯通孔内做往复运动；除屑管伸入金属管内一端的顶部开有豁口，除屑管与驱动装置相连的一端连有抽气装置。

在进行金属管材切割时，金属管材向前伸出，至堵头处进行定位固定，驱动装置驱动除屑管伸入金属管内，并对激光切割处封堵，然后进行激光切割，切割完成后，驱动装置驱动除屑管退出。而且，在进行切割时，抽气装置启动，在金属管内形成负压，开出的豁口可以将碎屑吸入除屑管内，这样定期对除屑管清理。

可是，由于除屑管的外径必然比金属管的内径小，那么，管径小，空气流速快，阻力大(即压降大)，除屑管内不容易达到理想的真空度，而且，金属碎屑须经过除屑管顶部的较小的豁口被吸入除屑管内，因此，导致除屑定位器的除屑效果一般，降低管材加工质量。

发明内容

本发明目的在于提供一种激光切割机，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。

另外，本发明还提供一种应用于上述激光切割机的除渣方法。

为解决上述技术问题所采用的技术方案：

本发明第一方面提供一种激光切割机，其包括激光切割头、固定卡盘和移动卡盘，所述激光切割头位于固定卡盘的右侧，移动卡盘位于固定卡盘的左侧；其中，所述激光切割机还包括除渣器和抽气装置，所述除渣器位于激光切割头的右侧，除渣器设有内腔、抽气进口和抽气管，所述抽气进口位于除渣器的左侧面且与所述内腔连通，所述抽气管的一端与所述内腔连通，抽气管的另一端与所述抽气装置连接。

本发明至少具有如下的有益效果：在激光切割头的右侧设置除渣器，除渣器设有与内腔连通的抽气进口，抽气进口位于除渣器的左侧面，能与金属管的管腔相连通，抽气进口大于或等于金属管的端口，并且，除渣器还设置与内腔连通的抽气管，抽气管与抽气装置连接，除渣器的内腔在抽气装置运行时被抽真空，而抽气进口与金属管的管腔相通，因此，金属管的管腔内空气被抽往除渣器的内腔，在激光切割金属管时所产生的全部金属碎屑能随空气移动至除渣器的内腔，从而完成高效的除渣工作，有利于提高管材加工质量。

相较于目前常用的除屑管插入金属管内进行除屑的方式，本发明将处于被切割状态的金属管作为除渣器的一部分，促使金属碎屑在金属管被抽真空时经金属管被吸进除渣器内，而且，金属管的内径比除屑管的内径大，在对金属管抽真空时，金属管的管腔相对容易达到理想的真空度，从而有助于提高清除金属碎屑的效果。

作为上述技术方案的进一步改进，所述抽气管的一端与所述除渣器的顶部连接，所述除渣器的底部设有排渣口和用于启闭所述排渣口的封盖板。将抽气管与除渣器的连接处设在除渣器的顶部，促使金属碎屑在被吸入除渣器的内腔时，因惯性而与除渣器的右内壁面相碰撞，进而堆积在除渣器的内底面。并且，除渣器的底部设置排渣口和封盖板，能够打开封盖板，将堆积在除渣器的内腔的金属碎屑排出。

作为上述技术方案的进一步改进，所述抽气管的一端设有过滤器。在抽气管与除渣器连接的一端设置过滤器，通过过滤器的过滤作用，将金属碎屑进行过滤，促使金属碎屑留在除渣器的内腔中，避免金属碎屑进入至抽气管内，从而有助于保护抽气装置。

作为上述技术方案的进一步改进，所述激光切割机还包括第一直线驱动组件；所述第一直线驱动组件设在所述激光切割机上，第一直线驱动组件与所述除渣器连接以驱使除渣器沿左右方向移动。在激光切割机上设置第一直线驱动组件，第一直线驱动组件与除渣器连接，能驱动除渣器沿左右方向移动，从而调节除渣器相对激光切割头的位置，有利于实现在切割出不同长度的金属管时，除渣器均能对金属管抽真空、除屑。

作为上述技术方案的进一步改进，所述激光切割机还包括供气装置、送风器和第二直线驱动组件；所述送风器位于所述移动卡盘的左侧，送风器设有出风口、空腔和送风管；所述出风口位于送风器的右侧面且与所述空腔连通，所述送风管的一端与所述空腔连通，送风管的另一端与所述供气装置连接；所述第二直线驱动组件设在所述激光切割机上，第二直线驱动组件与所述送风器连接以驱使送风器沿左右方向移动。

在移动卡盘的左侧设置送风器，送风器设有出风口、空腔和送风管，而送风管与供气装置连接，送风器在供气装置运行时能通过出风口为金属管送风。并且，在激光切割机上设置第二直线驱动组件，第二直线驱动组件与送风器连接，能驱动送风器靠近金属管的一端部，并随着金属管的移动而同步移动，确保送风器始终能往金属管的管腔送风，将金属碎屑吹往除渣器的内腔，进一步提高除屑效果。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一直线组件和第二直线组件为直线模组。第一直线组件和第二直线组件均采用直线模组，具有运动速度快、重复定位精度高和寿命长等优点，能快速稳定的驱动除渣器和送风器直线运动。

另外，本发明第二方面提供一种除渣方法，其包括如下步骤：

启动抽气装置，对除渣器的内腔抽气；

驱使除渣器相对金属管移动，以使除渣器的抽气进口与金属管的一端连通，对金属管的管腔抽气。

相较于除屑管插入金属管内进行除屑的方式，本发明将处于被切割状态的金属管作为除渣器的一部分，通过启动抽气装置对除渣器的内腔抽真空，并且，促使除渣器的抽气进口与金属管的一端相通，对金属管的管腔进行抽真空，促使激光切割所产生的金属碎屑经金属管的管腔被吸进除渣器的内腔，而且，利用金属管的内径比除屑管的内径大，在对金属管抽真空时，金属管的管腔相对容易达到理想的真空度，从而有助于提高清除金属管内的金属碎屑的效果。

作为上述技术方案的进一步改进，所述除渣方法还包括如下步骤：

启动供气装置，为送风器的空腔提供压力空气；

驱使送风器随着金属管移动，以使送风器的出风口始终与金属管的另一端部连通，对金属管的管腔送风。

在对金属管抽真空的情况下，增加对金属管供气的工序，启动供气装置，给送风器的空腔提供压力空气，同时，驱动送风器靠近金属管的端部，促使送风器的出风口与金属管的管腔相通，能给金属管的管腔送入压力空气，压力空气将金属碎屑送至除渣器的内腔；并且，送风器能随金属管的移动而移动，确保送风器时刻为金属管提供压力空气，在压力空气和抽真空双重作用下，能将位于金属管内的全部金属碎屑收集于除渣器内，从而进一步提高除屑效果。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明；

图1是本发明所提供的激光切割机中，其一实施例的内部结构示意图；

图2是本发明所提供的激光切割机中，其另一实施例的内部结构示意图；

图3是本发明所提供的激光切割机中，其另一实施例的内部结构示意图。

附图中标记如下：100、金属管；110、管腔；200、激光切割头；300、除渣器；310、抽气进口；320、内腔；330、抽气管；340、排渣口；350、过滤器；400、送风器；410、送风管；420、空腔；430、出风口。

具体实施方式

本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，如果具有“若干”之类的词汇描述，其含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二、第三只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

需要说明的是，附图中X方向是由激光切割机的后侧指向前侧；Y方向是由激光切割机的左侧指向右侧；Z方向是由激光切割机的下侧指向上侧。另外，附图中箭头的方向表示空气的流动方向。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

参照图1至图3，下面对本发明的激光切割机及其除渣方法举出若干实施例。

如图3所示，本发明一实施例提供了一种激光切割机，激光切割机包括激光切割头200、固定卡盘和移动卡盘，固定卡盘固定在激光切割机的底座上，固定卡盘能夹持金属管100并驱动金属管100绕其轴线旋转，方便激光切割头200进行切割。所述激光切割头200位于固定卡盘的右侧，移动卡盘位于固定卡盘的左侧，移动卡盘与激光切割机的底座连接且能往固定卡盘方向直线移动，将金属管100送往激光切割头200方向。

需要说明的是，现有的激光切割机基本都具备固定卡盘、移动卡盘和激光切割头200，本发明是在现有的激光切割机结构上增加具有除渣功能的部件，能够对激光切割所产生的金属碎屑进行去除，因此，激光切割机的具体结构不再赘述。

所述激光切割机还包括除渣器300和抽气装置。

所述除渣器300位于激光切割头200的右侧，除渣器300设有内腔320、抽气进口310和抽气管330，所述抽气进口310位于除渣器300的左侧面且与所述内腔320连通，所述抽气管330的一端与所述内腔320连通，抽气管330的另一端与所述抽气装置连接，抽气管330可以但不限于是波纹管。

除渣器300可以是由金属如铁制成的箱体，可以是方状箱体。从左往右看，抽气进口310呈圆形，抽气进口310设在除渣器300的左侧面，除渣器300的左侧面为平面。根据金属管100的管径不同，设计出不同尺寸的抽气进口310。抽气进口310的内径大于或等于金属管100的内径，比金属管100的外径小。

除渣器300设置与内腔320连通的抽气出口，抽气管330与抽气出口连接，在抽气装置工作时，抽气装置经抽气管330对除渣器300的内腔320进行抽真空。抽气装置可以是真空泵。

在激光切割工作中，移动卡盘夹持着金属管100并将金属管100送往激光切割头200。当金属管100移动到位后，金属管100的右端部与除渣器300的左侧面之间的间隙很小，间隙可以是0.5毫米至5毫米。此时，激光切割头200对金属管100进行激光切割，同时，抽气装置处于运行状态。

由于除渣器300的抽气进口310与金属管100的管腔110相连通，在抽气装置的作用下，金属管100的管腔110内空气被吸入除渣器300的内腔320，那么，激光切割所产生的金属碎屑随空气被吸入除渣器300的内腔320，避免金属碎屑积留在金属管100的内壁面。

相较于目前除屑管插入金属管100内进行除屑的方式，除渣器300对金属管100抽真空、除屑时，将处于被切割状态的金属管100作为除渣器300的一部分(如除屑管)，促使金属碎屑在金属管100被抽真空时经金属管100被吸进除渣器300内。并且，由于金属管100的内径比除屑管的内径大，在对金属管100抽真空时，金属管100的管腔110相对容易达到理想的真空度，从而提高清除金属碎屑的效果。

在一些实施例中，所述抽气管330的一端与所述除渣器300的顶部连接，具体的，除渣器300的抽气出口设在除渣器300的顶面，抽气管330与抽气出口连接，促使位于内腔320的空气由下往上流入抽气管330，因此，金属碎屑在被吸入除渣器300的内腔320时，因惯性而与除渣器300的右内壁面相碰撞，进而堆积在除渣器300的内底面。

并且，所述除渣器300的底部设有排渣口340和用于启闭所述排渣口340的封盖板。具体的，封盖板的一端与除渣器300铰接，封盖板的另一端通过螺栓与除渣器300连接，方便工作人员打开封盖板，将除渣器300内的金属碎屑进行排渣。封盖板上与除渣器300的连接处可以设置密封圈，加强封盖板与除渣器300之间的密封性能。

除渣器300的底部可以是呈漏斗状。

在一些实施例中，所述抽气管330的一端设有过滤器350。具体的，过滤器350可以设在除渣器300的抽气出口处。过滤器350可以是过滤网，优选的，可以是HEPA过滤器。通过过滤器350的过滤作用，将金属碎屑进行过滤，促使金属碎屑留在除渣器300的内腔320中，避免金属碎屑进入至抽气管330内，从而有助于保护抽气装置。

在本实施例中，抽气出口位于除渣器300的顶部，且与抽气管330连接，在抽气出口处设置过滤器350，在金属碎屑随空气流入抽气管330时，过滤器350发挥阻挡、过滤作用，防止金属碎屑流进抽气管330。

当然，不排除在抽气管330的另一端设置过滤器。

在一些实施例中，所述激光切割机还包括第一直线驱动组件。

所述第一直线驱动组件设在所述激光切割机的底座上，第一直线驱动组件与所述除渣器300连接以驱使除渣器300沿左右方向(即Y方向)移动。在本实施例中，所述第一直线组件可以为直线模组，通过螺栓与除渣器300固定连接。并且，抽气管330是波纹软管。

通过直线模组带动除渣器300直线运动，调节除渣器300在Y方向上相对激光切割头200的位置，有利于实现在切割出不同长度的金属管100时，除渣器300均能对金属管100抽真空、除屑。

如图1所示，在一些实施例中，所述激光切割机还包括供气装置、送风器400和第二直线驱动组件。

所述送风器400位于所述移动卡盘的左侧，送风器400设有出风口430、空腔420和送风管410；所述出风口430位于送风器400的右侧面且与所述空腔420连通，所述送风管410的一端与所述空腔420连通，送风管410的另一端与所述供气装置连接，送风管410为波纹软管。

送风器400可以是由金属如铁制成的箱体，可以为方状箱体。从右往左看，出风口430呈圆形，出风口430设在送风器400的右侧面，送风器400的右侧面为平面。根据金属管100的管径不同，设计出不同尺寸的出风口430。出风口430的内径可以大于或等于金属管100的内径，比金属管100的外径小。当然，不排除出风口430的内径小于金属管100的内径。

送风器400设置与空腔420连通的进风口，送风管410与进风口连接，在供气装置工作时，供气装置经送风管410为送风器400的空腔420提供压力空气。供气装置可以是风机、空压机。

所述第二直线驱动组件设在所述激光切割机上，第二直线驱动组件与所述送风器400连接以驱使送风器400沿左右方向移动。在本实施例中，所述第二直线组件为直线模组，通过螺栓与送风器400连接。直线模组中的电机为伺服电机，精准控制送风器400直线移动的距离、速度。

第二直线驱动组件驱动送风器400靠近金属管100的一端部(即左端部)，促使送风器400的出风口430与金属管100的管腔110连通，为金属管100的管腔110送入压力空气。并且，第二直线驱动组件能配合移动卡盘的移动速度，第二直线驱动组件驱动送风器400随着金属管100往右移动而同步移动，确保送风器400始终能往金属管100的管腔110送风，将金属碎屑吹往除渣器300的内腔320，进一步提高除屑效果。

在为金属管100送风时，送风器400的右侧面与金属管100的左端面之间存在一定的间隙，间隙可以是0.5至5毫米。

如图2所示，在一些实施例中，送风管410的出气端设在出风口430处，且从出风口430突出，能伸进金属管100的管腔110，进行送风。

此外，本发明一实施例提供一种除渣方法，所述方法包括如下步骤：

启动抽气装置，抽气装置经过抽气管330对除渣器300的内腔320进行抽气，促使除渣器300的内腔320处于负压状态。

驱使除渣器300相对金属管100移动，具体的，除渣器300固定不动，通过移动卡盘驱使金属管100往右移动，以靠近除渣器300的左侧面，从而使除渣器300的抽气进口310与金属管100的一端(即右端部)连通，对金属管100的管腔110抽气，促使金属管100的管腔110处于负压状态，那么，激光切割所产生的金属碎屑会随管腔110内的空气流入除渣器300的内腔320。

相较于除屑管插入金属管内进行除屑的方式，这种除渣方法将处于被切割状态的金属管100作为除渣器300的一部分，通过启动抽气装置对除渣器300的内腔320抽真空，并且，促使除渣器300的抽气进口310与金属管100的一端相通，对金属管100的管腔110进行抽真空，促使激光切割所产生的金属碎屑经金属管100的管腔110被吸进除渣器300的内腔320，而且，利用金属管100的内径比除屑管的内径大，在对金属管100抽真空时，金属管100的管腔110相对容易达到理想的真空度，因此，能极大提高清除金属管100内的金属碎屑的效果。

在一些实施例中，所述除渣方法还包括如下步骤：

启动供气装置，供气装置通过送风管410为送风器400的空腔420提供压力空气。

驱使送风器400随着金属管100移动，具体的，可以利用直线模组驱动送风器400往右移动，以使送风器400的出风口430与金属管100的管腔110连通，为管腔110送风。并且，在移动卡盘带动金属管100往激光切割头200方向移动过程中，通过直线模组驱使送风器400与金属管100同步运动，促使送风器400的出风口430始终与金属管100的另一端部(即左端部)连通，以完成对金属管100的管腔110送风工作。

在对金属管100抽真空的情况下，增加对金属管100供气的工序，通过供气装置给送风器400的空腔420提供压力空气，同时，驱动送风器400靠近金属管100的端部，促使送风器400的出风口430与金属管100的管腔110相通，给金属管100的管腔110送入压力空气，压力空气将金属碎屑送至除渣器300的内腔320。

并且，送风器400能随金属管100的移动而移动，确保送风器400时刻为金属管100提供压力空气，在压力空气和抽真空双重作用下，能将位于金属管100内的全部金属碎屑收集于除渣器300内，从而进一步提高除屑效果。

以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (8)

1.一种激光切割机，包括激光切割头（200）、固定卡盘和移动卡盘，所述激光切割头（200）位于固定卡盘的右侧，移动卡盘位于固定卡盘的左侧；其特征在于，所述激光切割机还包括除渣器（300）和抽气装置，所述除渣器（300）位于激光切割头（200）的右侧，除渣器（300）设有内腔（320）、抽气进口（310）和抽气管（330），所述抽气进口（310）位于除渣器（300）的左侧面且与所述内腔（320）连通，所述抽气管（330）的一端与所述内腔（320）连通，抽气管（330）的另一端与所述抽气装置连接；

所述抽气进口（310）的内径大于或等于待切割的金属管（100）的内径，且抽气进口（310）的内径比待切割的金属管（100）的外径小。

2.根据权利要求1所述的激光切割机，其特征在于，所述抽气管（330）的一端与所述除渣器（300）的顶部连接，所述除渣器（300）的底部设有排渣口（340）和用于启闭所述排渣口（340）的封盖板。

3.根据权利要求2所述的激光切割机，其特征在于，所述抽气管（330）的一端设有过滤器（350）。

4.根据权利要求1至3任一所述的激光切割机，其特征在于，所述激光切割机还包括第一直线驱动组件；所述第一直线驱动组件设在所述激光切割机上，第一直线驱动组件与所述除渣器（300）连接以驱使除渣器（300）沿左右方向移动。

5.根据权利要求4所述的激光切割机，其特征在于，所述激光切割机还包括供气装置、送风器（400）和第二直线驱动组件；所述送风器（400）位于所述移动卡盘的左侧，送风器（400）设有出风口（430）、空腔（420）和送风管（410）；所述出风口（430）位于送风器（400）的右侧面且与所述空腔（420）连通，所述送风管（410）的一端与所述空腔（420）连通，送风管（410）的另一端与所述供气装置连接；所述第二直线驱动组件设在所述激光切割机上，第二直线驱动组件与所述送风器（400）连接以驱使送风器（400）沿左右方向移动。

6.根据权利要求5所述的激光切割机，其特征在于，所述第一直线驱动组件和第二直线驱动组件为直线模组。

7.一种应用于如权利要求1所述的激光切割机的除渣方法，其特征在于，包括如下步骤：

启动抽气装置，对位于所述激光切割头（200）右侧的除渣器（300）的内腔（320）抽气；

驱使除渣器（300）相对金属管（100）移动，以使除渣器（300）的抽气进口（310）与金属管（100）的一端连通，对金属管（100）的管腔（110）抽气；所述抽气进口（310）的内径大于或等于金属管（100）的内径，且抽气进口（310）的内径比金属管（100）的外径小。

8.一种应用于如权利要求5所述的激光切割机的除渣方法，其特征在于，包括如下步骤：

启动抽气装置，对位于所述激光切割头（200）右侧的除渣器（300）的内腔（320）抽气；

驱使除渣器（300）相对金属管（100）移动，以使除渣器（300）的抽气进口（310）与金属管（100）的一端连通，对金属管（100）的管腔（110）抽气；所述抽气进口（310）的内径大于或等于金属管（100）的内径，且抽气进口（310）的内径比金属管（100）的外径小；

启动供气装置，为位于所述移动卡盘左侧的送风器（400）的空腔（420）提供压力空气；

驱使送风器（400）随着金属管（100）移动，以使送风器（400）的出风口（430）始终与金属管（100）的另一端部连通，对金属管（100）的管腔（110）送风。

Images