CN113695762A - 一种自动调焦智能激光切割设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种自动调焦智能激光切割设备，包括为“凵”字型设置的基座，平行设置在所述基座上端的纵移丝杠，设置在所述基座上的限位槽，对称设置在所述限位槽侧面的支撑架，通过支撑架限位固定的、并且与纵移丝杠配合使用的激光切割机架，设置在所述激光切割机架上的温度检测装置，设置在所述激光切割机架底部的冷却装置，以及设置在所述基座侧面的控制柜；通过激光切割机架与温度检测装置的配合，实现吸热罐与激光头位于金属板材的两侧并且同步运动，从而利于吸热罐吸收射穿金属板材后的激光，从而实现对射穿后的激光进行检测，还配合冷却装置对吸热罐的高效冷却，从而提高了检测精度，进而提高金属板材的切割效果。

Description

一种自动调焦智能激光切割设备
技术领域
本发明涉及金属加工领域，具体涉及一种自动调焦智能激光切割设备。
背景技术
激光切割是将激光作为一种加工手段对金属或非金属板材进行切割加工，可在平面板材上加工直线和任意形状的曲线，广泛应用于电气制造、汽车、仪表开关、纺织机械、运输机械、家电制造、电梯设备制造、食品工业、装饰装潢与广告以及激光加工站等。激光切割的过程是先利用经聚焦的高功率密度的激光照射加工材料，使被照射的材料迅速熔化、汽化，同时借助与光束同轴的高速气流吹除熔融物质，先在工件上形成一个孔，然后运动系统带动切割装置或加工工件移动，激光将所照射的位置的工件熔化、汽化，并被辅助气体吹走，从而实现切割。现有的激光穿孔检测技术为通过对激光产生的可见过进行亮度检测，这种激光检测虽然检测响应时间短，但是比环境要求高，是的检测精度不高，并且还不便于直接调节激光功率大小，最终造成切割后的金属边缘过热形变，或者功率不足而产生毛刺。
发明内容
有鉴于此，本发明目的是提供一种具有激光功率检测、检测精度高和提高切割效果的自动调焦智能激光切割设备。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种自动调焦智能激光切割设备，包括为“凵”字型设置的基座，平行设置在所述基座上端的纵移丝杠，设置在所述基座上的、并且位于所述纵移丝杠侧面的限位槽，对称设置在所述限位槽侧面的支撑架，通过支撑架限位固定的、并且与纵移丝杠配合使用的激光切割机架，设置在所述激光切割机架上的温度检测装置，设置在所述激光切割机架底部的、并且与所述温度检测装置连通的冷却装置，以及设置在所述基座侧面的、并且与所述温度检测装置电气相连的控制柜。
进一步的，所述支撑架之间等间隔设置有支撑板。
进一步的，所述激光切割机架包括平行设置的立架，由上至下依次设置在所述立架之间的第一横移丝杠和第二横移丝杠，设置在所述第一横移丝杠上的激光头，设置在所述立架内的、并且位于所述第一横移丝杠侧面的第一齿轮，与所述第一齿轮啮合的第二齿轮，设置在所述第二齿轮侧面的、并且与所述第二齿轮同轴的转动轴，设置在所述转动轴底部的第三齿轮，设置在所述第二横移丝杠侧面的、并且与所述第三齿轮啮合的第四齿轮，以及设置在所述第二横移机构上的横移台。
进一步的，所述激光头的侧面设置有与气泵连通的高压气枪。
进一步的，所述温度检测装置包括吸热罐，设置在所述吸热罐底部的隔热板，设置在所述吸热罐与隔热板之间的温度传感器，以及由上至下设置在所述吸热罐侧面的第一接头和第二接头。
进一步的，所述吸热罐的内部设置有蓄热腔，所述吸热罐的内壁里设置有散热管，所述散热管的一端与第一接头连通，所述散热管的另一端与第二接头连通。
进一步的，所述蓄热腔的底部设置有凸台，所述凸台的顶部为圆弧型设置。
进一步的，所述吸热罐为陶瓷吸热罐。
进一步的，所述冷却装置包括为“U”型设置的冷却排，设置在所述冷却排侧面的至少一组散热鳍片，等间隔设置在所述散热鳍片上的排风扇，以及与所述冷却排首尾分别连通的抽水泵。
进一步的，所述抽水泵的侧面由上至下依次设置有回流管和冷却管。
本发明技术效果主要体现：通过激光切割机架与温度检测装置的配合，实现吸热罐与激光头位于金属板材的两侧并且同步运动，从而利于吸热罐吸收射穿金属板材后的激光，从而实现对射穿后的激光进行检测，还配合冷却装置对吸热罐的高效冷却，从而提高了检测精度，进而提高金属板材的切割效果。
附图说明
图1为本发明一种自动调焦智能激光切割设备的结构图；
图2为图1的激光切割机架的结构图；
图3为图1的温度检测装置的结构图。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步详述，以使本发明技术方案更易于理解和掌握。
在本实施例中，需要理解的是，术语“中间”、“上”、“下”、“顶部”、“右侧”、“左端”、“上方”、“背面”、“中部”、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，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。
另，在本具体实施方式中如未特别说明部件之间的连接或固定方式，其连接或固定方式均可为通过现有技术中常用的螺栓固定或钉销固定，或销轴连接等方式，因此，在本实施例中不在详述。
一种自动调焦智能激光切割设备，如图1所示，包括为“凵”字型设置的基座1，平行设置在所述基座1上端的纵移丝杠2，用于带动激光切割机架6纵向移动，设置在所述基座1上的、并且位于所述纵移丝杠2侧面的限位槽3，对称设置在所述限位槽3侧面的支撑架4，所述支撑架4之间等间隔设置有支撑板5，用于支撑待切的金属板材，通过支撑架4限位固定的、并且与纵移丝杠2配合使用的激光切割机架6，设置在所述激光切割机架6上的温度检测装置7，用于吸收激光在穿孔后剩余的热量，并检测热量的大小，设置在所述激光切割机架6底部的、并且与所述温度检测装置7连通的冷却装置8，用于为吸热罐71冷却降温，以及设置在所述基座1侧面的、并且与所述温度检测装置7电气相连的控制柜9。
如图2所示，所述激光切割机架6包括平行设置的立架61，由上至下依次设置在所述立架61之间的第一横移丝杠62和第二横移丝杠63，设置在所述第一横移丝杠62上的激光头64，设置在所述立架61内的、并且位于所述第一横移丝杠62侧面的第一齿轮65，与所述第一齿轮65啮合的第二齿轮66，设置在所述第二齿轮66侧面的、并且与所述第二齿轮66同轴的转动轴67，设置在所述转动轴67底部的第三齿轮68，设置在所述第二横移丝杠63侧面的、并且与所述第三齿轮68啮合的第四齿轮69，通过第一齿轮65、第二齿轮66、第三齿轮68、第四齿轮69和转动轴67的配合，实现第一横移丝杠62转动的同时，带动第二横移丝杠63转动，使得激光头64与吸热罐71同步横向移动，以及设置在所述第二横移机构上的横移台601，用于安装固定温度检测装置7；所述激光头64的侧面设置有与气泵连通的高压气枪602，用于吹走激光孔内的废料，提高激光切割精度。
在本实施例中，所述第一横移丝杠62与第二横移丝杠63的螺纹相反。
如图3所示，所述温度检测装置7包括吸热罐71，用于直接与穿过板材的激光接触，设置在所述吸热罐71底部的隔热板72，设置在所述吸热罐71与隔热板72之间的温度传感器73，用于检测吸热罐71的温度，以及由上至下设置在所述吸热罐71侧面的第一接头74和第二接头75，用于分别于回流管85和冷却管86连通；所述吸热罐71的内部设置有蓄热腔76，用于汇集激光的热量，避免热量流失，从而提高检测精度，所述吸热罐71的内壁里设置有散热管77，所述散热管77的一端与第一接头74连通，所述散热管77的另一端与第二接头75连通；所述蓄热腔76的底部设置有凸台78，所述凸台78的顶部为圆弧型设置，利于吸热罐71提高吸热效率；所述吸热罐71为陶瓷吸热罐，导热效率更高。
所述冷却装置8包括为“U”型设置的冷却排81，设置在所述冷却排81侧面的至少一组散热鳍片82，用于增大冷却排81的散热面积，等间隔设置在所述散热鳍片82上的排风扇83，进一步提高啊冷却排81的散热效率，以及与所述冷却排81首尾分别连通的抽水泵84，用于将冷却后的冷却液泵入到吸热罐71；所述抽水泵84的侧面由上至下依次设置有回流管85和冷却管86。
在本实施例中，所述激光头64的型号为NC30，所述抽水泵84的型号为CDLF20-150，所述控制柜9内的控制器型号为PLC-S7-200，所述温度传感器73的型号为PT1000。
工作原理：首先，将待加工的金属板材放置在支撑板5上，随后通过纵移丝杠2和第一横移丝杠62配合，带动激光切割机架6纵向移动与横向移动，实现对激光头64的对刀，并且由于第一齿轮65、第二齿轮66、第三齿轮68、第四齿轮69和转动轴67的配合，实现第一横移丝杠62转动的同时，带动第二横移丝杠63转动，使得激光头64与吸热罐71同步横向移动，从而保持激光头64与吸热罐71在同一竖直线上；切割前，启动气泵与抽水泵84，随后将激光头64的功率调至穿孔测试功率，并对金属板进行穿孔，当激光射穿金属板并且直射到吸热罐71内，使得吸热罐71的温度瞬间升高，通过温度传感器73检测到吸热罐71的温度后，得出激光击穿金属板的时间，从而对应调节激光头64的穿孔功率，从而避免加工时的激光功率过大而使得金属板的切割边缘过度融化，还避免激光功率不足而出现无法射穿金属板的情况；穿孔测试完成后进行金属板的激光切割，利用吸热罐71与激光头64的同步运动，使得激光头64总会射出部分激光到吸热罐71，利用吸热罐71内的温度传感器73随时记录激光的强弱，从而在切割过程中对应也调节激光头64的功率，提高切割边的一致性。
本发明技术效果主要体现：通过激光切割机架与温度检测装置的配合，实现吸热罐与激光头位于金属板材的两侧并且同步运动，从而利于吸热罐吸收射穿金属板材后的激光，从而实现对射穿后的激光进行检测，还配合冷却装置对吸热罐的高效冷却，从而提高了检测精度，进而提高金属板材的切割效果。
当然，以上只是本发明的典型实例，除此之外，本发明还可以有其它多种具体实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种自动调焦智能激光切割设备，其特征在于：包括为“凵”字型设置的基座，平行设置在所述基座上端的纵移丝杠，设置在所述基座上的、并且位于所述纵移丝杠侧面的限位槽，对称设置在所述限位槽侧面的支撑架，通过支撑架限位固定的、并且与纵移丝杠配合使用的激光切割机架，设置在所述激光切割机架上的温度检测装置，设置在所述激光切割机架底部的、并且与所述温度检测装置连通的冷却装置，以及设置在所述基座侧面的、并且与所述温度检测装置电气相连的控制柜。
2.如权利要求1所述的一种自动调焦智能激光切割设备，其特征在于：所述支撑架之间等间隔设置有支撑板。
3.如权利要求1所述的一种自动调焦智能激光切割设备，其特征在于：所述激光切割机架包括平行设置的立架，由上至下依次设置在所述立架之间的第一横移丝杠和第二横移丝杠，设置在所述第一横移丝杠上的激光头，设置在所述立架内的、并且位于所述第一横移丝杠侧面的第一齿轮，与所述第一齿轮啮合的第二齿轮，设置在所述第二齿轮侧面的、并且与所述第二齿轮同轴的转动轴，设置在所述转动轴底部的第三齿轮，设置在所述第二横移丝杠侧面的、并且与所述第三齿轮啮合的第四齿轮，以及设置在所述第二横移机构上的横移台。
4.如权利要求1所述的一种自动调焦智能激光切割设备，其特征在于：所述激光头的侧面设置有与气泵连通的高压气枪。
5.如权利要求1所述的一种自动调焦智能激光切割设备，其特征在于：所述温度检测装置包括吸热罐，设置在所述吸热罐底部的隔热板，设置在所述吸热罐与隔热板之间的温度传感器，以及由上至下设置在所述吸热罐侧面的第一接头和第二接头。
6.如权利要求5所述的一种自动调焦智能激光切割设备，其特征在于：所述吸热罐的内部设置有蓄热腔，所述吸热罐的内壁里设置有散热管，所述散热管的一端与第一接头连通，所述散热管的另一端与第二接头连通。
7.如权利要求6所述的一种自动调焦智能激光切割设备，其特征在于：所述蓄热腔的底部设置有凸台，所述凸台的顶部为圆弧型设置。
8.如权利要求5所述的一种自动调焦智能激光切割设备，其特征在于：所述吸热罐为陶瓷吸热罐。
9.如权利要求1所述的一种自动调焦智能激光切割设备，其特征在于：所述冷却装置包括为“U”型设置的冷却排，设置在所述冷却排侧面的至少一组散热鳍片，等间隔设置在所述散热鳍片上的排风扇，以及与所述冷却排首尾分别连通的抽水泵。
10.如权利要求9所述的一种自动调焦智能激光切割设备，其特征在于：所述抽水泵的侧面由上至下依次设置有回流管和冷却管。
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