CN113977105A - 一种实时监测激光切割气路密封性的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实时监测激光切割气路密封性的装置，涉及激光切割设备技术领域。该发明包括气压检测模块、由上至下依次连接的第一保护镜组件、安装座和第二保护镜组件，安装座上设置有上下贯通的标识腔，安装座上还开设有检测通道，且检测通道与标识腔相连通，实时监测激光切割气路密封性的装置还包括，气压检测模块包括固定座、顶针和柔性电阻器，固定座能封堵检测通道远离标识腔的一端，且固定座靠近检测通道的一端由气敏薄膜封闭，气敏薄膜能根据检测通道内的气压变化产生形变。该发明能在激光加工过程中实时监测切割气路的密封性情况，能提高排查效率并保证加工效率。

Description

一种实时监测激光切割气路密封性的装置

技术领域

本发明涉及激光切割设备技术领域，尤其涉及一种实时监测激光切割气路密封性的装置。

背景技术

由于激光切割技术具有精度高、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，目前广泛应用在金属加工领域中，其主要是依靠光路能量和气路吹扫或者提供切割反应气体来对金属板件进行切割加工，在加工头运动的过程中，气体需要不断地通过气路通道进入切割头，其中切割的气体通过对切割光路中的最后一片平面镜(通常称作下保护镜。)吹气形成反弹气流使其随着设计好的气路通道通过喷嘴处喷出，和光路一同作用在板件上进行切割。

在整个激光切割过程中，保持整个切割气路的密封性是影响切割质量的重要因素，其直接决定了切割质量的好坏。然而，由于下保护镜是消耗品，需要经常更换，用于拆装下保护镜的抽屉上起到密封和自润滑耐磨作用的泛塞封是有使用寿命的，其容易在频繁地插拔抽屉后造成泛塞封上的弹簧松弛，最终导致切割气路的密封性下降甚至出现漏气情况，影响切割效果。然而现有结构无法实时监测切割气路的密封性并形成报警反馈，导致在出现切割质量问题时无法快速确定问题来源，不仅耗时耗力，还影响生产进度造成经济损失。

发明内容

本发明的目的在于提出一种实时监测激光切割气路密封性的装置，能在激光加工过程中实时监测切割气路的密封性情况，能提高排查效率并保证加工效率。

为实现上述技术效果，本发明的技术方案如下：

一种实时监测激光切割气路密封性的装置，包括由上至下依次连接的第一保护镜组件、安装座、第二保护镜组件，所述安装座上设置有上下贯通的标识腔，所述第一保护镜组件的第一保护镜和所述第二保护镜组件的第二保护镜能分别罩盖在所述标识腔上形成密封，所述安装座上还开设有检测通道，且所述检测通道与所述标识腔相连通，所述实时监测激光切割气路密封性的装置还包括气压检测模块，所述气压检测模块可拆卸地设置在所述安装座内，所述气压检测模块包括：

固定座，所述固定座能封堵所述检测通道远离所述标识腔的一端，且所述固定座靠近所述检测通道的一端由气敏薄膜封闭，所述气敏薄膜能根据所述检测通道内的气压变化产生形变；

顶针，所述顶针与所述气敏薄膜连接，并随着所述气敏薄膜的形变而移动；

柔性电阻器，所述柔性电阻器与所述顶针电连接，且所述柔性电阻器的电阻值所述气敏薄膜的形变而改变。

作为优选，所述第一保护镜组件还包括：

第一保护镜座，所述第一保护镜座上开设有第一安装通槽，所述第一保护镜设置在所述第一安装通槽内；

第一保护盖板，所述第一保护盖板盖设在所述第一安装通槽上且能压紧所述第一保护镜；

第一泛塞封，所述第一保护镜设置在所述第一泛塞封上，所述第一泛塞封设置在所述第一安装通槽上且包覆在所述第一安装通槽的边缘。

作为优选，所述第一保护盖板侧壁上开设有第一凹槽，所述第一保护镜组件还包括第一密封圈，所述第一密封圈能嵌设在所述第一凹槽内。

作为优选，所述第二保护镜组件还包括：

第二保护镜座，所述第二保护镜座上开设有第二安装通槽，所述第二保护镜设置在所述第二安装通槽内；

第二保护盖板，所述第二保护盖板盖设在所述第二安装通槽上且能压紧所述第二保护镜；

第二泛塞封，所述第二泛塞封设置在所述第二安装通槽上且包覆在所述第二安装通槽的边缘。

作为优选，所述实时监测激光切割气路密封性的装置还包括气腔座，所述安装座可拆卸地设置在所述气腔座上，且所述气腔座上设有避让槽以便容纳所述第二保护镜组件。

作为优选，沿所述避让槽边缘的所述气腔座按预设距离间隔设有密封槽，密封件能嵌设在所述密封槽内且所述密封件的外壁能与所述安装座的底面贴合。

作为优选，所述第一保护镜和所述第二保护镜均为可供激光穿过的透明保护镜片。

作为优选，所述实时监测激光切割气路密封性的装置还包括温度检测模块，所述温度检测模块设置在所述安装座内，用以检测所述标识腔内的实时温度。

作为优选，所述实时监测激光切割气路密封性的装置还包括散光检测模块，所述散光检测模块设置在所述安装座内，用以检测激光穿过所述标识腔的杂散光。

作为优选，所述安装座的上部和下部均设有插槽，所述第一保护镜组件和所述第二保护镜组件能分别与所述插槽插接。

本发明的有益效果为：本发明提供了一种实时监测激光切割气路密封性的装置，当第一保护镜组件、安装座和第二保护镜组件依次连接后，由于标识腔和检测通道连接并通过气压检测模块封堵住检测通道，若密封性良好，气压检测模块中的柔性电阻器的电阻值始终不变，能减少排查人员的检查时间；若密封性不佳出现漏气现象，气敏薄膜因标识腔内气体压力增大而产生形变并带动顶针移动，进而使柔性电阻器的电阻值改变，排查人员能通过电阻值的变化迅速发现判断，此外，能通柔性电阻器的电致值改变的多少初步判断是第二保护镜漏装还是出现破损等情况，能极大地减少排查时间，提高排查效率，并通过气敏薄膜的变化实时检测激光加工中的气密封以保证加工精度。该实时监测激光切割气路密封性的装置能在激光加工过程中实时监测切割气路的密封性情况，能提高排查效率并保证加工效率。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是本发明具体实施方式提供的实时监测激光切割气路密封性的装置的装配图；

图2是本发明具体实施方式提供的实时监测激光切割气路密封性的装置的爆炸图；

图3是本发明具体实施方式提供的实时监测激光切割气路密封性的装置的侧视图；

图4是图3中的A-A向的剖面结构示意图；

图5是本发明具体实施方式提供的气压检测模块的结构示意图。

附图标记：

1、第一保护镜组件；

11、第一保护镜；12、第一保护镜座；13、第一保护盖板；14、第一泛塞封；15、第一密封圈；

2、安装座；21、标识腔；22、检测通道；

3、第二保护镜组件；

31、第二保护镜；32、第二保护镜座；33、第二保护盖板；34、第二泛塞封；35、第二密封圈；

4、气压检测模块；

41、固定座；42、气敏薄膜；

5、气腔座；51、避让槽；

6、密封件。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1至图5所示，本实施例提供了一种实时监测激光切割气路密封性的装置，包括由上至下依次连接的第一保护镜组件1、安装座2和第二保护镜组件3，安装座2上设置有上下贯通的标识腔21，第一保护镜组件1的第一保护镜11和第二保护镜组件3的第二保护镜31能分别罩盖在标识腔21上形成密封，安装座2上还开设有检测通道22，且检测通道22与标识腔21相连通，实时监测激光切割气路密封性的装置还包括气压检测模块4，气压检测模块4可拆卸地设置在安装座2内，气压检测模块4包括固定座41、顶针和柔性电阻器，固定座41能封堵检测通道22远离标识腔21的一端，且固定座41靠近检测通道22的一端由气敏薄膜42封闭，气敏薄膜42能根据检测通道22内的气压变化产生形变；顶针与气敏薄膜42连接，并随着气敏薄膜42的形变而移动；柔性电阻器与顶针电连接，且柔性电阻器的电阻值气敏薄膜42的形变而改变。

当第一保护镜组件1、安装座2和第二保护镜组件3依次连接后，由于标识腔21和检测通道22连接并通过气压检测模块4封堵住检测通道22，若密封性良好，气压检测模块4中的柔性电阻器的电阻值始终不变，能减少排查人员的检查时间；若密封性不佳出现漏气现象，气敏薄膜42因标识腔21内气体压力增大而产生形变并带动顶针移动，进而使柔性电阻器的电阻值改变，排查人员能通过电阻值的变化迅速发现判断，此外，能通过柔性电阻器的电致值改变的多少初步判断是第二保护镜31漏装还是出现破损等情况，能极大地减少排查时间，提高排查效率，并通过气敏薄膜42的变化实时检测激光加工中的气密封以保证加工精度。该实时监测激光切割气路密封性的装置能在激光加工过程中实时监测切割气路的密封性情况，能提高排查效率并保证加工效率。

可以解释的是，在长期进行激光加工的过程中，由于第一保护镜组件1无需用户自己定期更换，且发生故障概率较低，而第二保护镜31因直接接触切割气体需要定期更换，发生故障概率较高，故当出现气密性问题时，会优先对第二保护镜组件3进行排查。

可以理解的是，柔性电阻器通过数据采集器外接计算机，以便排查人员判断。当然，柔性电阻器与计算器即可以通过电缆相连也可以是通过wifi信号等无线相连，本实施例不做具体限制。

示例性地，第一保护镜11和第二保护镜31均为可供激光穿过的透明保护镜片。

其中，第一保护镜组件1还包括第一保护镜座12、第一保护盖板13和第一泛塞封14，第一保护镜座12上开设有第一安装通槽，第一保护镜11设置在第一安装通槽内，第一保护盖板13盖设在第一安装通槽上且能压紧第一保护镜11；第一保护镜11设置在第一泛塞封14上，第一泛塞封14设置在第一安装通槽上且包覆在第一安装通槽的边缘。即通过固定在第一安装通槽上的第一泛封塞不仅能使第一保护镜座12和安装座2配合更为紧密，以保证第一保护镜11和标识腔21连接的密封性，还能防止空气中的灰尘进入标识腔21内以及减小第一保护镜11与第一保护镜座12之间的接触应力，以保护第一保护镜11，延长第一保护镜11的使用寿命。

进一步地，第一保护盖板13侧壁上开设有第一凹槽，第一保护镜组件1还包括第一密封圈15，第一密封圈15能嵌设在第一凹槽内，以使第一保护镜座12和第一保护盖板13配合更为紧密，避免安装第一保护盖板13时的安装位移影响激光切割效果。

示例性地，第一密封圈15为O型圈。

同理，第二保护镜组件3还包括第二保护镜座32、第二保护盖板33和第二泛塞封34，第二保护镜座32上开设有第二安装通槽，第二保护镜31设置在第二安装通槽内；第二保护盖板33盖设在第二安装通槽上且能压紧第二保护镜31；第二泛塞封34设置在第二安装通槽上且包覆在第二安装通槽的边缘。即通过固定在第二安装通槽上的第二泛封塞不仅能使第二保护镜座32和安装座2配合更为紧密，以保证第二保护镜31和标识腔21连接的密封性，还能减小第二保护镜31与第二保护镜座32之间的接触应力，以保护第二保护镜31，延长第二保护镜31的使用寿命。

进一步地，第二保护盖板33侧壁上开设有第二凹槽，第二保护镜组件3还包括第二密封圈35，第二密封圈35能嵌设在第二凹槽内，以使第二保护镜座32和第二保护盖板33配合更为紧密，避免安装第二保护盖板33时的安装位移影响激光切割效果。

示例性地，第二密封圈35为O型圈。

本实施例中，实时监测激光切割气路密封性的装置还包括气腔座5，安装座2可拆卸地设置在气腔座5上，且气腔座5上设有避让槽51以便容纳第二保护镜组件3。

具体地，沿避让槽51边缘的气腔座5按预设距离间隔设有密封槽，密封件6能嵌设在密封槽内且密封件6的外壁能与安装座2的底面贴合，即通过密封件6以及第二泛塞封34以保证气腔座5和安装座2连接的密封性，继而保证标识腔21内始终是一个封闭空间，提高气压检测的精准性。

其中，安装座2的上部和下部均设有插槽，第一保护镜组件1和第二保护镜组件3能分别与插槽插接。

具体地，第一保护镜组件1还包括与第一保护镜座12可拆卸连接的第一把手，第一把手能卡合在插槽内；第二保护镜组件3还包括与第二保护镜座32可拆卸连接的第二把手，第二把手能卡合在插槽内。当然，在其它实施例中，也可采用其它的结构实现第一保护镜组件1和第二保护镜组件3分别与插槽插接，本实施例中不做具体限制。

本实施例中，实时监测激光切割气路密封性的装置还包括温度检测模块，温度检测模块设置在安装座2内，用以检测标识腔21内的实时温度，从而实时监控激光的光束进入标识腔21内的温度，有效保护激光头、第一保护镜11和第二保护镜31。

可选地，实时监测激光切割气路密封性的装置还包括散光检测模块，散光检测模块设置在安装座2内，用以检测激光穿过标识腔21的杂散光，从而实时监控激光的光束进入标识腔21内杂散光的情况，以保证加工精度。

在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种实时监测激光切割气路密封性的装置，其特征在于，包括由上至下依次连接的第一保护镜组件(1)、安装座(2)、第二保护镜组件(3)，所述安装座(2)上设置有上下贯通的标识腔(21)，所述第一保护镜组件(1)的第一保护镜(11)和所述第二保护镜组件(3)的第二保护镜(31)能分别罩盖在所述标识腔(21)上下两端以形成密封，所述安装座(2)上还开设有检测通道(22)，且所述检测通道(22)与所述标识腔(21)相连通，所述实时监测激光切割气路密封性的装置还包括气压检测模块(4)，所述气压检测模块(4)可拆卸地设置在所述安装座(2)内，所述气压检测模块(4)包括：

固定座(41)，所述固定座(41)能封堵所述检测通道(22)远离所述标识腔(21)的一端，且所述固定座(41)靠近所述检测通道(22)的一端由气敏薄膜(42)封闭，所述气敏薄膜(42)能根据所述检测通道(22)内的气压变化产生形变；

顶针，所述顶针与所述气敏薄膜(42)连接，并随着所述气敏薄膜(42)的形变而移动；

柔性电阻器，所述柔性电阻器与所述顶针电连接，且所述柔性电阻器的电阻值所述气敏薄膜(42)的形变而改变。

2.根据权利要求1所述的实时监测激光切割气路密封性的装置，其特征在于，所述第一保护镜组件(1)还包括：

第一保护镜座(12)，所述第一保护镜座(12)上开设有第一安装通槽，所述第一保护镜(11)设置在所述第一安装通槽内；

第一保护盖板(13)，所述第一保护盖板(13)盖设在所述第一安装通槽上且能压紧所述第一保护镜(11)；

第一泛塞封(14)，所述第一保护镜(11)设置在所述第一泛塞封(14)上，所述第一泛塞封(14)设置在所述第一安装通槽上且包覆在所述第一安装通槽的边缘。

3.根据权利要求2所述的实时监测激光切割气路密封性的装置，其特征在于，所述第一保护盖板(13)侧壁上开设有第一凹槽，所述第一保护镜组件(1)还包括第一密封圈(15)，所述第一密封圈(15)能嵌设在所述第一凹槽内。

4.根据权利要求1所述的实时监测激光切割气路密封性的装置，其特征在于，所述第二保护镜组件(3)还包括：

第二保护镜座(32)，所述第二保护镜座(32)上开设有第二安装通槽，所述第二保护镜(31)设置在所述第二安装通槽内；

第二保护盖板(33)，所述第二保护盖板(33)盖设在所述第二安装通槽上且能压紧所述第二保护镜(31)；

第二泛塞封(34)，所述第二泛塞封(34)设置在所述第二安装通槽上且包覆在所述第二安装通槽的边缘。

5.根据权利要求4所述的实时监测激光切割气路密封性的装置，其特征在于，所述实时监测激光切割气路密封性的装置还包括气腔座(5)，所述安装座(2)可拆卸地设置在所述气腔座(5)上，且所述气腔座(5)上设有避让槽(51)以便容纳所述第二保护镜组件(3)。

6.根据权利要求5所述的实时监测激光切割气路密封性的装置，其特征在于，沿所述避让槽(51)边缘的所述气腔座(5)按预设距离间隔设有密封槽，密封件(6)能嵌设在所述密封槽内且所述密封件(6)的外壁能与所述安装座(2)的底面贴合。

7.根据权利要求1所述的实时监测激光切割气路密封性的装置，其特征在于，所述第一保护镜(11)和所述第二保护镜(31)均为可供激光穿过的透明保护镜片。

8.根据权利要求1至所述的实时监测激光切割气路密封性的装置，其特征在于，所述实时监测激光切割气路密封性的装置还包括温度检测模块，所述温度检测模块设置在所述安装座(2)内，用以检测所述标识腔(21)内的实时温度。

9.根据权利要求1所述的实时监测激光切割气路密封性的装置，其特征在于，所述实时监测激光切割气路密封性的装置还包括散光检测模块，所述散光检测模块设置在所述安装座(2)内，用以检测激光穿过所述标识腔(21)的杂散光。

10.根据权利要求1至9任一项所述的实时监测激光切割气路密封性的装置，其特征在于，所述安装座(2)的上部和下部均设有插槽，所述第一保护镜组件(1)和所述第二保护镜组件(3)能分别与所述插槽插接。

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