CN114870992B - 一种激光切割机用金属颗粒捕捉设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及激光切割机辅助设备领域，尤其涉及一种激光切割机用金属颗粒捕捉设备。技术问题：现有激光切割机难以处理切割时产生的烟气，同时无法将金属烟气中的颗粒进行及时捕捉，导致烟气在冷却之后附着在工件表面。本发明的技术实施方案为：一种激光切割机用金属颗粒捕捉设备，包括有切割机底架和金属颗粒捕捉系统等；切割机底架前表面中部连接有金属颗粒捕捉系统。本发明对烟气中的尘埃类颗粒进行过滤和附着，随后对高温的烟气进行水雾喷淋，在对烟气降温的同时也使得烟气中的金属颗粒被水雾颗粒推挤向下掉落，随后金属颗粒捕捉系统对水雾进行分离，并在激光切割完成之后快速处理掉有害气体，以便快速打开切割机舱门。
Description
技术领域
本发明涉及激光切割机辅助设备领域，尤其涉及一种激光切割机用金属颗粒捕捉设备。
背景技术
激光切割设备主要是通过激光头将激光照射至被切割的原材上，通过激光的高温将原材上的材料融化或气化，在切割过程中会伴随产生大量的粉尘、烟雾。
现有的大功率激光切割设备在其床身上设置抽风机，对切割产生的粉尘、烟雾进行除尘处理，但是现有切割设备除尘的效果极差，且激光切割过程中会产生有害气体，若不及时清理，不仅会对设备造成不良影响降低设备的使用寿命，同时工人长时间呼吸受污染的空气，易得呼吸道疾病；同时激光切割过程中会有大量的金属颗粒烟气伴生，不及时将烟气排出会使得金属颗粒附着在加工件的外表面，影响工件的表面质量，同时现有设备难以对烟气中的金属颗粒进行捕捉，导致激光切割产生的废物直接排放，对环境造成极大的危害。
针对上述问题，现提出一种激光切割机用金属颗粒捕捉设备。
发明内容
为了克服现有激光切割机难以处理切割时产生的烟气，同时无法将金属烟气中的颗粒进行及时捕捉，导致烟气在冷却之后附着在工件表面的缺点，本发明提供一种激光切割机用金属颗粒捕捉设备。
本发明的技术实施方案为：一种激光切割机用金属颗粒捕捉设备，包括有切割机底架、切割机本体、对接器、第一支撑架、螺旋导流管、第一控制阀、铁屑捕捉系统、气体动力流动系统和金属颗粒捕捉系统；切割机底架上部连接有切割机本体；切割机本体前部连接有对接器；切割机本体前部连接有第一支撑架，且第一支撑架位于对接器左方；第一支撑架右部连接有螺旋导流管；对接器前部连接螺旋导流管；第一支撑架右部上侧连接有用于捕捉激光切割产生烟气中的铁屑类颗粒的铁屑捕捉系统；螺旋导流管连接铁屑捕捉系统；螺旋导流管端部固接有第一控制阀；切割机底架前部右侧连接有用于带动激光切割产生的烟气向外流动的气体动力流动系统；切割机底架前表面中部连接有用于捕捉对烟气中金属小颗粒的金属颗粒捕捉系统；气体动力流动系统连接金属颗粒捕捉系统。
更为优选的是，铁屑捕捉系统包括有第二支撑架、第二电动转轴、第一支撑板、电动伸缩件、连接板、密封板、通电磁铁、收集箱和气体喷头；第一支撑架右部上侧固接有第二支撑架；第二支撑架右部固接有第二电动转轴；第二电动转轴轴体上固接有第一支撑板；第一支撑板右部固接有电动伸缩件；电动伸缩件伸缩部固接有连接板；连接板底部固接有三个密封板；三个密封板底部各固接有一个通电磁铁；螺旋导流管右部固接有收集箱；收集箱上部固接有三个气体喷头。
更为优选的是，气体动力流动系统包括有第三支撑架、连接箱、第一环形滑轨、第四支撑架、第一伺服电机、短转轴、平齿轮、固定导流管、齿环和引流叶轮；切割机底架前部上侧固接有第三支撑架；第三支撑架前部固接有连接箱；连接箱底部固接有第一环形滑轨；切割机底架前部右侧固接有第四支撑架；第四支撑架前部固接有第一伺服电机；第四支撑架前部转动连接有短转轴，且短转轴固接第一伺服电机输出轴；短转轴外表面固接有平齿轮；第一环形滑轨内部转动连接有固定导流管；固定导流管外表面固接有齿环；固定导流管内部固接有引流叶轮；平齿轮与齿环相啮合。
更为优选的是，金属颗粒捕捉系统包括有第二环形滑轨、第五支撑架、处理箱、半环密封门、除尘过滤器、液体喷头、第二支撑板、密封圆板、螺旋过滤器、第二伺服电机和保护箱；切割机底架前部下侧固接有两个第五支撑架；两个第五支撑架前部固接有处理箱；处理箱上表面固接有第二环形滑轨；处理箱上部前侧转动连接有半环密封门，且半环密封门位于第二环形滑轨下方；处理箱内部上侧连接有可拆卸的除尘过滤器；处理箱上部穿设有四个周向均布的液体喷头，且四个液体喷头位于除尘过滤器的下方；处理箱内部上侧固接有第二支撑板，且第二支撑板位于除尘过滤器下方；处理箱内部下侧密封式连接有密封圆板；第二支撑板和密封圆板之间转动连接有螺旋过滤器；密封圆板底部固接有第二伺服电机；第二伺服电机输出轴固接螺旋过滤器；密封圆板底部固接有保护箱，且第二伺服电机位于保护箱内部。
更为优选的是，除尘过滤器上安装有两个滤网。
更为优选的是，螺旋过滤器表面固接有捕捉金属颗粒的吸附海绵，且螺旋过滤器上开有多个圆孔。
更为优选的是，密封圆板上开有多个疏水圆孔。
更为优选的是，还包括有导气管、第二控制阀和储水箱；处理箱底部连通有导气管；导气管上固接有第二控制阀；处理箱底部固接有可拆卸更换的储水箱，且储水箱位于导气管下方。
更为优选的是，还包括有烟气促流系统；切割机本体左部连接有烟气促流系统；烟气促流系统包括有第一电动转轴、连接器和密封塞；切割机本体左部固接有第一电动转轴；第一电动转轴轴体外表面固接有连接器；连接器右部固接有密封塞。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明在激光切割的过程中对烟气及产生的铁屑进行及时抽取，避免烟气中的金属颗粒附着在加工件的外表面，同时对烟气中的尘埃类颗粒进行过滤和附着，随后对高温的烟气进行水雾喷淋，在对烟气降温的同时也使得烟气中的金属颗粒被水雾颗粒推挤向下掉落，随后金属颗粒捕捉系统对水雾进行分离，并在激光切割完成之后快速处理掉有害气体，以便快速打开切割机舱门。
附图说明
图1为本发明激光切割机用金属颗粒捕捉设备的第一种立体结构示意图；
图2为本发明激光切割机用金属颗粒捕捉设备的第二种立体结构示意图；
图3为本发明激光切割机用金属颗粒捕捉设备的第一种局部结构示意图；
图4为本发明激光切割机用金属颗粒捕捉设备的第二种局部结构示意图；
图5为本发明铁屑捕捉系统的立体结构示意图；
图6为本发明激光切割机用金属颗粒捕捉设备的第一种局部结构剖视图；
图7为本发明激光切割机用金属颗粒捕捉设备的第二种局部结构剖视图；
图8为本发明激光切割机用金属颗粒捕捉设备的第三种局部结构剖视图。
其中，上述附图包括以下附图标记：1-切割机底架，2-切割机本体，3-第一电动转轴，4-连接器，5-密封塞，6-对接器，7-第一支撑架，8-螺旋导流管，901-第二支撑架，902-第二电动转轴，903-第一支撑板，904-电动伸缩件，905-连接板，906-密封板，907-通电磁铁，908-收集箱，909-气体喷头，10-第一控制阀，11-第三支撑架，12-连接箱，13-第一环形滑轨，14-第二环形滑轨，151-第四支撑架，152-第一伺服电机，153-短转轴，154-平齿轮，155-固定导流管，156-齿环，157-引流叶轮，161-第五支撑架，162-处理箱，163-半环密封门，164-除尘过滤器，165-液体喷头，166-第二支撑板，167-密封圆板，168-螺旋过滤器，169-第二伺服电机，1610-保护箱，17-导气管，18-第二控制阀，19-储水箱。
具体实施方式
首先要指出，在不同描述的实施方式中，相同部件设有相同的附图标记或者说相同的构件名称，其中，在整个说明书中包含的公开内容能够按意义转用到具有相同的附图标记或者说相同的构件名称的相同部件上。在说明书中所选择的位置说明、例如上、下、侧向等等也参考直接描述的以及示出的附图并且在位置改变时按意义转用到新的位置上。
本发明的实施例中，电动伸缩件904是气缸。
实施例1
一种激光切割机用金属颗粒捕捉设备，如图1-3所示，包括有切割机底架1、切割机本体2、对接器6、第一支撑架7、螺旋导流管8、第一控制阀10、铁屑捕捉系统、气体动力流动系统和金属颗粒捕捉系统；切割机底架1上部连接有切割机本体2；切割机本体2前部连接有对接器6；切割机本体2前部连接有第一支撑架7，且第一支撑架7位于对接器6左方；第一支撑架7右部连接有螺旋导流管8；对接器6前部连接螺旋导流管8；第一支撑架7右部上侧连接有铁屑捕捉系统；螺旋导流管8连接铁屑捕捉系统；螺旋导流管8端部固接有第一控制阀10；切割机底架1前部右侧连接有用于带动气体动力流动系统；切割机底架1前表面中部连接有金属颗粒捕捉系统；气体动力流动系统连接金属颗粒捕捉系统。
还包括有导气管17、第二控制阀18和储水箱19；处理箱162底部连通有导气管17；导气管17上固接有第二控制阀18；处理箱162底部固接有可拆卸更换的储水箱19，且储水箱19位于导气管17下方。
还包括有烟气促流系统；切割机本体2左部连接有烟气促流系统；烟气促流系统包括有第一电动转轴3、连接器4和密封塞5；切割机本体2左部固接有第一电动转轴3；第一电动转轴3轴体外表面固接有连接器4；连接器4右部固接有密封塞5。
使用激光切割机用金属颗粒捕捉设备前，工作人员将所需安装的元件定位准确，随后为激光切割机接通上电源，激光切割机用金属颗粒捕捉设备的使用电源与激光切割机的电源配套，随后切割机本体2内进行金属切割时，激光切割机用金属颗粒捕捉设备跟随启动，气体动力流动系统对切割机本体2内部产生的烟气进行抽动，使得带金属颗粒的烟气和切割时产生的细小铁屑均从对接器6上流动至螺旋导流管8内，同时启动铁屑捕捉系统运行，铁屑捕捉系统对螺旋导流管8内的铁屑进行捕捉，率先过滤掉烟气中混合的铁屑颗粒，在激光切割机用金属颗粒捕捉设备运行时，需要第一控制阀10一直保持打开的状态，过滤掉的烟气在气体动力流动系统的运行之下输送至了金属颗粒捕捉系统的空间内，金属颗粒捕捉系统率先对烟气中的尘埃类颗粒进行过滤和附着，随后对高温的烟气进行水雾喷淋，在对烟气降温的同时也使得烟气中的金属颗粒被水雾颗粒推挤向下掉落，随后金属颗粒捕捉系统对水雾进行分离，同时将过滤出的水收集在储水箱19，使得金属颗粒单独被捕捉，对烟气中的金属颗粒进行充分过滤，避免污染环境。
在切割过程完成之后，切割机本体2中的有害气体尚未清理干净，此时控制第一电动转轴3运行，第一电动转轴3带动连接器4进行转动，连接器4带动密封塞5进行转动，此时密封塞5脱离切割机本体2，使得外界的空气不断地流入切割机本体2内部形成空气流动的快速通道，实现降温的同时，切割机本体2内的有害气体快速排入到金属颗粒捕捉系统中，部分可溶于水的有害气体溶于水后可快速检测出有害气体的成分，随后打开第二控制阀18，外接一个空气抽取器将金属颗粒捕捉系统中的有害气体快速排出，此时关闭掉第一控制阀10，即可打开切割机本体2的舱门，将工件取出。
实施例2
在实施例1的基础上，如图1、图4和图5所示，铁屑捕捉系统包括有第二支撑架901、第二电动转轴902、第一支撑板903、电动伸缩件904、连接板905、密封板906、通电磁铁907、收集箱908和气体喷头909；第一支撑架7右部上侧螺栓连接有第二支撑架901；第二支撑架901右部固接有第二电动转轴902；第二电动转轴902轴体上固接有第一支撑板903；第一支撑板903右部固接有电动伸缩件904；电动伸缩件904伸缩部固接有连接板905；连接板905底部固接有三个密封板906；三个密封板906底部各固接有一个通电磁铁907；螺旋导流管8右部固接有收集箱908；收集箱908上部固接有三个气体喷头909。
气体动力流动系统将切割机本体2内部的烟气和切割时产生的高温铁屑颗粒抽动，烟气和切割时产生的高温铁屑颗粒进入到螺旋导流管8内进行流动，同时将三个通电磁铁907通电，使得三个通电磁铁907上具备磁铁的性质，随后通电磁铁907对螺旋导流管8内的铁屑进行吸附，率先实现可见铁屑颗粒的分离，在切割过程完毕之后，有害气体也排出完毕之后，控制电动伸缩件904运行，电动伸缩件904带动连接板905向上移动，此时连接板905带动三个密封板906脱离螺旋导流管8，随后控制第二电动转轴902运行，第二电动转轴902带动第一支撑板903进行转动，跟随转动的电动伸缩件904带动连接板905、密封板906和通电磁铁907转动至与收集箱908相平行，随后控制电动伸缩件904运行，电动伸缩件904使得通电磁铁907定位至三个气体喷头909的位置，随后控制外接的气泵向三个气体喷头909内通气，并将三个通电磁铁907断电，利用高压气体将三个通电磁铁907上的铁屑完全脱离，并将铁屑完全收集在收集箱908内，因此实现铁屑的捕捉。
实施例3
在实施例2的基础上，如图1、图3、和图6-8所示，气体动力流动系统包括有第三支撑架11、连接箱12、第一环形滑轨13、第四支撑架151、第一伺服电机152、短转轴153、平齿轮154、固定导流管155、齿环156和引流叶轮157；切割机底架1前部上侧焊接有第三支撑架11；第三支撑架11前部固接有连接箱12；连接箱12底部固接有第一环形滑轨13；切割机底架1前部右侧焊接有第四支撑架151；第四支撑架151前部固接有第一伺服电机152；第四支撑架151前部转动连接有短转轴153，且短转轴153固接第一伺服电机152输出轴；短转轴153外表面固接有平齿轮154；第一环形滑轨13内部转动连接有固定导流管155；固定导流管155外表面固接有齿环156；固定导流管155内部固接有引流叶轮157；平齿轮154与齿环156相啮合。
金属颗粒捕捉系统包括有第二环形滑轨14、第五支撑架161、处理箱162、半环密封门163、除尘过滤器164、液体喷头165、第二支撑板166、密封圆板167、螺旋过滤器168、第二伺服电机169和保护箱1610；切割机底架1前部下侧焊接有两个第五支撑架161；两个第五支撑架161前部固接有处理箱162；处理箱162上表面固接有第二环形滑轨14；处理箱162上部前侧转动连接有半环密封门163，且半环密封门163位于第二环形滑轨14下方；处理箱162内部上侧连接有可拆卸的除尘过滤器164；处理箱162上部穿设有四个周向均布的液体喷头165，且四个液体喷头165位于除尘过滤器164的下方；处理箱162内部上侧固接有第二支撑板166，且第二支撑板166位于除尘过滤器164下方；处理箱162内部下侧密封式连接有密封圆板167；第二支撑板166和密封圆板167之间转动连接有螺旋过滤器168；密封圆板167底部固接有第二伺服电机169；第二伺服电机169输出轴固接螺旋过滤器168；密封圆板167底部固接有保护箱1610，且第二伺服电机169位于保护箱1610内部。
除尘过滤器164上安装有两个滤网。
螺旋过滤器168表面固接有捕捉金属颗粒的吸附海绵，且螺旋过滤器168上开有多个圆孔。
密封圆板167上开有多个疏水圆孔，便于过滤后的水加速流出处理箱162。
在切割机本体2内进行作业时，控制第一伺服电机152运行，第一伺服电机152带动短转轴153转动，短转轴153带动平齿轮154传动齿环156，由于齿环156与固定导流管155进行固接，因此固定导流管155在第一环形滑轨13和第二环形滑轨14内进行转动，而固定导流管155内部又固接有一个引流叶轮157，因此引流叶轮157跟随固定导流管155进行快速转动，引流叶轮157抽动连接箱12上部的空气向下流动，切割机本体2内的烟气和有害气体向处理箱162内充斥，烟气中夹杂的尘埃类颗粒率先被除尘过滤器164过滤掉，随后打开四个液体喷头165，外接的送水系统对四个液体喷头165进行水源供给，四个液体喷头165对处理箱162内部进行水雾喷淋，水雾对烟气中的金属颗粒进行负重，因此水雾将烟气向下推挤，最终在水雾的作用之下，金属颗粒开始落在螺旋过滤器168上，启动第二伺服电机169，第二伺服电机169输出轴带动螺旋过滤器168在第二支撑板166和密封圆板167之间转动，由于螺旋过滤器168上安装有吸附海绵，因此不断转动的螺旋过滤器168将水离心至边缘，而金属颗粒却无法在螺旋过滤器168上移动，因此螺旋过滤器168实现对金属颗粒的捕捉，而从螺旋过滤器168上分离出来的水顺着处理箱162内壁落在密封圆板167上，由于密封圆板167上开有圆孔，因此密封圆板167上实现水的排出，最终将过滤出来的水收集在储水箱19内；因此实现对激光切割中的金属颗粒实现捕捉，避免有害的烟气直接排放，造成环境的污染。
尽管已经仅相对于有限数量的实施方式描述了本公开，但是受益于本公开的本领域技术人员将理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以设计各种其他实施方式。因此，本发明的范围应仅由所附权利要求限制。
Claims (6)
1.一种激光切割机用金属颗粒捕捉设备，包括有切割机底架（1）、切割机本体（2）、对接器（6）、第一支撑架（7）、螺旋导流管（8）和第一控制阀（10）；切割机底架（1）上部连接有切割机本体（2）；切割机本体（2）前部连接有对接器（6）；切割机本体（2）前部连接有第一支撑架（7），且第一支撑架（7）位于对接器（6）左方；第一支撑架（7）右部连接有螺旋导流管（8）；对接器（6）前部连接螺旋导流管（8）；螺旋导流管（8）端部固接有第一控制阀（10）；其特征是，还包括有铁屑捕捉系统、气体动力流动系统和金属颗粒捕捉系统；第一支撑架（7）右部上侧连接有用于捕捉激光切割产生烟气中的铁屑类颗粒的铁屑捕捉系统；螺旋导流管（8）连接铁屑捕捉系统；切割机底架（1）前部右侧连接有用于带动激光切割产生的烟气向外流动的气体动力流动系统；切割机底架（1）前表面中部连接有用于捕捉对烟气中金属小颗粒的金属颗粒捕捉系统；气体动力流动系统连接金属颗粒捕捉系统；
铁屑捕捉系统包括有第二支撑架（901）、第二电动转轴（902）、第一支撑板（903）、电动伸缩件（904）、连接板（905）、密封板（906）、通电磁铁（907）、收集箱（908）和气体喷头（909）；第一支撑架（7）右部上侧固接有第二支撑架（901）；第二支撑架（901）右部固接有第二电动转轴（902）；第二电动转轴（902）轴体上固接有第一支撑板（903）；第一支撑板（903）右部固接有电动伸缩件（904）；电动伸缩件（904）伸缩部固接有连接板（905）；连接板（905）底部固接有三个密封板（906）；三个密封板（906）底部各固接有一个通电磁铁（907）；螺旋导流管（8）右部固接有收集箱（908）；收集箱（908）上部固接有三个气体喷头（909）；
气体动力流动系统包括有第三支撑架（11）、连接箱（12）、第一环形滑轨（13）、第四支撑架（151）、第一伺服电机（152）、短转轴（153）、平齿轮（154）、固定导流管（155）、齿环（156）和引流叶轮（157）；切割机底架（1）前部上侧固接有第三支撑架（11）；第三支撑架（11）前部固接有连接箱（12）；连接箱（12）底部固接有第一环形滑轨（13）；切割机底架（1）前部右侧固接有第四支撑架（151）；第四支撑架（151）前部固接有第一伺服电机（152）；第四支撑架（151）前部转动连接有短转轴（153），且短转轴（153）固接第一伺服电机（152）输出轴；短转轴（153）外表面固接有平齿轮（154）；第一环形滑轨（13）内部转动连接有固定导流管（155）；固定导流管（155）外表面固接有齿环（156）；固定导流管（155）内部固接有引流叶轮（157）；平齿轮（154）与齿环（156）相啮合；
金属颗粒捕捉系统包括有第二环形滑轨（14）、第五支撑架（161）、处理箱（162）、半环密封门（163）、除尘过滤器（164）、液体喷头（165）、第二支撑板（166）、密封圆板（167）、螺旋过滤器（168）、第二伺服电机（169）和保护箱（1610）；切割机底架（1）前部下侧固接有两个第五支撑架（161）；两个第五支撑架（161）前部固接有处理箱（162）；处理箱（162）上表面固接有第二环形滑轨（14）；处理箱（162）上部前侧转动连接有半环密封门（163），且半环密封门（163）位于第二环形滑轨（14）下方；处理箱（162）内部上侧连接有可拆卸的除尘过滤器（164）；处理箱（162）上部穿设有四个周向均布的液体喷头（165），且四个液体喷头（165）位于除尘过滤器（164）的下方；处理箱（162）内部上侧固接有第二支撑板（166），且第二支撑板（166）位于除尘过滤器（164）下方；处理箱（162）内部下侧密封式连接有密封圆板（167）；第二支撑板（166）和密封圆板（167）之间转动连接有螺旋过滤器（168）；密封圆板（167）底部固接有第二伺服电机（169）；第二伺服电机（169）输出轴固接螺旋过滤器（168）；密封圆板（167）底部固接有保护箱（1610），且第二伺服电机（169）位于保护箱（1610）内部。
2.按照权利要求1所述的一种激光切割机用金属颗粒捕捉设备，其特征是，除尘过滤器（164）上安装有两个滤网。
3.按照权利要求1所述的一种激光切割机用金属颗粒捕捉设备，其特征是，螺旋过滤器（168）表面固接有捕捉金属颗粒的吸附海绵，且螺旋过滤器（168）上开有多个圆孔。
4.按照权利要求1所述的一种激光切割机用金属颗粒捕捉设备，其特征是，密封圆板（167）上开有多个疏水圆孔。
5.按照权利要求4所述的一种激光切割机用金属颗粒捕捉设备，其特征是，还包括有导气管（17）、第二控制阀（18）和储水箱（19）；处理箱（162）底部连通有导气管（17）；导气管（17）上固接有第二控制阀（18）；处理箱（162）底部固接有可拆卸更换的储水箱（19），且储水箱（19）位于导气管（17）下方。
6.按照权利要求5所述的一种激光切割机用金属颗粒捕捉设备，其特征是，还包括有烟气促流系统；切割机本体（2）左部连接有烟气促流系统；烟气促流系统包括有第一电动转轴（3）、连接器（4）和密封塞（5）；切割机本体（2）左部固接有第一电动转轴（3）；第一电动转轴（3）轴体外表面固接有连接器（4）；连接器（4）右部固接有密封塞（5）。
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