CN115041840A - 一种高精度数控激光切割机 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种高精度数控激光切割机，涉及激光切割设备技术领域，其包括机体，机体的上端设有用于切割金属板材的激光头，激光头包括用于固定保护镜的安装板以及用于固定安装板的壳体，安装板水平设置，壳体的一侧设有用于储存水的储水箱，安装板开通有用于激光穿过的安装孔，安装板的安装孔处开设有用于水通过的流道，流道沿安装板的安装孔处周向设置，流道与储水箱相连通。本申请具有提高激光切割机使用寿命的效果。

Description

一种高精度数控激光切割机
技术领域
本申请涉及激光切割设备技术领域，尤其是涉及一种高精度数控激光切割机。
背景技术
目前需对金属板材进行加工时，对较大金属板材进行切割，使用激光切割机对金属板材进行切割，切割精度高，不易损伤金属板材，同时数控编程，可加工任意的平面图。激光切割机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，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。
激光切割机的核心在于激光头，激光头主要包括腔体、准直镜、聚焦镜、保护镜和喷嘴，准直镜、聚焦镜、保护镜和喷嘴沿竖直方向依次设置，保护镜对聚焦镜起保护作用。
相关技术可参考公告号为CN212122107U的中国专利公开了一种激光切割机，包括机架、输送机构、第一横梁架、第二横梁架、第一切割机构、第二切割机构和驱动机构，输送机构设在机架上；第一横梁架和第二横梁架呈间隔设置并均能够在机架上移动；第一切割机构设在第一横梁架上并能够沿第一横梁架的长度方向移动，第二切割机构设在第二横梁架上并能够沿第二横梁架的长度方向移动。
针对上述中的相关技术，使用上述激光切割机时，金属板材表面会释放大量的气体和飞溅物，气体和飞溅物的温度较高，易对保护镜造成损坏，保护镜损坏后，气体和飞溅物易对聚焦镜造成损坏，进而减少了该激光切割机的使用寿命。
发明内容
为了提高激光切割机的使用寿命，本申请提供一种高精度数控激光切割机。
本申请提供一种高精度数控激光切割机，采用如下的技术方案：
一种高精度数控激光切割机，包括机体，所述机体的上端设有用于切割金属板材的激光头，所述激光头包括用于固定保护镜的安装板以及用于固定安装板的壳体，所述安装板水平设置，所述壳体的一侧设有用于储存水的储水箱，所述安装板开通有用于激光穿过的安装孔，所述安装板的安装孔处开设有用于水通过的流道，所述流道沿安装板的安装孔处周向设置，所述流道与所述储水箱相连通。
通过采用上述技术方案，启动激光头，激光头对金属板材进行切割，安装板对保护镜起固定作用，壳体对安装板起固定作用，金属板材切割时，产生气体和飞溅物，气体和飞溅物温度较高，保护镜阻挡气体和飞溅物与激光头内的聚焦镜接触，保护镜的温度升高，储水箱内的水流入至流道内，流道内的水有利于对保护镜进行降温，进而有利于减少保护镜损坏的现象，使气体和飞溅物不易对聚焦镜造成伤害，提高了该激光切割机的使用寿命。
可选的，所述安装板的安装孔处设有用于将热量传递至流道内的帕尔贴半导体层，所述帕尔贴半导体层与所述安装板固定连接，所述帕尔贴半导体层沿安装板的安装孔处周向均匀设置。
通过采用上述技术方案，帕尔贴半导体层通电，帕尔贴半导体层有利于加快水和保护镜的换热效率，使保护镜更快降温，进一步减少了保护镜损坏的现象。
可选的，所述流道的进水口处和出水口处分别连通有水管，所述水管与所述安装板可拆卸连接，两个所述水管靠近安装板的一端均设有用于打开或关闭水管的阀门。
通过采用上述技术方案，储液箱内的水通过水管流入至流道内，当激光切割机不工作时，阀门关闭，当激光切割机工作时，阀门开启，便于控制水的进出。
可选的，所述安装板与所述壳体可拆卸连接，所述安装板的下方设有用于收集流道内水的储水层，所述安装板开设有用于将流道中水排至储水层内的通孔，所述通孔分别与所述储水层和所述流道相连通，所述安装板的通孔处设有用于打开或关闭通孔的阻断组件。
通过采用上述技术方案，飞溅物易对保护镜造成划伤，需定期更换保护镜，将安装板拆下，便于对保护镜进行更换。更换保护镜时，激光切割机停止工作，阀门关闭，拆卸安装板前，通过阻断组件打开通孔，流道内的水通过通孔流入储水层内，进而有利于减少拆卸安装板时，水流入壳体内的现象，进而使激光头不易损坏。
可选的，所述阻断组件包括用于阻断通孔的阻断板、用于密封通孔的密封层、用于连接安装板的连接弹簧以及用于将阻断板固定于安装板上的插件，所述阻断板水平设置，所述密封层连接于阻断板的上端，所述密封层远离安装板的一端与所述安装板滑动连接，所述阻断板和所述密封层均开通有透孔，所述透孔的横截面积与所述通孔的横截面积等同，所述阻断板的一端与所述连接弹簧相连接，所述连接弹簧水平设置，所述连接弹簧远离阻断板的一端与所述安装板相连接，所述阻断板向远离连接弹簧方向横移，所述连接弹簧伸张，所述透孔与所述通孔相连通。
通过采用上述技术方案，阻断板和密封层相配合对通孔起阻断作用，阻断板横移，连接弹簧伸张，透孔与通孔相连通，流道中的水流入至储水层内。密封层起密封作用，无需拆卸安装板时，密封层使流道中的水不易渗出。连接弹簧使阻断板和安装板不易分离，当流道中所有水流入至储水层内后，连接弹簧回弹，便于阻断板进行复位，阻断板复位后，插件将阻断板固定于安装板上，有利于减少激光切割机工作时阻断板横移的现象，工作时，使水不易流入储水层内。
可选的，所述机体的两侧分别设有水平设置的驱动丝杠，所述机体的上端设有带动板，所述带动板的两端分别与两个驱动丝杠螺纹配合，所述带动板的上端设有用于驱动壳体横移的横移丝杠，所述横移丝杠水平设置，所述横移丝杠转动，所述壳体沿横移丝杠方向线性运动。
通过采用上述技术方案，驱动丝杠转动，带动带动板沿驱动丝杠方向线性移动，横移丝杠转动，带动壳体沿横移丝杠方向线性移动，进而便于激光头对金属板材进行多方位切割，有利于提高切割效率。
可选的，所述壳体的下端设有用于横向吹气的吹气管，所述吹气管靠近保护镜的一端水平设置。
通过采用上述技术方案，吹气管吹气，有利于减少气体和飞溅物与保护镜接触，进而有利于减少保护镜损坏的现象，进一步提高了该激光切割机的使用寿命。
可选的，所述储水箱设有检控电路，所述检控电路包括感应模块、比较模块和报警模块：
感应模块，包括温度传感器，温度传感器设置于储水箱内，温度传感器用于感应储水箱内水的温度，并输出感应信号；
比较模块，比较模块与感应模块电连接，比较模块用于接收感应模块的感应信号，当比较模块接收到感应信号时，将感应信号对应的电压值与预设电压值相比较，如果感应信号的电压值大于预设电压值，则比较模块输出启动信号；
报警模块，报警模块与比较模块电连接，报警模块用于接收比较模块的启动信号，报警模块接收到启动信号时，输出警示信号。
通过采用上述技术方案，储水箱内水冷却保护镜后，温度升高，感应模块感应储水箱内水的温度，输出感应信号，比较模块接收到感应信号，比较模块将接收到的感应信号与预设电压值相比较，如果感应模块对应的电压值大于预设电压值，则输出启动信号，报警模块接收到启动信号，输出报警信号，报警信号有利于提示工作人员储水箱内水的温度过高，需停机更换储水箱内的水。
综上所述，本申请包括以下至少一种高精度数控激光切割机有益技术效果：
1.通过设置储水箱和流道，储水箱内的水循环流入流道内，水对保护镜进行降温，有利于减少保护镜因温度较高而损坏的现象，进而有利于保护镜对聚焦镜进行保护，提高了该激光切割机的使用寿命；
2.通过设置帕尔贴半导体层，帕尔贴半导体层通电，将保护镜的热量传递至流道中，有利于提高换热效率。
附图说明
图1是一种高精度数控激光切割机的整体结构示意图。
图2是凸显吹气管的结构示意图。
图3是凸显流道的结构示意图。
图4是凸显水管的结构示意图。
图5是凸显感应模块、比较模块和报警模块的结构示意图。
图6是是凸显阻断板的结构示意图。
附图标记说明：1、机体；2、输送机构；3、切割机构；21、支撑架；22、传送带；23、升降油缸；24、升降板；31、驱动丝杠；32、驱动电机；33、带动板；34、横移丝杠；35、横移电机；36、激光头；37、吹气管；361、壳体；362、安装板；3621、插块；3622、凸环；3623、流道；3624、垫圈；363、储水箱；3631、水管；3632、循环水泵；3633、弹片；3634、阀门；364、帕尔贴半导体层；4、感应模块；5、比较模块；6、报警模块；41、温度传感器；61、蜂鸣器；62、指示灯；365、储水层；3651、阻断板；3652、密封层；3653、连接弹簧；3654、把手；3655、滑动块；3656、固定块。
具体实施方式
以下结合全部附图对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种高精度数控激光切割机。
参照图1，一种高精度数控激光切割机，包括机体1、输送机构2、和切割机构3，输送机构2位于机体1内，切割机构3位于机体1的上方。输送机构2用于输送金属板材，切割机构3对金属板材进行切割。
参照图1，输送机构2包括支撑架21、传送带22和升降组件，机体1呈长方体且中空设置，支撑架21穿设于机体1的两端，且支撑架21沿机体1长度方向设置。传送带22设置于支撑架21的上方，传送带22用于输送金属板材。升降组件包括四个升降油缸23和升降板24，升降板24水平设置，升降板24固定连接于支撑架21的下端，升降油缸23竖直设置，升降油缸23的活塞杆与升降板24固定连接。启动升降油缸23，升降油缸23带动升降板24升降，升降板24带动支撑架21升降，进而便于带动金属板材升降，便于对不同厚度的金属板材进行切割，提高了适用范围。
参照图1和图2，切割机构3包括两个驱动丝杠31、两个驱动电机32、带动板33、横移丝杠34、横移电机35、激光头36和吹气管37。两个驱动丝杠31均水平设置，两个驱动丝杠31均沿机体1长度方向设置，两个驱动丝杠31分别转动连接于机体1的两侧，驱动电机32与机体1固定连接，驱动电机32的输出轴与驱动丝杠31固定连接。带动板33的两端分别与两个驱动丝杠31螺纹配合，横移丝杠34水平设置于带动板33的上端，带动板33的一端与横移电机35固定连接，横移电机35的输出轴与横移丝杠34固定连接，激光头36与横移丝杠34螺纹配合。
参照图1，启动驱动电机32，驱动电机32的输出轴转动，带动驱动丝杠31转动，驱动丝杠31带动带动板33沿驱动丝杠31方向横移，便于激光头36沿机体1长度方向对金属板材进行切割。启动横移电机35，横移电机35的输出轴转动，带动横移丝杠34转动，横移丝杠34带动激光头36沿横移丝杠34方向线性运动，便于激光头36沿机体1宽度方向对金属板材进行切割，进而有利于对金属板材进行多方位切割，有利于提高切割效率。
参照图2，吹气管37固定连接于激光头36的一侧，吹气管37靠近激光头36内保护镜的一端水平设置，激光切割机工作时，对金属板材进行切割，产生温度较高的气体和飞溅物，吹气管37吹气，有利于减少气体和飞溅物与保护镜接触，进而有利于减少保护镜损坏的现象，提高了该激光切割机的使用寿命。
参照图2，激光头36包括壳体361和用于固定保护镜的安装板362，安装板362与壳体361可拆卸连接，安装板362水平设置，安装板362滑动连接有插块3621，插块3621竖直设置，壳体361的下端开设有与插块3621相适配的插槽。滑动插块3621，将插块3621插入至插槽内，插块3621与插槽相配合，使安装板362不易与壳体361分离。
参照图2和图3，安装板362开通有用于激光穿过的安装孔，安装板362的安装孔处设有用于支撑保护镜的凸环3622，安装板362的安装孔处设有垫圈3624，垫圈3624和凸环3622相配合，对保护镜起固定作用。安装板362的安装孔处开设有流道3623，流道3623沿安装孔周向设置。向流道3623内通入水，水有利于对保护镜进行降温，使保护镜不易过热损坏，进而有利于减少壳体361内聚焦镜损坏的现象，提高了该激光切割机的使用寿命。
参照图3和图4，壳体361的一侧固定连接有储水箱363，储水箱363的上端连通有两个水管3631，储水箱363设有两个循环水泵3632，两个水管3631穿过壳体361的一端分别连接于流道3623的进水口和出水口，两个水管3631靠近壳体361的一端均固定连接有弹片3633，弹片3633与壳体361卡接，便于固定水管3631，工作人员按压弹片3633，便于将水管3631拆卸下。两个水管3631靠近壳体361的一端均设有阀门3634，阀门3634便于控制水进出流道3623。
参照图3，安装板362的安装孔处固定连接有帕尔贴半导体层364，帕尔贴半导体层364周向均匀设置。帕尔贴半导体层364通电，将保护镜的热量传递至流道3623内，有利于加快水和保护镜的换热效率，使保护镜更快降温，进一步减少了保护镜损坏的现象。
参照图3和图4，激光切割机工作时，对金属板材进行切割，产生温度较高的气体和飞溅物，保护镜与气体和飞溅物接触，保护镜温度升高。打开阀门3634，启动循环水泵3632，储水箱363内的水通过水管3631流入至流道3623内，帕尔贴半岛体层将热量传递至水中，进而对保护镜进行降温。
参照图4和图5，储水箱363设有检控电路，检控电路包括感应模块4、比较模块5和报警模块6：
感应模块4，包括温度传感器41，温度传感器41位于储水箱363内，温度传感器41感应储水箱363内温度，当温度传感器41感应到储水箱363内温度时，输出感应信号；
比较模块5，包括：
比较器T，比较器T的正向输入端与温度传感器41的输出端电连接；
三极管Q，三极管Q的基极与比较器T的输出端电连接；
电阻R1，电阻R1的一端与三极管Q的集电极电连接，电阻R1的另一端与电源VCC电连接；
继电器的电磁线圈KA1，继电器的电磁线圈KA1的一端与三极管Q的发射极电连接；
电阻R2，电阻R2的一端与继电器的电磁线圈KA1远离三极管Q的一端电连接，电阻R2的另一端接地；
报警模块6，包括：
蜂鸣器61，蜂鸣器61的一端电连接于继电器的电磁线圈KA1和电阻R2之间；
指示灯62，指示灯62与储水箱363的上端固定连接，指示灯62的一端与蜂鸣器61远离电阻R2的一端电连接；
电阻R3，电阻R3的一端与指示灯62远离蜂鸣器61的一端电连接，电阻R3的另一端接地；
储水箱363内水冷却保护镜后，温度升高，温度传感器41感应到储水箱363内温度时，输出感应信号，比较器T接收到感应信号，将感应信号对应的电压值与预设电压值相比较，如果感应信号对应的电压值大于预设电压值，则输出启动信号，报警模块6接收到比较模块5的启动信号时，输出报警信号，蜂鸣器61接收到报警信号，蜂鸣器61导通，指示灯62导通，进而便于提示工作人员储水箱363内水的温度较高，需停机更换储水箱363内的水，便于工作时，对保护镜进行降温。
参照图3和图4，安装板362设有用于储存水的储水层365，安装板362开设有用于将流道3623内水导入至储水层365内的通孔，通孔与流道3623远离水管3631处相连通，且流道3623向通孔处倾斜设置，安装板362的通孔处设有阻断组件。需对保护镜片进行更换时，将安装板362拆卸下，水管3631的阀门3634关闭，阻断组件打开通孔，流道3623中的水通过通孔流至储水层365内，有利于减少拆卸安装板362时水流入壳体361内的现象，进而有利于减少该激光切割机损坏的现象，提高了该激光切割机的使用寿命。
参照图3和图6，阻断组件包括阻断板3651、密封层3652、两个连接弹簧3653、两个插件和把手3654，阻断板3651与安装板362滑动连接，阻断板3651水平设置，密封层3652固定连接于阻断板3651的上端，密封层3652远离阻断板3651的一端与安装板362滑动连接，密封层3652使水不易从流道3623中渗出。连接弹簧3653水平设置，连接弹簧3653的一端与安装板362固定连接，连接弹簧3653的另一端与阻断板3651固定连接，阻断板3651远离连接弹簧3653的一端与把手3654固定连接，插件包括滑动块3655和固定块3656，固定块3656与安装板362固定连接，固定块3656与安装板362之间留有间隙，间隙与滑动块3655相适配，滑动块3655与阻断板3651滑动连接，滑动块3655与固定块3656滑动连接。密封层3652和阻断板3651均开通有透孔。
参照图3和图6，需将流道3623内水导至储水层365内时，关闭阀门3634，停用循环水泵3632，工作人员滑动滑动块3655，使滑动块3655与固定块3656分离，再拉动把手3654，把手3654带动阻断板3651横移，使透孔与通孔相连通，进而便于流道3623内的水流入至储水层365内，有利于减少水流入壳体361内的现象，使该激光切割机不易损坏，提高了该激光切割机的使用寿命。连接弹簧3653起连接作用，阻断板3651横移时，连接弹簧3653伸张，把手3654失去力的作用时，连接弹簧3653回弹，便于阻断板3651进行复位。工作时，滑动块3655与固定块3656相配合，固定阻断板3651，使通孔与透孔不易连通，进而有利于减少工作时流道3623内水流入储水层365内。
本申请实施例一种高精度数控激光切割机的实施原理为：使用该激光切割机对金属板材进行切割时，传送带22将金属板材输送至激光头36的下方，升降油缸23调整金属板材的高度。激光头36对金属板材进行激光切割，激光切割金属板材，产生气体和飞溅物，打开阀门3634，同时启动循环水泵3632，储水箱363内的水通过水管3631流入至流道3623内，将帕尔贴半导体层364通电，将保护镜的热量传递至流道3623内的水中，对保护镜进行降温。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高精度数控激光切割机，包括机体(1)，其特征在于：所述机体(1)的上端设有用于切割金属板材的激光头(36)，所述激光头(36)包括用于固定保护镜的安装板(362)以及用于固定安装板(362)的壳体(361)，所述安装板(362)水平设置，所述壳体(361)的一侧设有用于储存水的储水箱(363)，所述安装板(362)开通有用于激光穿过的安装孔，所述安装板(362)的安装孔处开设有用于水通过的流道(3623)，所述流道(3623)沿安装板(362)的安装孔处周向设置，所述流道(3623)与所述储水箱(363)相连通。
2.根据权利要求1所述的一种高精度数控激光切割机，其特征在于：所述安装板(362)的安装孔处设有用于将热量传递至流道(3623)内的帕尔贴半导体层(364)，所述帕尔贴半导体层(364)与所述安装板(362)固定连接，所述帕尔贴半导体层(364)沿安装板(362)的安装孔处周向均匀设置。
3.根据权利要求1所述的一种高精度数控激光切割机，其特征在于：所述流道(3623)的进水口处和出水口处分别连通有水管(3631)，所述水管(3631)与所述安装板(362)可拆卸连接，两个所述水管(3631)靠近安装板(362)的一端均设有用于打开或关闭水管(3631)的阀门(3634)。
4.根据权利要求3所述的一种高精度数控激光切割机，其特征在于：所述安装板(362)与所述壳体(361)可拆卸连接，所述安装板(362)的下方设有用于收集流道(3623)内水的储水层(365)，所述安装板(362)开设有用于将流道(3623)中水排至储水层(365)内的通孔，所述通孔分别与所述储水层(365)和所述流道(3623)相连通，所述安装板(362)的通孔处设有用于打开或关闭通孔的阻断组件。
5.根据权利要求4所述的一种高精度数控激光切割机，其特征在于：所述阻断组件包括用于阻断通孔的阻断板(3651)、用于密封通孔的密封层(3652)、用于连接安装板(362)的连接弹簧(3653)以及用于将阻断板(3651)固定于安装板(362)上的插件，所述阻断板(3651)水平设置，所述密封层(3652)连接于阻断板(3651)的上端，所述密封层(3652)远离安装板(362)的一端与所述安装板(362)滑动连接，所述阻断板(3651)和 所述密封层(3652)均开通有透孔，所述透孔的横截面积与所述通孔的横截面积等同，所述阻断板(3651)的一端与所述连接弹簧(3653)相连接，所述连接弹簧(3653)水平设置，所述连接弹簧(3653)远离阻断板(3651)的一端与所述安装板(362)相连接，所述阻断板(3651)向远离连接弹簧(3653)方向横移，所述连接弹簧(3653)伸张，所述透孔与所述通孔相连通。
6.根据权利要求1所述的一种高精度数控激光切割机，其特征在于：所述机体(1)的两侧分别设有水平设置的驱动丝杠(31)，所述机体(1)的上端设有带动板(33)，所述带动板(33)的两端分别与两个驱动丝杠(31)螺纹配合，所述带动板(33)的上端设有用于驱动壳体(361)横移的横移丝杠(34)，所述横移丝杠(34)水平设置，所述横移丝杠(34)转动，所述壳体(361)沿横移丝杠(34)方向线性运动。
7.根据权利要求1所述的一种高精度数控激光切割机，其特征在于：所述壳体(361)设有用于横向吹气的吹气管(37)，所述吹气管(37)靠近保护镜的一端水平设置。
8.根据权利要求1所述的一种高精度数控激光切割机，其特征在于：所述储水箱(363)设有检控电路，所述检控电路包括感应模块(4)、比较模块(5)和报警模块(6)：
感应模块(4)，包括温度传感器(41)，温度传感器(41)设置于储水箱(363)内，温度传感器(41)用于感应储水箱(363)内水的温度，并输出感应信号；
比较模块(5)，比较模块(5)与感应模块(4)电连接，比较模块(5)用于接收感应模块(4)的感应信号，当比较模块(5)接收到感应信号时，将感应信号对应的电压值与预设电压值相比较，如果感应信号的电压值大于预设电压值，则比较模块(5)输出启动信号；
报警模块(6)，报警模块(6)与比较模块(5)电连接，报警模块(6)用于接收比较模块(5)的启动信号，报警模块(6)接收到启动信号时，输出警示信号。
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