CN117697128A - 一种三维激光切割机除尘系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种三维激光切割机除尘系统，属于激光设备技术领域，其包括鼓风装置和除尘装置，鼓风装置包括鼓风机，鼓风机的出口连通有侧风道一、侧风道二和上风道，侧风道一的出风口一和侧风道二的出风口二设置在切割平台的同一侧，侧风道一的出风口一位于切割平台的下方，侧风道二的出风口二位于切割平台的上方，上风道的出风口设置在切割平台的上方；除尘装置包括除尘器，除尘器的入口连通有除尘风道，除尘风道的进风口设置在切割平台的一侧，且除尘风道的进风口与侧风道一的出风口一、侧风道二的出风口二相对设置。本发明能够对三维激光切割机进行高效除尘，从而保护工作环境及操作人员身体健康。

Description

一种三维激光切割机除尘系统

技术领域

本发明属于激光设备技术领域，具体涉及一种三维激光切割机除尘系统。

背景技术

目前，在使用激光切割设备对金属工件进行切割时，其容易产生大量金属粉尘和废气，且其所产生的大量烟尘不仅会污染精密部件(如切割头)，从而影响精密部件的使用寿命和稳定性；还会严重污染工作环境，从而危害操作人员的身体健康。

为避免切割过程中所产生的大量烟尘对人体健康造成伤害及污染大气环境，现有激光切割设备大多配置有能够及时对所产生的金属粉尘和废气进行收集、净化处理的抽风除尘设备，而且市面上的平面板材激光切割机的抽风除尘装置主要采用的是在床身主体结构的左右两侧各自设置一条除尘通道，并将风机或除尘器与除尘通道连接的方式，这样其能够使板材下方的空间形成微负压的环境，且这时切割过程中产生的大部分粉尘可先通过切割头处与切割头切割方向（垂直从上往下）同向的切割气体吹到板材下方，再经过设备底部的风门由抽风除尘装置排出切割空间。

但是由于三维切割的切割角度不同于平面切割，即由于三维切割过程中切割头会根据工件的表面的法向角度来进行切割动作，其切割方向具有多样化的特点，且其所产生的切割气体方向不会与具有固定方向的除尘通道的除尘气流完全契合，其可能会随着切割过程布满整个切割空间。现有平面板材激光切割机所采用的这种仅在床身侧面设置除尘通道出风口的抽风除尘方式并不适用于三维激光切割机，且其容易造成除尘效果较差的问题，从而对工作环境造成污染，对操作人员的身体健康造成影响。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种能够对三维激光切割机进行高效除尘的三维激光切割机除尘系统，从而避免三维激光切割机本身关键零部件在切割过程中受到污染，以及保护工作环境及操作人员身体健康。

为了解决上述技术问题，本发明所提供的技术方案为：一种三维激光切割机除尘系统，其包括鼓风装置和除尘装置，所述鼓风装置包括鼓风机，所述鼓风机的出口连通有侧风道一、侧风道二和上风道，所述侧风道一的出风口一和侧风道二的出风口二设置在切割平台的同一侧，所述侧风道一的出风口一位于切割平台的下方并朝向三维激光切割机内部水平吹出气流，所述侧风道二的出风口二位于切割平台的上方并朝向三维激光切割机内部水平吹出气流；所述上风道的出风口设置在切割平台的上方并从上往下吹出气流；所述除尘装置包括除尘器，所述除尘器的入口连通有除尘风道，所述除尘风道的进风口设置在切割平台的一侧，且除尘风道的进风口与侧风道一的出风口一、侧风道二的出风口二相对设置。这样本发明可通过上述几个风道在工件周围及工件内部形成涡流气流，且这时切割形成的粉尘能够被涡流卷积起来，并随着气流进入除尘器，而不会四散开来造成污染，以达到对三维激光切割机进行高效除尘的目的。

进一步地，所述三维激光切割机除尘系统还包括设置在切割平台上的垂直通风道，并通过该垂直通风道保证切割工件处所产生的粉尘能够随气流向下流动至切割平台下方。

进一步地，所述上风道的出风口位于除尘风道的进风口和侧风道一的出风口一之间，以保证其能够在三维激光切割机内部形成涡流气流，即在工件周围及工件内部形成涡流气流。

进一步地，所述上风道包括上风道三和上风道四，所述上风道三的出风口三设置在侧风道一的出风口一和切割平台之间，所述上风道四的出风口四设置在除尘风道的进风口和切割平台之间。这样在上风道三的气流经过下方侧风道一的风流范围时，其能够形成往除尘器入口方向的气流，并加速切割平台下方空气流动，使切割平台和工件之间形成负压，这时此处切割产生的粉尘也会随着气流向下运动，进而被除尘器吸走，达到工件内部除尘的效果；同时，由于上风道四所吹出的气流下方就是除尘风道，上风道四所吹出的气流可以把粉尘直接带入到除尘器。

进一步地，所述侧风道一的出风口一、侧风道二的出风口二、上风道三的出风口三、上风道四的出风口四和除尘风道的进风口处分别设置有阀门一、阀门二、阀门三、阀门四和阀门五，所述切割平台的下方设置有气流流速传感器一，所述上风道三的出风口三、上风道四的出风口四和除尘风道的进风口处分别设置有气流流速传感器三、气流流速传感器四、气流流速传感器五，所述气流流速传感器一和气流流速传感器三、气流流速传感器四、气流流速传感器五均与能够控制阀门一、阀门二、阀门三、阀门四和阀门五的控制开关通信连接，并通过该控制开关对对应风道处阀门的旋转角度、出风量进行控制，通过该气流流速传感器对各个风道调整前和调整后的出风量或进风量进行实时检测。

进一步地，所述侧风道一的出风口一为扁平宽型，这样由于本发明中出风口一采用开口较窄的结构，其可增大出风口一处的所吹气流的流速；同时本发明还可通过该出风口一处所吹出的气流加速工件下方的空气流速。

进一步地，所述侧风道二的出风口二为扁平宽型，这样由于本发明中出风口二采用开口较窄的结构，其可增大出风口二处的所吹气流的流速；同时本发明还可通过该出风口二处所吹出的气流形成一层气流屏障，阻止切割粉尘去扩散到工件以上的空间，以及保证切割平台上方的气流能够从远离除尘风道的一侧向靠近除尘风道的一侧流动。

进一步地，上风道三的出风口三为喇叭口形，以保证其能够覆盖较大面积。

进一步地，上风道四的出风口四为喇叭口形，以保证其能够覆盖较大面积。

进一步地，除尘风道的进风口为喇叭口形，以保证其能够覆盖较大面积。

从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：1、本发明可通过上述几个风道在工件周围及工件内部形成涡流气流，这样切割形成的粉尘能够被涡流卷积起来，并随着气流进入除尘器，而不会四散开来造成污染，从而实现对三维激光切割机进行高效除尘的目的；2、本发明这种利用涡流进行吸尘的方式比单靠除尘器一个方向的吸尘效果要好，除尘范围要大；这样同等范围内本发明可以使用较小功率的除尘器，从而节约能耗；3、本发明不仅可通过气流流速传感器对各个风道的出风量或进风量进行检测，还可以根据检测结果对对应风道处阀门的旋转角度、出风量进行控制，以达到实时调整整个切割空间内气体流向的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中抽风除尘装置的示意图；

图2为本发明具体实施方式的示意图（图中箭头方向为三维激光切割机钣金罩内部气体流动方向）。

图中：1、工件；2、切割头；3、除尘气流；4、除尘风道；5、除尘器；6、鼓风机；7、侧风道一；8、阀门一；9、出风口一；10、侧风道二；11、阀门二；12、出风口二；13、出风口三；14、气流流速传感器三；15、上风道三；16、阀门三；17、上风道四；18、阀门四；19、出风口四；20、气流流速传感器四；21、阀门五；22、进风口；23、气流流速传感器五；24、切割平台；25、气流流速传感器一。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图2所示，本发明提供了一种三维激光切割机除尘系统，其包括设置在切割平台24上的垂直通风道，其还包括设置在切割平台24外围的鼓风装置和除尘装置。

具体地，所述鼓风装置包括设置在三维激光切割机的钣金罩外的鼓风机6，所述鼓风机6的出口连通有侧风道和上风道。其中，所述侧风道包括侧风道一7和侧风道二10，所述侧风道一7的出风口一9和侧风道二10的出风口二12设置在切割平台24的同一侧，而且所述侧风道一7的出风口一9位于切割平台24的下方并朝向三维激光切割机内部水平吹出气流，所述侧风道二10的出风口二12位于切割平台24的上方并朝向三维激光切割机内部水平吹出气流。所述上风道包括上风道三15和上风道四17，所述上风道三15的出风口三13和上风道四17的出风口四19均设置在切割平台24的上方并从上往下吹出气流，而且所述上风道三15的出风口三13设置在侧风道一7的出风口一9和切割平台24之间，所述上风道四17的出风口四19设置在除尘风道4的进风口22和切割平台24之间。

所述除尘装置包括除尘器5，所述除尘器5的入口连通有除尘风道4，所述除尘风道4的进风口22设置在切割平台24的一侧，且所述除尘风道4的进风口22与侧风道一7的出风口一9、侧风道二10的出风口二12相对设置。

基于此，本发明可通过该出风口一9处所吹出的气流加速工件1及切割平台24下方的空气流速，并在工件1下方形成负压；通过出风口二12处所吹出的气流形成一层气流屏障，阻止切割粉尘去扩散到工件1以上的空间，以及保证切割平台24上方的气流能够从远离除尘风道4的一侧向靠近除尘风道4的一侧流动；通过出风口三13和出风口四19处所吹出的气流使粉尘随着气流往下运动；从而在工件1周围及工件1内部形成涡流气流。这样切割形成的粉尘能够被涡流卷积起来，并随着气流进入除尘器5，而不会四散开来造成污染，从而达到对三维激光切割机进行高效除尘的目的。而且相较于现有的抽风除尘装置而言，本发明这种利用涡流进行吸尘的方式比单靠除尘器5一个方向的吸尘效果要好，除尘范围要大；这样同等范围内本发明可以使用较小功率的除尘器5，从而节约能耗。

另外，对于各个出风口的具体形状，本发明优选将所述侧风道一7的出风口一9和所述侧风道二10的出风口二12设计为开口较窄的扁平宽型，以增大对应出风口一9、出风口二12处的所吹气流的流速；将上风道三15的出风口三13和上风道四17的出风口四19、除尘风道4的进风口22设计为喇叭口形，以保证对应出风口三13、出风口四19和进风口22能够覆盖较大面积。

此外，本发明还在所述侧风道一7的出风口一9、侧风道二10的出风口二12、上风道三15的出风口三13、上风道四17的出风口四19和除尘风道4的进风口22处分别设置有阀门一8、阀门二11、阀门三16、阀门四18和阀门五21，在所述切割平台24的下方设置有气流流速传感器一25，在所述上风道三15的出风口三13、上风道四17的出风口四19和除尘风道4的进风口22处分别设置有气流流速传感器三14、气流流速传感器四20、气流流速传感器五23，并使所述气流流速传感器一25和气流流速传感器三14、气流流速传感器四20、气流流速传感器五23均与能够控制阀门一8、阀门二11、阀门三16、阀门四18和阀门五21的控制开关通信连接。这样本发明不仅可通过各个气流流速传感器对各个风道的出风量或进风量进行检测，还可以根据检测结果对对应风道处阀门的旋转角度、出风量进行控制，以达到实时准确调整整个切割空间内气体流向的目的。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等（如果存在）是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种三维激光切割机除尘系统，包括鼓风装置和除尘装置，所述鼓风装置包括鼓风机；其特征在于，所述鼓风机的出口连通有侧风道一、侧风道二和上风道，所述侧风道一的出风口一和侧风道二的出风口二设置在切割平台的同一侧，所述侧风道一的出风口一位于切割平台的下方并朝向三维激光切割机内部水平吹出气流，所述侧风道二的出风口二位于切割平台的上方并朝向三维激光切割机内部水平吹出气流；所述上风道的出风口设置在切割平台的上方并从上往下吹出气流；所述除尘装置包括除尘器，所述除尘器的入口连通有除尘风道，所述除尘风道的进风口设置在切割平台的一侧，且除尘风道的进风口与侧风道一的出风口一、侧风道二的出风口二相对设置。

2.根据权利要求1所述的三维激光切割机除尘系统，其特征在于，所述三维激光切割机除尘系统还包括设置在切割平台上的垂直通风道。

3.根据权利要求2所述的三维激光切割机除尘系统，其特征在于，所述上风道的出风口位于除尘风道的进风口和侧风道一的出风口一之间。

4.根据权利要求3所述的三维激光切割机除尘系统，其特征在于，所述上风道包括上风道三和上风道四，所述上风道三的出风口三设置在侧风道一的出风口一和切割平台之间，所述上风道四的出风口四设置在除尘风道的进风口和切割平台之间。

5.根据权利要求4所述的三维激光切割机除尘系统，其特征在于，所述侧风道一的出风口一、侧风道二的出风口二、上风道三的出风口三、上风道四的出风口四和除尘风道的进风口处分别设置有阀门一、阀门二、阀门三、阀门四和阀门五，所述切割平台的下方设置有气流流速传感器一，所述上风道三的出风口三、上风道四的出风口四和除尘风道的进风口处分别设置有气流流速传感器三、气流流速传感器四、气流流速传感器五，所述气流流速传感器一和气流流速传感器三、气流流速传感器四、气流流速传感器五均与能够控制阀门一、阀门二、阀门三、阀门四和阀门五的控制开关通信连接。

6.根据权利要求1至5任一所述的三维激光切割机除尘系统，其特征在于，所述侧风道一的出风口一为扁平宽型。

7.根据权利要求1至5任一所述的三维激光切割机除尘系统，其特征在于，所述侧风道二的出风口二为扁平宽型。

8.根据权利要求4或5所述的三维激光切割机除尘系统，其特征在于，上风道三的出风口三为喇叭口形。

9.根据权利要求4或5所述的三维激光切割机除尘系统，其特征在于，上风道四的出风口四为喇叭口形。

10.根据权利要求1至5任一所述的三维激光切割机除尘系统，其特征在于，除尘风道的进风口为喇叭口形。