CN120055573B - 一种自吸式光纤激光切割机 - Google Patents

一种自吸式光纤激光切割机

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Abstract

本发明公开了一种自吸式光纤激光切割机,包括床体,床体内设有工作台,床体上设置龙门架,龙门架上设置有激光切割头,工作台内安装有跟随激光切割头移动的自吸装置,自吸装置的首端设置有降温组件,自吸装置的中段设置有旋风分离组件,自吸装置的尾端设置有过滤组件;本发明通过移动组件与激光切割头的实时位置联动,自吸装置可精确跟随切割头移动,确保抽吸范围始终覆盖切割区域;降温组件采用水箱内嵌直角弯管形熔渣降温管,结合轮辐式接触板设计,通过冷水和倾斜接触板的热交换,快速降低熔融残渣温度;通过旋风分离组件与过滤组件的协同作用,实现烟尘与残渣的高效分离,而烟气经Y型过滤器和活性炭层实现两级净化。

Description

一种自吸式光纤激光切割机
技术领域
本发明涉及激光切割机技术领域,具体为一种自吸式光纤激光切割机。
背景技术
光纤激光切割机是一种先进的激光加工设备,利用光纤激光器产生的高能量密度激光束,通过聚焦在工件表面,使材料瞬间熔化或气化,从而实现精确切割。在切割过程中,高能激光束作用于材料表面会产生大量高温烟尘和熔融残渣。这些副产物不仅污染工作环境,危害操作人员健康,还会影响切割质量,甚至损坏设备。
在现有技术中采取的可跟随激光切割头进行移动式吸尘的方式中,通过吸尘头与管道连接对激光切割时产生的烟气和熔融残渣进行抽吸,但是高温熔融残渣直接进入管道易对管道内壁造成损伤,且会粘附在管壁上,影响其使用寿命,另外其在抽吸时无法根据切割时产生的烟尘量来动态调节抽吸设备的功率与能耗。此外,其过滤装置多采用单一过滤方式,对细小颗粒及有害气体的净化效果有限,且残渣收集和处理效率低下。
在中国专利CN118287857A中公开了一种自吸式光纤激光切割机,包括机座、作业平台以及激光切割组件,机座内部中空且上端开口,作业平台位于机座内,作业平台上开设有多个沿其厚度方向贯通作业平合的通槽,作业平台下侧设置有对切割作业时产生的有害气体以及熔融材料进行抽吸的自吸组件,自吸组件随激光发生器的移动而移动,高压抽气泵启动后,抽吸头产生吸力,从而可将切割头切割工件时产生的有害气体以及飞溅的熔融材料吸走,减少有害气体污染作业环境。该发明通过移动自吸组件随激光发生器的移动而移动,减少熔融材料飞溅而粘附在激光切割组件以及工件表面,确保激光切割组件正常运行,同时减少后续对工件的清洁工序,提高生产效率。然而,其抽吸头连接的软管会被高温熔渣烫伤,并且熔渣会粘付在软管内壁,导致堵塞;其采用的高压抽气泵无法根据烟尘量调节其运行效率,也不具备多种熔渣分离方式,所以达到的吸尘效果不佳。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述背景技术中存在的缺陷,提供一种自吸式光纤激光切割机。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的:提供一种自吸式光纤激光切割机,包括内部中空且上端开口的床体,所述床体内设有工作台,所述床体上通过移动座移动设置龙门架,所述龙门架上移动设置有激光切割头,所述工作台内安装有跟随所述激光切割头移动的自吸装置,所述自吸装置对所述激光切割头进行切割作业时产生的烟气和熔融残渣进行抽吸;所述自吸装置的首端设置有对刚吸入的高温熔融残渣进行降温的降温组件,所述自吸装置的中段设置有对烟气和熔融残渣进行分离的旋风分离组件,所述自吸装置的尾端设置有对烟气进行过滤的过滤组件;所述自吸装置还包括带动所述自吸装置跟随所述激光切割头进行移动的移动组件,所述移动组件上设置有带动所述自吸装置首端进行移动抽吸的移动板。
进一步地,所述移动组件包括两个分别固定安装在所述工作台两侧的第一电机,所述第一电机的输出端分别连接设有第一螺杆,所述第一螺杆的另一端转动安装在所述工作台上,两个所述第一螺杆之间设有集渣箱,所述集渣箱的两端侧面上均设有连接耳,所述连接耳上开设有与所述第一螺杆配合连接的连接螺孔;所述集渣箱的顶部两端固定连接设有安装块,所述安装块的侧面安装有第二电机,两个所述安装块之间转动设有第二螺杆,所述第二电机的输出端与所述第二螺杆连接;所述第二螺杆上通过螺纹连接安装有所述移动板,所述第二螺杆一侧的两个所述安装块之间设有导向杆,所述导向杆贯穿所述移动板。
进一步地,在所述激光切割头的X/Y轴导轨上安装磁栅尺或光栅尺,实时获取其坐标位置;通过高速工业总线将所述激光切割头的位置数据实时传输至所述移动组件的控制单元。
进一步地,所述自吸装置的首端包括所述降温组件和漏斗状的抽吸头;所述降温组件包括安装在所述移动板上的水箱,所述水箱内设有直角弯管形结构的熔渣降温管,所述熔渣降温管的两端分别连接安装在所述水箱的顶面和侧面,所述熔渣降温管内设置有多个倾斜设置的放射状的接触板,所述接触板呈轮辐式均匀分布,并沿着所述熔渣降温管的直角弯曲中心线间隔附着于管道内壁,每个所述接触板内均开设有与所述水箱内的冷水连通的进水腔;所述水箱的顶面安装有所述抽吸头,所述抽吸头的尾部连接设有与所述熔渣降温管连通的连接管,所述连接管的内径尺寸小于所述熔渣降温管的内径尺寸。
进一步地,所述旋风分离组件包括安装在所述集渣箱顶面的旋风分离桶,所述旋风分离桶的下锥体伸入所述集渣箱内,所述旋风分离桶的切向进风口处连接设有吸风管,所述吸风管的另一端安装在所述水箱的侧面并与所述熔渣降温管连通,所述吸风管的内径尺寸小于所述熔渣降温管的内径尺寸,所述旋风分离桶的顶部出风口连接设有出风管;所述集渣箱的箱体侧面连接设有安装盒,所述安装盒内安装有离心风机,所述出风管的另一端与所述离心风机的进风口连接。
进一步地,所述吸风管包括安装在所述集渣箱顶面的金属管和与所述金属管相连的软管,所述软管的另一端连接安装在所述水箱的侧面并与所述熔渣降温管连通,所述金属管与所述软管相连的一端设置有管道夹,所述管道夹固定安装在所述集渣箱的顶面,所述金属管的另一端与所述旋风分离桶的切向进风口连接;所述金属管的外侧面上安装有烟尘浓度传感器。
进一步地,所述过滤组件包括与所述离心风机的出风口连接安装的Y型过滤器,所述Y型过滤器包括过滤筒和设置在所述过滤筒内的过滤网,所述过滤筒的底部设有可拆卸的底盖,所述Y型过滤器的出口处连接设有净化筒,所述净化筒内安装有活性炭层。
进一步地,所述熔渣降温管、所述连接管、所述金属管和所述出风管均采用不锈钢材质,所述软管为塑胶软管,并且其内壁涂有耐高温陶瓷涂层。
进一步地,所述集渣箱的底部设置有出料管,所述出料管上密封安装有排料阀;所述工作台的内侧设置有导轨,所述集渣箱两端的所述连接耳分别在所述导轨内移动,所述集渣箱的下方设有用于接收并转运残渣的收渣小车。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1.通过移动组件与激光切割头的实时位置联动,自吸装置可精确跟随切割头移动,确保抽吸范围始终覆盖切割区域;降温组件采用水箱内嵌直角弯管形熔渣降温管,结合轮辐式接触板设计,通过冷水和倾斜接触板的热交换,快速降低熔融残渣温度,避免管道堵塞和高温损伤,另外配合流速控制(连接管与熔渣降温管的管径梯度设计),延长熔渣停留时间,优化冷却效果,同时减少管道磨损。
2.通过旋风分离组件与过滤组件的协同作用,实现烟尘与残渣的高效分离。旋风分离桶利用离心力将固态残渣甩入集渣箱,而烟气经Y型过滤器和活性炭层实现两级净化,有效去除细小颗粒及有害气体,确保排放符合环保标准。集渣箱底部设有排料阀,便于残渣快速清理卸料,提升工作效率。
3.集成烟尘浓度传感器与PLC控制系统,实时监测烟尘浓度并动态调节离心风机功率,实现抽吸效率与能耗的平衡。软管(内壁耐高温陶瓷涂层)与金属管的组合设计兼顾灵活性与耐用性,配合防护网保护传感器,延长设备使用寿命。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图;
图2为本发明中工作台和自吸装置的示意图;
图3为本发明中自吸装置的示意图;
图4为本发明中自吸装置的俯视图;
图5为图4中A-A的剖视图;
图6为本发明中熔渣降温管的立体图和剖视图;
图7为本发明中过滤组件的示意图。
图中:1-床体、2-工作台、3-龙门架、4-激光切割头、5-降温组件、6-旋风分离组件、7-过滤组件、8-移动组件、9-移动板、10-集渣箱、11-抽吸头、12-安装盒、13-管道夹、14-烟尘浓度传感器;
51-水箱、52-熔渣降温管、61-旋风分离桶、62-吸风管、63-出风管、64-离心风机、71-Y型过滤器、72-净化筒、81-第一电机、82-第一螺杆、83-第二电机、84-第二螺杆、85-导向杆、111-连接管、521-接触板、522-进水腔、621-金属管、622-软管、711-过滤筒、712-过滤网、713-底盖。
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。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。
实施例一
结合图1-7所示的一种自吸式光纤激光切割机,包括内部中空且上端开口的床体1,床体1内设有工作台2,床体1上通过移动座移动设置龙门架3,龙门架3上移动设置有激光切割头4,工作台2内安装有跟随激光切割头4移动的自吸装置,自吸装置对激光切割头4进行切割作业时产生的烟气和熔融残渣进行抽吸;自吸装置的首端设置有对刚吸入的高温熔融残渣进行降温的降温组件5,自吸装置的中段设置有对烟气和熔融残渣进行分离的旋风分离组件6,自吸装置的尾端设置有对烟气进行过滤的过滤组件7;自吸装置还包括带动自吸装置跟随激光切割头4进行移动的移动组件8,移动组件8上设置有带动自吸装置首端进行移动抽吸的移动板9;
如图2-3所示,移动组件8包括两个分别固定安装在工作台2两侧的第一电机81,第一电机81的输出端分别连接设有第一螺杆82,第一螺杆82的另一端转动安装在工作台2上,两个第一螺杆82之间设有集渣箱10,集渣箱10的两端侧面上均设有连接耳,连接耳上开设有与第一螺杆82配合连接的连接螺孔;集渣箱10的顶部两端固定连接设有安装块,安装块的侧面安装有第二电机83,两个安装块之间转动设有第二螺杆84,第二电机83的输出端与第二螺杆84连接;第二螺杆84上通过螺纹连接安装有移动板9,第二螺杆84一侧的两个安装块之间设有导向杆85,导向杆85贯穿移动板9;激光切割头4的X/Y轴导轨上安装磁栅尺或光栅尺,实时获取其坐标位置;通过高速工业总线将激光切割头4的位置数据实时传输至移动组件8的控制单元;工作台2的内侧设置有导轨,集渣箱10两端的连接耳分别在导轨内移动;
使用时,控制单元可采用PLC控制器,控制移动组件8中的两个第一电机81带动两个第一螺杆82同步进行转动,通过第一螺杆82与集渣箱10的两个连接耳的螺接带动集渣箱10跟随激光切割头4在X轴方向上进行移动,而通过控制第二电机83的转动带动第二螺杆84进行转动,并利用导向杆85进行移动导向,从而使移动板9跟随激光切割头4在Y方向上进行移动,由此使移动板9带着抽吸头11在床身上的齿条下方对激光切割时产生的烟气和熔融残渣进行抽吸。
如图5-6所示,自吸装置的首端包括降温组件5和漏斗状的抽吸头11;降温组件5包括安装在移动板9上的水箱51,水箱51内设有直角弯管形结构的熔渣降温管52,熔渣降温管52的两端分别连接安装在水箱51的顶面和侧面,熔渣降温管52内设置有多个倾斜设置的放射状的接触板521,接触板521呈轮辐式均匀分布,并沿着熔渣降温管52的直角弯曲中心线间隔附着于管道内壁,每个接触板521内均开设有与水箱51内的冷水连通的进水腔522;水箱51的顶面安装有抽吸头11,抽吸头11的尾部连接设有与熔渣降温管52连通的连接管111,连接管111的内径尺寸小于熔渣降温管52的内径尺寸;
自吸装置通过移动组件8从而跟随激光切割头4确保抽吸范围始终覆盖切割区域;抽吸时,启动旋风分离组件6中的离心风机64,利用抽吸头11对激光切割过程中产生的烟气和熔融残渣进行抽吸,随后烟气和残渣通过抽吸头11和连接管111进入熔渣降温管52内;如图6所示,一方面熔渣降温管52内设置有多个倾斜的接触板521,且接触板521分布附着与熔渣降温管52的内壁上,由此当熔融残渣进入到熔渣降温管52内时,势必会与接触板521进行接触,而一方面,熔渣降温管52处于水箱51内,而水箱51中储存有冷水,冷水会进入进水腔522内,从而充斥在每个接触板521的内部,以此降低接触板521的温度,由此熔融残渣在经过熔渣降温管52时,会与接触板521接触并进行热交换,由此来降低熔融残渣的温度;
另外,由于连接管111的内径尺寸小于熔渣降温管52的内径尺寸,所以,在连接管111中高速运动的熔渣在进入熔渣降温管52内后,根据连续性方程=A·v(流量恒定)的计算,熔渣的流动速度会降低,流速降低延长了熔渣在熔渣降温管52内的停留时间,使其充分与低温的接触板521进行热交换,由此对熔融的残渣起到降温效果,避免其高温对输送管造成损伤,以及粘附在管道内;另外低速流动减少了熔渣对熔渣降温管52内管壁的冲击磨损,同时配合接触板521的倾斜设计,促进熔渣破碎和冷却效率,配合接触板521的破碎作用,优化了后续残渣处理效果。
如图3-5所示,旋风分离组件6包括安装在集渣箱10顶面的旋风分离桶61,旋风分离桶61的下锥体伸入集渣箱10内,旋风分离桶61的切向进风口处连接设有吸风管62,吸风管62的另一端安装在水箱51的侧面并与熔渣降温管52连通,吸风管62的内径尺寸小于熔渣降温管52的内径尺寸,旋风分离桶61的顶部出风口连接设有出风管63;集渣箱10的箱体侧面连接设有安装盒12,安装盒12内安装有离心风机64,出风管63的另一端与离心风机64的进风口连接;
熔融残渣经过降温后与烟气继续经过吸风管62,而吸风管62的内径尺寸小于熔渣降温管52的内径尺寸,从而熔渣进入吸风管62后流速升高,保障残渣高效进入旋风分离桶61内,通过旋风分离桶61的离心力作用,将固态残渣甩入集渣箱10内,而烟气则通过出风管63和离心风机64进入过滤组件7内,继续过滤烟气当中的细小颗粒和有害气体;其中,集渣箱10采取密封设计,避免气流泄露,保证旋风分离桶的稳定运行,集渣箱10的底部设置有出料管,出料管上密封安装有排料阀,可通过打开排料阀将集渣箱10内的熔渣卸至集渣箱10下方的收渣小车内,收渣小车将熔渣运出;另外,在集渣箱10的外侧壁上可安装振动器,在利用出料管进行排料时可增强集渣箱10内残渣的排料效果,提高清理效率。
如图3和图7所示,过滤组件7包括与离心风机64的出风口连接安装的Y型过滤器71,Y型过滤器71包括过滤筒711和设置在过滤筒711内的过滤网712,过滤筒711的底部设有可拆卸的底盖713,Y型过滤器71的出口处连接设有净化筒72,净化筒72内安装有活性炭层;使用时,烟气经离心风机64加压后进入过滤组件7,依次通过Y型过滤器71的过滤网712和净化筒72的活性炭层,最终净化后的气体排放至外部,而烟气中的细小颗粒则被过滤网712过滤并留在Y型过滤器71内,可通过打开底盖713将颗粒清理出去。
实施例二
如图3和图5所示,相比于实施例一,本实施例中的吸风管62分为安装在集渣箱10顶面的金属管621和与金属管621相连的软管622,软管622的另一端连接安装在水箱51的侧面并与熔渣降温管52连通,金属管621与软管622相连的一端设置有管道夹13,管道夹13固定安装在集渣箱10的顶面,金属管621的另一端与旋风分离桶61的切向进风口连接;金属管621的外侧面上安装有烟尘浓度传感器14;
使用时,软管622为塑胶软管,并且其内壁涂有耐高温陶瓷涂层,软管622便于伸展,可跟随水箱进行移动,而金属管621一端与旋风分离桶61的切向进风口连接,另一端则通过管道夹13固定安装在集渣箱10的顶面上,其中,金属管621上安装有烟尘浓度传感器14,经过金属管621处的烟气已完成降温,温度稳定在烟尘浓度传感器14的耐受范围内,且尚未被旋风分离桶61过滤,能够真实反映切割过程中烟尘的实际浓度;由此将烟尘浓度传感器14的检测数据传送至控制单元,并通过PLC控制器动态调节离心风机64的功率和电机转速,优化抽吸效率并降低能耗。另外,可在烟尘浓度传感器14的外部增设防护网,以避免熔渣大颗粒直接撞击传感器,以此延长使用寿命,防护网采用高通透性金属网(如不锈钢细孔网),既能阻挡较大颗粒,又不阻碍烟尘通过,确保检测精度。
熔渣降温管52、连接管111、金属管621和出风管63均采用不锈钢材质,软管622为塑胶软管,并且其内壁涂有耐高温陶瓷涂层。
本发明的工作原理:移动组件8根据激光切割头4的实时位置数据,驱动自吸装置跟随切割头移动,确保抽吸范围始终覆盖切割区域;自吸装置首端的漏斗状抽吸头11吸入高温烟气和熔融残渣,通过降温组件5的熔渣降温管52进行冷却。冷却过程中,熔融残渣与倾斜的接触板521碰撞,进一步破碎并与水箱51中的冷水热交换降温;降温后的混合物流入旋风分离组件6,通过旋风分离桶61的离心力作用,将固态残渣甩入集渣箱10,而烟气则通过出风管63进入下一环节;其中,通过“小→大→小”的管径变化,系统实现流速的“高→低→高”动态调节,连接管111高速吸入,确保及时抽吸切割区域的烟尘,熔渣降温管52内低速冷却,最大化热交换,吸风管62高速输送,保障残渣高效进入旋风分离组件;最后烟气经离心风机64加压后进入过滤组件7,依次通过Y型过滤器71的过滤网712和净化筒72的活性炭层,最终净化后的气体排放至外部。
需要说明的是,对于上述移动组件8带动自吸装置跟随激光切割头4进行移动,可采用工业自动化中广泛采用的PLC(可编程逻辑控制器)来控制激光切割头的X/Y/Z轴运动,以及同步驱动电机(如第一电机和第二电机)的转速与转向,接收传感器(如磁栅尺、光栅尺)的实时位置数据,并通过高速工业总线实现与移动组件8的通信,以此通过PLC实现切割逻辑编程和伺服电机控制,另外,在对两个第一电机81进行同步控制其运行时,也可配备编码器或位置传感器,实时监测电机转速和螺杆位置,反馈至PLC控制单元进行动态调整,进一步保障同步精度,使激光切割机的吸尘功能更加稳定。
对于本发明中水箱51内的水温进行控制以使其能够持续通过热交换对熔融残渣进行降温的手段可采取通过将水箱与外部的循环水冷却设备连通对水箱内的水进行流动降温;或者在水箱外壁加装散热翅片,并设置轴流风机强制空气对流,通过自然对流与强制风冷结合散热,无需复杂外部设备,适用于中小型设备或间歇作业场景。
对于连接管111、吸风管62和熔渣降温管52的内径大小关系,根据连续性方程=A·v(流量恒定)的计算。当连接管111的内径尺寸是熔渣降温管52内径尺寸的1/2时,那么经过计算,熔渣进入熔渣降温管52后,流速降至在连接管111中流速的25%,即降低了75%,由此延长熔渣的停留时间,优化了冷却效果。在实际的使用过程中需要根据实际情况来决定管内径的尺寸,以此降低熔渣在熔渣降温管52内的流动速度,以加强熔渣冷却。
对于本发明中的烟尘浓度传感器14可选择激光散射式烟尘浓度传感器(如SICKGM700),其高精度、实时性和抗干扰能力与系统需求高度匹配。通过防护网设计、安装位置优化及信号集成,可确保传感器在高温、高粉尘环境下长期稳定运行。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种自吸式光纤激光切割机,包括内部中空且上端开口的床体(1),所述床体(1)内设有工作台(2),所述床体(1)上通过移动座移动设置龙门架(3),所述龙门架(3)上移动设置有激光切割头(4),其特征在于:所述工作台(2)内安装有跟随所述激光切割头(4)移动的自吸装置,所述自吸装置对所述激光切割头(4)进行切割作业时产生的烟气和熔融残渣进行抽吸;所述自吸装置的首端设置有对刚吸入的高温熔融残渣进行降温的降温组件(5),所述自吸装置的中段设置有对烟气和熔融残渣进行分离的旋风分离组件(6),所述自吸装置的尾端设置有对烟气进行过滤的过滤组件(7);所述自吸装置还包括带动所述自吸装置跟随所述激光切割头(4)进行移动的移动组件(8),所述移动组件(8)上设置有带动所述自吸装置首端进行移动抽吸的移动板(9);
所述移动组件(8)包括两个分别固定安装在所述工作台(2)两侧的第一电机(81),所述第一电机(81)的输出端分别连接设有第一螺杆(82),所述第一螺杆(82)的另一端转动安装在所述工作台(2)上,两个所述第一螺杆(82)之间设有集渣箱(10),所述集渣箱(10)的两端侧面上均设有连接耳,所述连接耳上开设有与所述第一螺杆(82)配合连接的连接螺孔;所述集渣箱(10)的顶部两端固定连接设有安装块,所述安装块的侧面安装有第二电机(83),两个所述安装块之间转动设有第二螺杆(84),所述第二电机(83)的输出端与所述第二螺杆(84)连接;所述第二螺杆(84)上通过螺纹连接安装有所述移动板(9),所述第二螺杆(84)一侧的两个所述安装块之间设有导向杆(85),所述导向杆(85)贯穿所述移动板(9);
所述自吸装置的首端包括所述降温组件(5)和漏斗状的抽吸头(11);所述降温组件(5)包括安装在所述移动板(9)上的水箱(51),所述水箱(51)内设有直角弯管形结构的熔渣降温管(52),所述熔渣降温管(52)的两端分别连接安装在所述水箱(51)的顶面和侧面,所述熔渣降温管(52)内设置有多个倾斜设置的放射状的接触板(521),所述接触板(521)呈轮辐式均匀分布,并沿着所述熔渣降温管(52)的直角弯曲中心线间隔附着于管道内壁,每个所述接触板(521)内均开设有与所述水箱(51)内的冷水连通的进水腔(522);所述水箱(51)的顶面安装有所述抽吸头(11),所述抽吸头(11)的尾部连接设有与所述熔渣降温管(52)连通的连接管(111),所述连接管(111)的内径尺寸小于所述熔渣降温管(52)的内径尺寸;
所述旋风分离组件(6)包括安装在所述集渣箱(10)顶面的旋风分离桶(61),所述旋风分离桶(61)的下锥体伸入所述集渣箱(10)内,所述旋风分离桶(61)的切向进风口处连接设有吸风管(62),所述吸风管(62)的另一端安装在所述水箱(51)的侧面并与所述熔渣降温管(52)连通,所述吸风管(62)的内径尺寸小于所述熔渣降温管(52)的内径尺寸,所述旋风分离桶(61)的顶部出风口连接设有出风管(63);所述集渣箱(10)的箱体侧面连接设有安装盒(12),所述安装盒(12)内安装有离心风机(64),所述出风管(63)的另一端与所述离心风机(64)的进风口连接;
所述吸风管(62)包括安装在所述集渣箱(10)顶面的金属管(621)和与所述金属管(621)相连的软管(622),所述软管(622)的另一端连接安装在所述水箱(51)的侧面并与所述熔渣降温管(52)连通,所述金属管(621)与所述软管(622)相连的一端设置有管道夹(13),所述管道夹(13)固定安装在所述集渣箱(10)的顶面,所述金属管(621)的另一端与所述旋风分离桶(61)的切向进风口连接;所述金属管(621)的外侧面上安装有烟尘浓度传感器(14)。
2.根据权利要求1所述的自吸式光纤激光切割机,其特征在于:在所述激光切割头(4)的X/Y轴导轨上安装磁栅尺或光栅尺,实时获取其坐标位置;通过高速工业总线将所述激光切割头(4)的位置数据实时传输至所述移动组件(8)的控制单元。
3.根据权利要求2所述的自吸式光纤激光切割机,其特征在于:所述过滤组件(7)包括与所述离心风机(64)的出风口连接安装的Y型过滤器(71),所述Y型过滤器(71)包括过滤筒(711)和设置在所述过滤筒(711)内的过滤网(712),所述过滤筒(711)的底部设有可拆卸的底盖(713),所述Y型过滤器(71)的出口处连接设有净化筒(72),所述净化筒(72)内安装有活性炭层。
4.根据权利要求3所述的自吸式光纤激光切割机,其特征在于:所述熔渣降温管(52)、所述连接管(111)、所述金属管(621)和所述出风管(63)均采用不锈钢材质,所述软管(622)为塑胶软管,并且其内壁涂有耐高温陶瓷涂层。
5.根据权利要求4所述的自吸式光纤激光切割机,其特征在于:所述集渣箱(10)的底部设置有出料管,所述出料管上密封安装有排料阀;所述工作台(2)的内侧设置有导轨,所述集渣箱(10)两端的所述连接耳分别在所述导轨内移动,所述集渣箱(10)的下方设有用于接收并转运残渣的收渣小车。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN120533324B (zh) * 2025-07-25 2025-11-07 北京富仕森科技有限公司 一种印制电路板加工用激光切割装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN211011456U (zh) * 2019-12-05 2020-07-14 秦皇岛启航玻璃机械设备制造有限公司 一种工业尾气降温除尘设备
CN112588065A (zh) * 2020-12-04 2021-04-02 戴李静 一种环保型焊接烟尘净化器
CN215787575U (zh) * 2021-09-22 2022-02-11 云南铁汉钢结构工程有限公司 一种可对切割烟气处理的钢结构件生产用光纤激光切割机
CN217528627U (zh) * 2022-06-28 2022-10-04 鄂尔多斯市蒙泰铝业有限责任公司 一种适用于电解车间使用的烟尘风罩
CN119457469A (zh) * 2024-10-31 2025-02-18 江苏正诚智能装备制造有限公司 一种带有废屑回收机构的激光切割装置
CN119658160A (zh) * 2024-12-31 2025-03-21 嘉兴杰特新材料股份有限公司 一种玻纤布切割装置及切割方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004211155A (ja) * 2002-12-27 2004-07-29 Tamura Kaken Co Ltd 金属微粒子の製造方法、金属微粒子含有物及びソルダーペースト組成物
CN100560182C (zh) * 2007-03-29 2009-11-18 山西阳光环保科技有限公司 陶瓷滤芯除尘器
CN102050475B (zh) * 2009-10-27 2013-07-03 沈阳铝镁设计研究院有限公司 双室流态化冷却器
CN102677149A (zh) * 2011-03-18 2012-09-19 洛阳金诺机械工程有限公司 同时拉制七根硅芯的高频感应加热线圈结构
CN208177694U (zh) * 2018-01-30 2018-12-04 广州市番禺盛达穗南有限公司 用于珍珠岩膨胀加工的新型物料及尾气联合处理设备
CN209054962U (zh) * 2018-11-13 2019-07-02 伊川县盛裕耐火材料有限公司 一种棕刚玉冶炼炉排烟道专用冷却装置
CN111346433A (zh) * 2018-12-20 2020-06-30 上海虎焊工业工程有限责任公司 移动式焊接烟尘净化器及净化方法
CN218699725U (zh) * 2022-11-02 2023-03-24 深圳市鸿运达仓储设备有限公司 一种床生产加工用切割设备
CN218612247U (zh) * 2022-11-21 2023-03-14 中达智能装备(唐山)有限公司 一种激光切割机的移动式除尘机构
CN116929081B (zh) * 2023-09-18 2023-12-01 赣州有色冶金机械有限公司 一种收尘下料装置及具有其的回转还原炉
CN118287857A (zh) * 2024-06-06 2024-07-05 杭州超翰智能装备有限公司 一种自吸式光纤激光切割机

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN211011456U (zh) * 2019-12-05 2020-07-14 秦皇岛启航玻璃机械设备制造有限公司 一种工业尾气降温除尘设备
CN112588065A (zh) * 2020-12-04 2021-04-02 戴李静 一种环保型焊接烟尘净化器
CN215787575U (zh) * 2021-09-22 2022-02-11 云南铁汉钢结构工程有限公司 一种可对切割烟气处理的钢结构件生产用光纤激光切割机
CN217528627U (zh) * 2022-06-28 2022-10-04 鄂尔多斯市蒙泰铝业有限责任公司 一种适用于电解车间使用的烟尘风罩
CN119457469A (zh) * 2024-10-31 2025-02-18 江苏正诚智能装备制造有限公司 一种带有废屑回收机构的激光切割装置
CN119658160A (zh) * 2024-12-31 2025-03-21 嘉兴杰特新材料股份有限公司 一种玻纤布切割装置及切割方法

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