CN120080025B - 一种电力铁塔构件螺栓孔加工用激光切割设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及激光切割设备领域，公开了一种电力铁塔构件螺栓孔加工用激光切割设备，包括激光切割器，所述激光切割器外侧设置有切割清理机构，在铁塔构件激光切割的同时，切割清理机构实时进行清理工作，气泵产生的高速气流通过气流喷头斜向喷射到切割区域，吹走切割时产生的烟尘和金属飞溅物，防止它们污染聚焦透镜或反射镜，吸附泵通过斜向导流架将切割产生的烟尘和飞溅物吸入并排出，保持工作环境的清洁，在这个过程中，由电机一驱动的旋转扫盘在下表面装有多个毛刷，这些毛刷在旋转过程中清扫切割边缘的毛刺和熔渣，在旋转扫盘的带动下，清扫片和刮刀共同作用，进一步清理切割边缘的毛刺和挂渣。

Description

一种电力铁塔构件螺栓孔加工用激光切割设备

技术领域

本发明涉及激光切割设备领域，尤其涉及一种电力铁塔构件螺栓孔加工用激光切割设备。

背景技术

激光切割设备利用高能激光束照射材料表面，使材料迅速熔化、汽化或达到点燃点，同时通过高速气流将熔化或燃烧的材料吹走，从而实现切割，特别是在电力铁塔行业中，适用于电力铁塔制造中的大型、长条型板件的加工，以及对工件坡口加工量大、中厚板为主的情况。

根据中国授权专利公告号：CN118926738B，公开了一种钣金激光切割设备，涉及钣金切割领域，解决了现有的激光切割设备的支撑齿板易出现残渣过多堆积的问题，包括：设备外壳与固定安装于设备外壳顶部的顶架，顶架的内侧固定安装有驱动架，驱动架的输出端上固定安装有激光切割器，设备外壳的内侧安装有两个呈对称分布的输送带，两个输送带之间安装有多个呈等距分布的支撑齿板；还包括：清渣机构，用于对支撑齿板上残留的残渣清理，清渣机构安装于设备外壳的内侧；本发明通过清渣机构，对支撑齿板内侧沾粘的残渣进行刮除清理，防止支撑齿板内侧的残渣出现堆积的情况，保证支撑齿板对钣金的平稳输送，从而达到了及时清理的效果，但是该装置还存在不足之处，激光器切割过程中产生的烟尘、金属飞溅物可能污染聚焦透镜或反射镜(激光高温切割金属时，材料汽化或熔融后与辅助气体反应，生成金属氧化物颗粒和碳化物烟尘，这些颗粒粒径小，易悬浮于空气中并随气流扩散)，降低光束质量，影响切割精度，并且切割边缘可能出现毛刺、挂渣或熔渣残留，需二次处理(如打磨)，增加成本。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种电力铁塔构件螺栓孔加工用激光切割设备，解决了切割过程中产生的烟尘、金属飞溅物可能污染聚焦透镜或反射镜的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种电力铁塔构件螺栓孔加工用激光切割设备，包括激光切割器，所述激光切割器外侧设置有切割清理机构，所述切割清理机构包括气泵、气流喷头、吸附泵、斜向导流架、旋转扫盘、清扫片和刮刀，气泵产生的高速气流通过气流喷头斜向喷射到切割区域，吹走切割时产生的烟尘和金属飞溅物，防止它们污染聚焦透镜或反射镜，吸附泵通过斜向导流架将切割产生的烟尘和飞溅物吸入并排出，保持工作环境的清洁，在这个过程中，由电机一驱动的旋转扫盘在下表面装有多个毛刷，这些毛刷在旋转过程中清扫切割边缘的毛刺和熔渣，在旋转扫盘的带动下，清扫片和刮刀共同作用，进一步清理切割边缘的毛刺和挂渣，所述连接架固定连接在激光切割器的左侧，所述连接架中部贯穿设置有气泵，所述气泵的出气端连接有吹气管，所述吹气管远离气泵的一端连接有气流喷头，所述气流喷头斜向激光切割器的中心下方，所述激光切割器的右侧固定连接有吸附泵，所述吸附泵的吸入端连接有斜向导流架，所述激光切割器的后侧固定连接有电机一，所述电机一的输出端传动连接有旋转扫盘，所述旋转扫盘的下表面设置有多个毛刷，所述旋转扫盘的两侧均固定连接有L型支臂，两个所述L型支臂的下端均贯穿清扫片，所述清扫片的上方设置有定位环，且所述定位环与L型支臂固定连接，所述定位环与清扫片之间设置有缓冲弹簧，所述清扫片下表面固定连接有刮刀，该激光切割设备能够在加工电力铁塔构件螺栓孔时，有效地保持切割区域的清洁，防止污染物对激光器的影响，同时确保切割边缘的质量，减少后续的二次处理工作，从而提高整体生产效率和产品质量。

优选的，所述激光切割器后侧下方设置有纵向移动机构，所述纵向移动机构包括纵移支架、纵移丝杠、纵移滑块和电机三，所述纵移支架中部设置有纵移丝杠，且所述纵移丝杠与纵移支架转动连接，所述纵移丝杠外侧螺纹连接有纵移滑块，所述纵移滑块下端滑动连接在纵移支架上表面，所述纵移滑块上表面固定连接有激光切割器。

优选的，所述纵移丝杠与纵移支架转动连接处设置有电机三，所述电机三的输出端与纵移丝杠传动连接。

优选的，所述纵移支架的下方设置有横向移动机构，所述横向移动机构包括限位架、横移丝杠、横移滑块、电机二，所述纵移支架下端固定连接在横移滑块上表面，所述横移滑块螺纹连接在横移丝杠外侧。

优选的，所述横移丝杠转动连接在限位架内部，所述横移丝杠与限位架转动连接处设置有电机二，所述电机二的输出端与横移丝杠传动连接，所述横移滑块下端滑动连接在限位架上表面。

优选的，所述限位架下端固定连接在激光切割台上表面，所述激光切割台的内部开设有多个铁塔构件槽，所述铁塔构件槽的内部设置有铁塔构件本体。

优选的，所述铁塔构件本体的一侧设置有构件定位片，所述构件定位片与激光切割台固定连接。

优选的，所述构件定位片靠近铁塔构件本体的一侧设置有两个液压推杆，所述液压推杆的自由端固定连接有构件限位夹板，所述构件限位夹板靠近铁塔构件本体的一侧开设有凹槽。

有益效果

本发明提供了一种电力铁塔构件螺栓孔加工用激光切割设备。与现有技术相比具备以下有益效果：

1、本发明中，通过设置的切割清理机构，在电力铁塔构件激光切割的同时，切割清理机构实时进行清理工作，气泵产生的高速气流通过气流喷头斜向喷射到切割区域，吹走切割时产生的烟尘和金属飞溅物，防止它们污染聚焦透镜或反射镜，吸附泵通过斜向导流架将切割产生的烟尘和飞溅物吸入并排出，保持工作环境的清洁，在这个过程中，由电机一驱动的旋转扫盘在下表面装有多个毛刷，这些毛刷在旋转过程中清扫切割边缘的毛刺和熔渣，在旋转扫盘的带动下，清扫片和刮刀共同作用，进一步清理切割边缘的毛刺和挂渣，以此方式在切割过程中实时清理，有效防止污染物对激光器的影响，确保切割质量，减少后续处理步骤，提高生产效率；

2、本发明中，通过设置的纵向移动机构和横向移动机构，在电力铁塔构件切割的过程中，纵移丝杠通过电机三的传动连接，实现旋转，当电机三启动时，纵移丝杠旋转，带动纵移滑块沿纵移支架纵向，从而实现激光切割器在纵向方向上的精确定位，当电机二启动时，横移丝杠旋转，带动横移滑块沿限位架上表面左右移动，从而实现激光切割器在水平方向上的精确定位，通过纵向和横向移动机构的配合，可以实现激光切割器在不同位置的铁塔构件本体上切割位置的定位，提高了激光切割的精度和效率，还增强了设备的灵活性和适应性。

附图说明

图1为本发明提出的一种电力铁塔构件螺栓孔加工用激光切割设备的前侧立体结构示意图；

图2为本发明提出的一种电力铁塔构件螺栓孔加工用激光切割设备的后侧立体结构示意图；

图3为本发明提出的一种电力铁塔构件螺栓孔加工用激光切割设备中切割清理机构的后侧部分剖面结构示意图；

图4为本发明提出的一种电力铁塔构件螺栓孔加工用激光切割设备中切割清理机构的前侧立体结构示意图；

图5为本发明提出的一种电力铁塔构件螺栓孔加工用激光切割设备中横向移动机构的结构示意图；

图6为本发明提出的一种电力铁塔构件螺栓孔加工用激光切割设备中纵向移动机构的结构示意图。

图例说明：

1、激光切割台；2、铁塔构件槽；3、切割清理机构；301、气泵；302、连接架；303、吹气管；304、气流喷头；305、吸附泵；306、斜向导流架；307、旋转扫盘；308、电机一；309、L型支臂；310、毛刷；311、定位环；312、缓冲弹簧；313、清扫片；314、刮刀；4、铁塔构件本体；5、横向移动机构；501、限位架；502、横移丝杠；503、横移滑块；504、电机二；6、激光切割器；7、纵向移动机构；701、纵移支架；702、纵移丝杠；703、纵移滑块；704、电机三；8、构件定位片；9、液压推杆；10、构件限位夹板。

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。

请参阅图1-图6，本发明提供两种技术方案，具体包括以下实施例：

实施例一：

一种电力铁塔构件螺栓孔加工用激光切割设备，包括激光切割器6，激光切割器6外侧设置有切割清理机构3，切割清理机构3包括气泵301、气流喷头304、吸附泵305、斜向导流架306、旋转扫盘307、清扫片313和刮刀314，连接架302固定连接在激光切割器6的左侧，需要说明的是，激光切割器6的具体型号为HFL-3015，当激光束聚焦到铁塔构件表面时，其高能量在材料上产生局部高温，导致材料迅速熔化并蒸发，压缩空气通过气流喷头304喷射，帮助吹走熔化的材料，防止熔融物质重新凝固在切割边缘，从而实现干净的切割，连接架302中部贯穿设置有气泵301，气泵301启动，通过吹气管303将高压空气输送到气流喷头304，气流喷头304斜向对准激光切割器6的中心下方，当激光切割器6发射激光束切割材料时，气流喷头304产生的气流能够及时吹走熔化的材料和小颗粒，防止这些物质污染激光切割器6，气泵301的出气端连接有吹气管303，吹气管303远离气泵301的一端连接有气流喷头304，气流喷头304斜向激光切割器6的中心下方，激光切割器6的右侧固定连接有吸附泵305，吸附泵305的吸入端连接有斜向导流架306，激光切割器6的后侧固定连接有电机一308，电机一308的输出端传动连接有旋转扫盘307，旋转扫盘307的下表面设置有多个毛刷310，旋转扫盘307的两侧均固定连接有L型支臂309，两个L型支臂309的下端均贯穿清扫片313，清扫片313的上方设置有定位环311，且定位环311与L型支臂309固定连接，定位环311与清扫片313之间设置有缓冲弹簧312，清扫片313下表面固定连接有刮刀314，清扫片313在缓冲弹簧312的作用下轻微浮动，以适应不同厚度的材料表面。清扫片313下表面的刮刀314在旋转扫盘307的带动下，刮除切割边缘可能出现的毛刺、挂渣或熔渣，确保切割边缘的光滑，该激光切割设备能够在加工电力铁塔构件螺栓孔时，有效地保持切割区域的清洁，防止污染物对激光器的影响，同时确保切割边缘的质量，减少后续的二次处理工作，从而提高整体生产效率和产品质量。

工作时，气泵301产生的高速气流通过气流喷头304斜向喷射到切割区域，吹走切割时产生的烟尘和金属飞溅物，防止它们污染聚焦透镜或反射镜，吸附泵305通过斜向导流架306将切割产生的烟尘和飞溅物吸入并排出，保持工作环境的清洁，在这个过程中，由电机一308驱动的旋转扫盘307在下表面装有多个毛刷310，这些毛刷310在旋转过程中清扫切割边缘的毛刺和熔渣，在旋转扫盘307的带动下，清扫片313和刮刀314共同作用，进一步清理切割边缘的毛刺和挂渣，以此方式在切割过程中实时清理，有效防止污染物对激光器的影响，确保切割质量，减少后续处理步骤，提高生产效率。

实施例二：

在实施例一的基础上，激光切割器6后侧下方设置有纵向移动机构7，纵向移动机构7包括纵移支架701、纵移丝杠702、纵移滑块703和电机三704，纵移支架701中部设置有纵移丝杠702，且纵移丝杠702与纵移支架701转动连接，纵移丝杠702外侧螺纹连接有纵移滑块703，纵移滑块703下端滑动连接在纵移支架701上表面，纵移滑块703上表面固定连接有激光切割器6，纵移丝杠702与纵移支架701转动连接处设置有电机三704，电机三704的输出端与纵移丝杠702传动连接，纵移支架701的下方设置有横向移动机构5，横向移动机构5包括限位架501、横移丝杠502、横移滑块503、电机二504，纵移支架701下端固定连接在横移滑块503上表面，横移滑块503螺纹连接在横移丝杠502外侧，横移丝杠502转动连接在限位架501内部，横移丝杠502与限位架501转动连接处设置有电机二504，电机二504的输出端与横移丝杠502传动连接，横移滑块503下端滑动连接在限位架501上表面，限位架501下端固定连接在激光切割台1上表面，激光切割台1的内部开设有多个铁塔构件槽2，铁塔构件槽2的内部设置有铁塔构件本体4，铁塔构件本体4的一侧设置有构件定位片8，构件定位片8与激光切割台1固定连接，构件定位片8靠近铁塔构件本体4的一侧设置有两个液压推杆9，液压推杆9的自由端固定连接有构件限位夹板10，构件限位夹板10靠近铁塔构件本体4的一侧开设有凹槽，在铁塔构件本体4切割前，将铁塔构件放置在激光切割台1上，并使其一侧紧贴构件限位夹板10的凹槽内，启动液压推杆9，使其自由端推动构件限位夹板10向激光切割台1的位置靠近，直到凹槽与构件的相应部分紧密配合，液压推杆9继续施加压力，确保构件限位夹板10牢固地夹住铁塔构件，防止在切割过程中发生任何位移，减少了因构件移动导致的切割误差，提高了螺栓孔的加工精度；

在电力铁塔构件切割的过程中，纵移丝杠702通过电机三704的传动连接，实现旋转，当电机三704启动时，纵移丝杠702旋转，带动纵移滑块703沿纵移支架701纵向，从而实现激光切割器6在纵向方向上的精确定位，当电机二504启动时，横移丝杠502旋转，带动横移滑块503沿限位架501上表面左右移动，从而实现激光切割器6在水平方向上的精确定位，通过纵向和横向移动机构5的配合，可以实现激光切割器6在不同位置的铁塔构件本体4上切割位置的定位，提高了激光切割的精度和效率，还增强了设备的灵活性和适应性。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种电力铁塔构件螺栓孔加工用激光切割设备，包括激光切割器（6），其特征在于：所述激光切割器（6）外侧设置有切割清理机构（3），所述切割清理机构（3）包括气泵（301）、气流喷头（304）、吸附泵（305）、斜向导流架（306）、旋转扫盘（307）、清扫片（313）和刮刀（314），连接架（302）固定连接在激光切割器（6）的左侧，所述连接架（302）中部贯穿设置有气泵（301），所述气泵（301）的出气端连接有吹气管（303），所述吹气管（303）远离气泵（301）的一端连接有气流喷头（304），所述气流喷头（304）斜向激光切割器（6）的中心下方，所述激光切割器（6）的右侧固定连接有吸附泵（305），所述吸附泵（305）的吸入端连接有斜向导流架（306），所述激光切割器（6）的后侧固定连接有电机一（308），所述电机一（308）的输出端传动连接有旋转扫盘（307），所述旋转扫盘（307）的下表面设置有多个毛刷（310），所述旋转扫盘（307）的两侧均固定连接有L型支臂（309），两个所述L型支臂（309）的下端均贯穿清扫片（313），所述清扫片（313）的上方设置有定位环（311），且所述定位环（311）与L型支臂（309）固定连接，所述定位环（311）与清扫片（313）之间设置有缓冲弹簧（312），所述清扫片（313）下表面固定连接有刮刀（314），所述清扫片（313）在缓冲弹簧（312）的作用下轻微浮动，以适应不同厚度的材料表面。

2.根据权利要求1所述的一种电力铁塔构件螺栓孔加工用激光切割设备，其特征在于：所述激光切割器（6）后侧下方设置有纵向移动机构（7），所述纵向移动机构（7）包括纵移支架（701）、纵移丝杠（702）、纵移滑块（703）和电机三（704），所述纵移支架（701）中部设置有纵移丝杠（702），且所述纵移丝杠（702）与纵移支架（701）转动连接，所述纵移丝杠（702）外侧螺纹连接有纵移滑块（703），所述纵移滑块（703）下端滑动连接在纵移支架（701）上表面，所述纵移滑块（703）上表面固定连接有激光切割器（6）。

3.根据权利要求2所述的一种电力铁塔构件螺栓孔加工用激光切割设备，其特征在于：所述纵移丝杠（702）与纵移支架（701）转动连接处设置有电机三（704），所述电机三（704）的输出端与纵移丝杠（702）传动连接。

4.根据权利要求3所述的一种电力铁塔构件螺栓孔加工用激光切割设备，其特征在于：所述纵移支架（701）的下方设置有横向移动机构（5），所述横向移动机构（5）包括限位架（501）、横移丝杠（502）、横移滑块（503）、电机二（504），所述纵移支架（701）下端固定连接在横移滑块（503）上表面，所述横移滑块（503）螺纹连接在横移丝杠（502）外侧。

5.根据权利要求4所述的一种电力铁塔构件螺栓孔加工用激光切割设备，其特征在于：所述横移丝杠（502）转动连接在限位架（501）内部，所述横移丝杠（502）与限位架（501）转动连接处设置有电机二（504），所述电机二（504）的输出端与横移丝杠（502）传动连接，所述横移滑块（503）下端滑动连接在限位架（501）上表面。

6.根据权利要求5所述的一种电力铁塔构件螺栓孔加工用激光切割设备，其特征在于：所述限位架（501）下端固定连接在激光切割台（1）上表面，所述激光切割台（1）的内部开设有多个铁塔构件槽（2），所述铁塔构件槽（2）的内部设置有铁塔构件本体（4）。

7.根据权利要求6所述的一种电力铁塔构件螺栓孔加工用激光切割设备，其特征在于：所述铁塔构件本体（4）的一侧设置有构件定位片（8），所述构件定位片（8）与激光切割台（1）固定连接。

8.根据权利要求7所述的一种电力铁塔构件螺栓孔加工用激光切割设备，其特征在于：所述构件定位片（8）靠近铁塔构件本体（4）的一侧设置有两个液压推杆（9），所述液压推杆（9）的自由端固定连接有构件限位夹板（10），所述构件限位夹板（10）靠近铁塔构件本体（4）的一侧开设有凹槽。