CN1552549A - 水导激光喷嘴防溅保护装置 - Google Patents

Abstract

一种水导激光喷嘴防溅保护装置，装设于水导激光喷嘴模块中，用以保护喷嘴免于烧毁，包含一底板，固定于水导激光喷嘴模块的底部，一中心板，其被底板包围，中心点设有一中心穿透孔供水导激光的微水柱穿过，且被加热至一预定温度，其中底板与中心板之间设有一沟槽，以防止水滴自底板流至中心板。

Description

水导激光喷嘴防溅保护装置

(1)技术领域

本发明有关一种喷嘴防溅保护装置，特别有关一种装设于水导激光喷嘴模块中，用以保护喷嘴使免于烧毁的水导激光喷嘴防溅保护装置。

(2)背景技术

图1及图2显示现有技术的水导激光(water jet guided laser)切割机的结构示意图。如图1及图2所示，现有水导激光切割机有一严重缺陷，即水导激光切割机的水柱微喷嘴3于实际运作中，由于受到工件8尚未切穿部份的阻挡，使微水柱4反溅，造成水花及水气充满在喷嘴保护装置11下方及内部。大量水气无可避免地会凝结于喷嘴保护装置11的表面上(见图2)而形成反溅水珠10，当反溅水珠10与微水柱接触时，微水柱4将被牵引而偏离中心线，并干扰了水柱波导效果，经常导致水柱微喷嘴3在极短时间内被激光束5烧毁，同时因微水柱4偏离中心线，使激光束亦被拉偏，加工精度大为劣化。

另外，水柱微喷嘴系水导激光切割机的核心零组件，不仅价格高昂，且替换程序复杂，操作不易。水柱微喷嘴3在更换后必需另行施以校对激光焦点，位置时耗费冗长作业时间的调整作业，此问题的严重几乎使水导激光切割机无法运用于商业运转。

(3)发明内容

针对上述现有技术的缺点，本发明提供一种用以水导激光切割机的防溅装置，装设于水导激光切割机的微水柱喷水模块的最下方，可有效阻挡水珠，防止微水柱受到干扰，以利将激光束准确的导引至工件上。

根据本发明的一要点，本发明提供一种用以水导激光切割机的防溅装置，包含：

一底板，固定于该水导激光喷嘴模块的底部；

一中心板，位于底板的中心位置，且被底板包围，其中心点设有一穿透孔供水导激光的微水柱穿过，中心板被加热一至足供水滴汽化的预定温度；

其中底板与中心板之间设有一沟槽，以防止水滴自底板流至中心板。

根据本发明的另一要点，本发明提供一种用水导激光的防溅装置，包含：

一底板，由拨水材料制成，固定于水导激光喷嘴模块的底部；

一中心板，位于底板的中心位置，其中心点设有一穿透孔供水导激光的微水柱穿过，中心板是由电热体构成，藉由通电而被加热至一预定温度；

其中该底板与该中心板之间设有一沟槽，防止水滴自该底板流至中心板。

本发明藉由上述结构，使微水柱打在未切穿工件上所产生的水气及水花不易附着于水导激光喷嘴模块上。即使少部份水滴附着于反溅装置上，亦藉由中心板的温度以及底板的拨水材质，以及中心板与底板间的沟槽的作用，有效防止其集中至微水柱所穿过的中心孔附近，因而有效防止微水柱受干扰而破坏微水柱喷嘴。

(4)附图说明

图1显示现有技术的水导激光切割装置的剖面视图，其是在正常工作情况下；

图2显示图1所示的现有技术的水导激光切割装置的剖面视图，其表示在微水柱受到反溅水滴干扰的情况；

图3(a)依据本发明的水导激光切割机使用的防溅装置的仰视图；

图3(b)为沿图3(a)中剖切线所取的剖视图；

图4为装设有依照本发明的防溅装置的水导激光切割机的部份视意图。

(5)具体实施方式

如图3(a)和图3(b)所示，防溅装置11包含一底板12，一中心板13被底板12所包围，中心板13的中心点设置有一中央穿透孔16，用以供水导激光切割机的微水柱穿过。底板12与中心板13之间设有一防流沟槽14，藉以防止水滴从底板12的表面流至中心板13的表面。底板12上进一步设置一对第一固定孔17及一对第二固定孔18，其功能将详述于后。

图3(b)显示自图3(a)的A-A平面所看到的截面图。如图3(b)所示，将螺丝锁入中心板13经由第二固定孔18而连接至底板12，中心板13连接一电源线15，且中心板的材质是电热材质，使藉由将电源线15通电而可将中心板13加热至一预定温度。藉由将中心板13加热至摄氏60~500度，使接触到中心板13的反溅水珠立即汽化，无法附着于表面上。防流沟槽14位于中心板13与底板12之间，其具有足够的深度，使附着于底板12上的水珠无法跨越防流沟漕14而流至中心板13。虽然如前所述，中心板13被加热至摄氏60至500的温度，可避免反溅水珠附着于中心板13表面上，然而在水导激光切割机作业时，连续微水柱打在工件上造成大量反溅水珠，如果没有设置防流沟槽，水珠仍可能流向中心板13的中心穿透孔16，进而干扰微水柱，使水柱微喷嘴烧毁。

中心板13中心处的中心穿透孔16的直径较微水柱直径略大，恰可容许微水柱通过，这样可确保反溅水珠不会经由中心穿透孔16进入腔室内，干扰并牵引微水柱至错误方向上，导致微喷嘴被烧毁。

以下参照图1、图2的现有技术的水导激光切割机的运作，说明图4所示的加装有本发明的防溅装置的水导激光切割机。

如图1所示，激光束5经由凸透镜1的聚焦，穿过石英窗2，透过高压水6，聚集在水柱微喷嘴3处，利用微水柱4作为其导波管，作用在工件8上。高压水6及压缩空气7分别藉由高压水注入管路20及压缩空气注入管路22而被导入其中。由于将压缩空气7导入腔内，一方面可将微水柱4作适度压缩，一方面可在切割机之下方形成一气帐，减少反溅水珠附着于切割机上。然而如图2所示，经一段时间的作业后，反溅水珠仍然无可避免地进入腔内，以及附着在微水柱4的出口附近，最终造成牵引微水柱至一偏斜的错误方向，使激光束5打在微喷嘴3上，造成微喷嘴3被烧毁。

图4显示装设有本发明的防溅装置的水导激光切割装置的部份示意图，其中藉由将螺丝锁入第一固定孔17而将防溅装置按装于切割机下端。如图4所示，大部份的反溅水珠10被限制在底板12的表面上，而无法越过防流沟槽14。少部份反溅水珠溅在中心板13上，则受到中心板13的高温作用，立刻汽化，因此中心板13的表面上保持干燥，使中心穿透孔16的附近保持净空，因而不会产生微水柱4被干扰以及微水柱4被牵引至错误方向，微喷嘴被烧毁的情形。

本发明藉由上述实施例将其技术内容及特征详细说明。应注意的是，本发明在不脱离其精神之下，可作各种变化及修正。本发明的权利范围将由所附的权利要求作明确界定。

Claims (5)

1.一种水导激光喷嘴防溅保护装置，装设于水导激光喷嘴模块中，用以保护喷嘴免于烧毁，其特征在于，包含：

一底板，固定于该水导激光喷嘴模块的底部；

一中心板，位于该底板的中心位置且被该底板包围，其中心点设有一穿透孔供水导激光的微水柱穿过，该中心板被加热至一预定温度；

其中该底板与该中心板之间设有一沟槽，防止水滴自该底板流至该中心板。

2.如权利要求1的防溅保护装置，其特征在于，该底板是由拨水材质制成。

3.如权利要求1的防溅保护装置，其特征在于，该中心板是由电热材质制成。

4.如权利要求3的防溅保护装置，其特征在于，该中心板藉由通电方式加热至一预定温度。

5.如权利要求4的防溅保护装置，其特征在于，该预定温度在摄氏60至500度的范围内。

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