CN206382717U - 一种切割蓝宝石时的辅助气体供气装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种切割蓝宝石时的辅助气体供气装置，包括供气单元、气体流量控制单元和报警单元，所述的供气单元包括供气瓶、第一储气瓶和第二储气瓶，供气瓶与通过供气管道与喷气嘴连通，第一储气瓶和第二储气瓶均通过供气管道与供气瓶连接，供气电子流量阀设置在供气瓶与喷气嘴之间的供气管道上，第一电子流量阀和第一电子压力计均设置在第一储气瓶和供气瓶之间，第二电子流量阀和第二电子压力计均设置在第二储气瓶和供气瓶之间；本实用新型增加了气体流量控制单元，利用第一储气瓶和第二储气瓶的辅助作用，能够保证供气瓶内的辅助气体气压稳定，气量充足，防止供气瓶由于不断的供气而导致气压降低，达不到激光切割的工艺要求。

Description

一种切割蓝宝石时的辅助气体供气装置

技术领域

本实用新型涉及蓝宝石加工领域，尤其涉及一种切割蓝宝石时的辅助气体供气装置。

背景技术

不同的激光切割机有不同的辅助气体，例如CO2激光切割机的辅助气体就是CO2，另外还有氧气，氮气等气体； 激光切割机切割采用辅助气体的作用主要有以下两点：

1.吹走残余废渣，达到最好的切割效果；

2.利用气体吹掉熔渣，保护镜片，避免熔渣贴附在镜片上，影响切割质量；

传统方法中，利用激光切割蓝宝石时，采用的辅助气体为空气和氮气，并且分三刀切割；第一刀切割材料时，利用空气作为辅助气体进行切割，仅仅切割出较浅的划口，因为氧气在切割中参与燃烧，蓝宝石熔化区域温度接近沸点，高温导致剧烈的氧化反应，无法保证断面光滑；第二刀切割材料时采用氮气作为辅助气体，氮气切割中蓝宝石完全依靠激光能量熔化，熔化区域温度相对较低，加上氮气的冷却、保护作用，切割质量高，蓝宝石断面细腻光滑，表面粗糙度低，而且无氧化层；为了加快切割速度，第三刀仍利用空气作为辅助气体进行切割；但是上述三刀切割方法切割较慢，为了加快切割进程，研究人员研究出了利用氮气、空气和氦气混合气体作为辅助气体的切割方法，利用混合气体切割时，蓝宝石的切割质量较高，切割速度也较快，具体的切割过程为：切割前将混合气体充入密封的不锈钢瓶中，然后利用导气管将混合气体在激光发射头处导出，但是，在蓝宝石的切割过程中若出现混合气体存量不足或者气压下降的情况，就会严重影响蓝宝石的切割质量。

申请号为CN201020640838.4的实用新型专利《PLC自动控制激光加工辅助气体供气装置》公开了一种PLC自动控制激光加工辅助气体供气装置，包括供气单元、气体切换单元、PLC自动控制单元、报警指示单元和压力检测单元；供气单元连续不断地向喷气嘴输送辅助气体；所述供气单元包括两路供气管路，供气管路由至少两个并联的辅助气体气瓶，辅助气体气瓶通过高压软管与气体切换单元相连接；压力检测单元检测供气单元输出辅助气体的实际供气压力，并与工艺要求压力下限值进行比较，当实际供气压力低于该下限值时，发出信号；PLC自动控制单元该信号，向气体切换单元发出控制指令，同时向报警指示单元发出报警信号；气体切换单元根据控制指令进行切换，连续不断地接收辅助气体，保证输出辅助气体的连续和压力；报警指示单元发出报警提示，该实用新型供气装置能够在激光加工过程中不间断地提供辅助气体，保持激光加工辅助气体处于稳定连续状态。

上述实用新型专利所提出的技术方案避免了切割过程中出现供气不足的情况，但是上述实用新型专利公开的技术方案中并没有气压控制和气量控制功能，随着辅助气体气瓶中气体的释放，辅助气体气瓶内的气压会随之下降，如果气压和气量控制不好，也会严重影响蓝宝石切割断面的质量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种切割蓝宝石时的辅助气体供气装置，目的在于解决现有的辅助气体供气装置中没有气压控制和气量控制功能的问题，有效的提高了蓝宝石切割断面的质量。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种切割蓝宝石时的辅助气体供气装置，包括供气单元、气体流量控制单元和报警单元；所述的供气单元包括供气瓶、第一储气瓶和第二储气瓶，供气瓶与通过供气管道与喷气嘴连通，第一储气瓶和第二储气瓶均通过供气管道与供气瓶连接；所述气体流量控制单元包括微处理器、供气电子流量阀、第一电子流量阀、第二电子流量阀、第一电子压力计和第二电子压力计，供气电子流量阀设置在供气瓶与喷气嘴之间的供气管道上，第一电子流量阀和第一电子压力计均设置在第一储气瓶和供气瓶之间的供气管道上，第二电子流量阀和第二电子压力计均设置在第二储气瓶和供气瓶之间的供气管道上，供气电子流量阀、第一电子流量阀、第二电子流量阀、第一电子压力计和第二电子压力计的数据输出端均与微处理器的输入端通信连接；所述报警单元采用声光报警器，声光报警器的输入端与微处理器的控制输出端连接。

所述第一储气瓶和供气瓶之间的供气管道上和第二储气瓶和供气瓶之间的供气管道上均设置有手动蝶阀。

所述微处理器采用PLC或者单片机。

本实用新型的有益效果：

与传统的激光加工辅助气体供气装置相比，本实用新型所述的一种切割蓝宝石时的辅助气体供气装置，增加了气体流量控制单元，利用第一储气瓶和第二储气瓶的辅助作用，能够保证供气瓶内的辅助气体气压稳定，气量充足，防止供气瓶由于不断的供气而导致气压降低，达不到激光切割的工艺要求。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的电气连接示意图。

具体实施方式

如图1和图2所示：本实用新型所述的一种切割蓝宝石时的辅助气体供气装置，包括供气单元、气体流量控制单元和报警单元，供气单元用于向喷气嘴连续不断的输出辅助气体，气体流量控制单元用于使供气管道1内的气体流量和气体气压保持稳定。

所述的供气单元包括供气瓶、第一储气瓶和第二储气瓶，供气瓶与通过供气管道1与喷气嘴连通，第一储气瓶和第二储气瓶均通过供气管道1与供气瓶连接，供气瓶直接向喷气嘴提供辅助气体，第一储气瓶和第二储气瓶作为辅助气瓶；所述气体流量控制单元包括微处理器、供气电子流量阀7、第一电子流量阀2、第二电子流量阀5、第一电子压力计3和第二电子压力计6，供气电子流量阀7设置在供气瓶与喷气嘴之间的供气管道1上，第一电子流量阀2和第一电子压力计3均设置在第一储气瓶和供气瓶之间的供气管道1上，第二电子流量阀5和第二电子压力计6均设置在第二储气瓶和供气瓶之间的供气管道1上，供气电子流量阀7、第一电子流量阀2、第二电子流量阀5、第一电子压力计3和第二电子压力计6的数据输出端均与微处理器的输入端通信连接；所述报警单元采用声光报警器，声光报警器的输入端与微处理器的控制输出端连接；所述微处理器采用PLC或者单片机。

优选方案为：所述第一储气瓶和供气瓶之间的供气管道1上和第二储气瓶和供气瓶之间的供气管道1上均设置有手动蝶阀4，当电子产品发生故障时，工作人员能够利用手动蝶阀4切断供气管道1。

使用本实用新型所述的一种切割蓝宝石时的辅助气体供气装置时，首先根据切割蓝宝石的工艺要求确定辅助气体的气压值，并利用微处理器控制供气电子流量阀7，保证供气瓶提供的辅助气体满足切割蓝宝石的工艺要求（利用微处理器控制与微处理器连接的电子流量阀属于本领域现有成熟技术，这里不再赘述）；同时，将第一电子流量阀2打开，并利用微处理器调节第一电子流量阀2的流量，直至第一电子流量阀2的流量与供气电子流量阀7的流量相同；此时，当供气瓶供气时，无论供气瓶向喷气嘴提供多少气体，第一储气瓶就以相同速度向供气瓶补充同量的气体，保证供气瓶内的气压稳定，气量充足，防止供气瓶因连续供气而导致供气瓶内气压降低的情况出现；当第一电子压力计3检测到第一储气瓶输出气体的压力小于工艺要求的压力下限值时向微处理器发出信号，微处理器得到信号后关闭第一电子流量阀2并打开第二电子流量阀5，同时将第二电子流量阀5的流量调节至与供气电子流量阀7的流量相同；此时，供气装置由第一储气瓶辅助供气切换为第二储气瓶辅助供气，进一步保证供气瓶内的辅助气体气压稳定，气量充足；在第一储气瓶辅助供气切换为第二储气瓶辅助供气时，微处理器控制声光报警器发出声光报警，提醒工作人员及时为第一储气瓶补气。

与传统的激光加工辅助气体供气装置相比，本实用新型所述的一种切割蓝宝石时的辅助气体供气装置，增加了气体流量控制单元，利用第一储气瓶和第二储气瓶的辅助作用，能够保证供气瓶内的辅助气体气压稳定，气量充足，防止供气瓶由于不断的供气而导致气压降低，达不到激光切割的工艺要求。

Claims (3)

1.一种切割蓝宝石时的辅助气体供气装置，包括供气单元、气体流量控制单元和报警单元，其特征在于：所述的供气单元包括供气瓶、第一储气瓶和第二储气瓶，供气瓶与通过供气管道与喷气嘴连通，第一储气瓶和第二储气瓶均通过供气管道与供气瓶连接；所述气体流量控制单元包括微处理器、供气电子流量阀、第一电子流量阀、第二电子流量阀、第一电子压力计和第二电子压力计，供气电子流量阀设置在供气瓶与喷气嘴之间的供气管道上，第一电子流量阀和第一电子压力计均设置在第一储气瓶和供气瓶之间的供气管道上，第二电子流量阀和第二电子压力计均设置在第二储气瓶和供气瓶之间的供气管道上，供气电子流量阀、第一电子流量阀、第二电子流量阀、第一电子压力计和第二电子压力计的数据输出端均与微处理器的输入端通信连接；所述报警单元采用声光报警器，声光报警器的输入端与微处理器的控制输出端连接。

2.根据权利要求1所述的一种切割蓝宝石时的辅助气体供气装置，其特征在于：所述第一储气瓶和供气瓶之间的供气管道上和第二储气瓶和供气瓶之间的供气管道上均设置有手动蝶阀。

3.根据权利要求1所述的一种切割蓝宝石时的辅助气体供气装置，其特征在于：所述微处理器采用PLC或者单片机。