CN211490144U - 一种激光切割设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出一种激光切割设备，包括连接臂、激光头、设于激光头内的功率调节器、透镜机构和带激光嘴的集束管，激光头上设有第一气嘴和第二气嘴；集束管外的激光头内部通过隔层设有第一气腔室和第二气腔室，第一气腔室和第二气腔室分别连接第一气嘴和第二气嘴；激光头底部配合有汇流嘴，激光嘴设于汇流嘴内，第一气腔室和第二气腔室连通汇流嘴。本实用新型设置两层保护气通道，在激光出口处形成内外两层保护气流，将高强度激光束阻隔在内，避免激光融化切割金属时过多地接触外界空气，极大降低氧化速度，降低后续二次激光进给切削作业难度。
Description
技术领域
本实用新型涉及切割加工技术领域，具体涉及的是一种激光切割设备。
背景技术
激光加工应用是现在常见的加工手段，应用于切割加工领域已经常态化，激光切割是利用高功率密度激光束照射被切割材料，使材料很快被加热至汽化温度，蒸发形成孔洞，随着光束对材料的移动，孔洞连续形成宽度很窄的切缝，完成对材料的切割。
激光切割加工时，利用激光头输出的高强度激光打射在待加工物件上，激光发生器设于激光头内，根据切割需要能够选择激光功率、密度等条件。而激光是高强度、高功率、热强度的光束，温度高，易发散，激光接触待加工物件表面时，切割面融化，温度极高，切割瞬间极易引起切割面发生氧化等反应，随着切割进度，来回切割，集瘤积累后，大大降低后期切割速度。
实用新型内容
为解决上述的问题，本实用新型提供了一种激光切割设备。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
一种激光切割设备，包括连接臂、激光头、设于激光头内的功率调节器、透镜机构和带激光嘴的集束管，激光头上设有第一气嘴和第二气嘴；集束管外的激光头内部通过隔层设有第一气腔室和第二气腔室，第一气腔室和第二气腔室分别连接第一气嘴和第二气嘴；激光头底部配合有汇流嘴，汇流嘴内设有对应第一气腔室和第二气腔室的倒锥气腔，激光嘴设于汇流嘴内，第一气腔室和第二气腔室连通汇流嘴。
本实用新型在激光束外设置两层保护气通道，在激光出口处形成内外两层保护气流，将高强度激光束阻隔在内，避免激光融化切割金属时过多地接触外界空气，极大降低氧化速度，降低后续二次激光进给切削作业难度，以此形成连续加工。具体的，一种激光切割设备，包括连接臂、激光头、设于激光头内的功率调节器、透镜机构和带激光嘴的集束管，激光头螺接在连接臂下端，功率调节器设于激光头内进行激光光束密度、功率调整，激光束进过透镜机构进行变焦聚焦后进入集束管而激射出去加工切割，通常在集束管内部加设反光涂层增强光子激射能量；在激光头上螺接有第一气嘴和第二气嘴，上下间距设置，设置气嘴前，在激光头4外壳上开设螺纹孔，贴合安装上密封胶带后再螺接第一气嘴6和第二气嘴8，此处第一气嘴6和第二气嘴8分别连接惰性气体压力瓶，如第一气嘴6连接氮气，第二气嘴8连接氦气；在集束管外的激光头内部通过隔层设有第一气腔室和第二气腔室，第一气腔室和第二气腔室上下隔开设置，两者气腔为阶梯结构的套管结构，套管为双层结构，内部通气，下部逐渐收缩成气口，第二气腔室套在第一气腔室内，第一气腔室和第二气腔室分别连接第一气嘴和第二气嘴进行惰气保护；在激光头底部配合有汇流嘴，汇流嘴为倒斗状，其内设有对应第一气腔室和第二气腔室的倒锥气腔，能够分别对应第一气腔室和第二气腔室连通通气，气流经过倒锥气腔于激光嘴喷流出，锥口处设有通气法兰盘，通气法兰盘分别对应第一气腔室和第二气腔室，连接时，螺接在气腔管内，激光嘴螺接于汇流嘴内，第一气腔室和第二气腔室连通汇流嘴，如附图3所示，C代表激光束，B和A分别代表两层保护气层，激光束从激光嘴激射出，外圈流经两层保护气体，激光嘴下方的切割工件的切割部位处于保护气体包围中，隔离空气，避免氧化。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型在激光束外设置两层保护气通道，在激光出口处形成内外两层保护气流，将高强度激光束阻隔在内，避免激光融化切割金属时过多地接触外界空气，极大降低氧化速度，降低后续二次激光进给切削作业难度，以此形成连续加工，避免造成后续清理集瘤成本。
附图说明
图1为本实用新型的剖面结构示意图；
图2为附图1中第一气嘴的放大结构示意图；
附图3为工作时保护气与内部激光的分布示意图；
其中，附图标记对应的名称为：
1、连接臂，2、透镜机构，3、功率调节器，4、激光头，5、护套，6、第一气嘴，7、第一气腔室，8、第二气嘴，9、第一隔层，10、第二隔层，11、第二气腔室，12、激光嘴，13、汇流嘴，14、过滤嘴端盖，15、端盖套，16、反光涂层， 17、集束管，18、密封圈，19、中间管，20、套管，21、进气管。
具体实施方式
下面结合附图说明和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的方式包括但不仅限于以下实施例。
如附图1、2和3所示，一种激光切割设备，包括连接臂1、激光头4、设于激光头4内的功率调节器3、透镜机构2和带激光嘴12的集束管17，激光头4上设有第一气嘴6和第二气嘴8；集束管17外的激光头4内部通过隔层设有第一气腔室7和第二气腔室11，第一气腔室7和第二气腔室11分别连接第一气嘴6和第二气嘴8；激光头4底部配合有汇流嘴13，激光嘴12设于汇流嘴13内，第一气腔室7和第二气腔室11连通汇流嘴13。
本实用新型在激光束外设置两层保护气通道，在激光出口处形成内外两层保护气流，将高强度激光束阻隔在内，避免激光融化切割金属时过多地接触外界空气，极大降低氧化速度，降低后续二次激光进给切削作业难度，以此形成连续加工。具体的，一种激光切割设备，包括连接臂1、激光头4、设于激光头4内的功率调节器3、透镜机构2和带激光嘴12的集束管17，激光头4螺接在连接臂1下端，功率调节器3设于激光头4内进行激光光束密度、功率调整，激光束进过透镜机构2进行变焦聚焦后进入集束管17而激射出去加工切割，通常在集束管17 内部加设反光涂层16增强光子激射能量；在激光头4上螺接有第一气嘴6和第二气嘴8，上下间距设置，设置气嘴前，在激光头4外壳上开设螺纹孔，贴合安装上密封胶带后再螺接第一气嘴6和第二气嘴8，此处第一气嘴6和第二气嘴8分别连接惰性气体压力瓶，如第一气嘴6连接氮气，第二气嘴8连接氦气；在集束管17 外的激光头4内部通过隔层设有第一气腔室7和第二气腔室11，第一气腔室7和第二气腔室11上下隔开设置，两者气腔为阶梯结构的套管结构，套管为双层结构，内部通气，下部逐渐收缩成气口，第二气腔室11套在第一气腔室7内，第一气腔室7和第二气腔室11分别连接第一气嘴6和第二气嘴8进行惰气保护；在激光头 4底部配合有汇流嘴13，汇流嘴13为倒斗状，其内设有对应第一气腔室7和第二气腔室11的倒锥气腔，能够分别对应第一气腔室7和第二气腔室11连通通气，气流经过倒锥气腔于激光嘴12喷流出，锥口处设有通气法兰盘，通气法兰盘分别对应第一气腔室7和第二气腔室11，连接时，螺接在气腔管内，激光嘴12螺接于汇流嘴13内，第一气腔室7和第二气腔室11连通汇流嘴13，如附图3所示，C 代表激光束，B和A分别代表两层保护气层，激光束从激光嘴12激射出，外圈流经两层保护气体，激光嘴12下方的切割工件的切割部位处于保护气体包围中，隔离空气，避免氧化。
进一步地，隔层包括第一隔层9和第二隔层10，第一隔层9位于第一气腔室 7和第二气腔室11之间，第二隔层10位于第二气腔室11和激光头4之间。隔层采用保温材料打造，同为双层腔体结构，隔层包括第一隔层9和第二隔层10，对应第一气腔室7和第二气腔室11设置，第一隔层9位于第一气腔室7和第二气腔室11之间，第二隔层10位于第二气腔室11和激光头4之间。
进一步地，激光头4底部配合套设有端盖套15，汇流嘴13连接于端盖套15 上。端盖套15螺接套在激光头4底部，封口底部，在端盖套15上安装上过滤嘴端盖(14)清洁气体，安装后，汇流嘴13螺接在端盖套15上压住过滤嘴端盖(14)。
进一步地，第一气嘴6和第二气嘴8结构相同，皆水平设置，第一气嘴6位于第二气嘴8上方。本实施例，第一气嘴6和第二气嘴8结构相同，皆水平设置，第一气嘴6位于第二气嘴8上方，按照隔层厚度设置间距。
进一步地，第一气嘴6包括配合连接于第一气腔室7的中间管19，中间管19 通过法兰连接有套管20，套管20连接有进气管21。安装中间管19时，在激光头 4外套设有橡胶材质的护套5，对应激光头4外壳而开孔，套管20上设置连接法兰，安装时，法兰压紧在护套5上，中间管19穿过激光头4和护套5设置，稳固，中间管19通过法兰连接有套管20，套管20通过螺栓连接有进气管21。
进一步地，中间管19与进气管21之间设有密封圈18。为了避免漏气，在中间管19与进气管21之间设有密封圈18。
进一步地，中间管19上还设有热流孔。热流孔能够通入惰性气体热流，保护激光束不宜散发。
显然，本实用新型设置两层保护气通道，在激光出口处形成内外两层保护气流，将高强度激光束阻隔在内，避免激光融化切割金属时过多地接触外界空气，极大降低氧化速度，降低后续二次激光进给切削作业难度。
上述实施例仅为本实用新型的优选实施方式之一，不应当用于限制本实用新型的保护范围，但凡在本实用新型的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本实用新型一致的，均应当包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种激光切割设备，包括连接臂(1)、激光头(4)、设于激光头(4)内的功率调节器(3)、透镜机构(2)和带激光嘴(12)的集束管(17)，其特征在于：激光头(4)上设有第一气嘴(6)和第二气嘴(8)；集束管(17)外的激光头(4)内部通过隔层设有第一气腔室(7)和第二气腔室(11)，第一气腔室(7)和第二气腔室(11)分别连接第一气嘴(6)和第二气嘴(8)；激光头(4)底部配合有汇流嘴(13)，汇流嘴(13)内设有对应第一气腔室(7)和第二气腔室(11)的倒锥气腔，激光嘴(12)设于汇流嘴(13)内，第一气腔室(7)和第二气腔室(11)连通汇流嘴(13)。
2.如权利要求1所述的一种激光切割设备，其特征在于：隔层包括第一隔层(9)和第二隔层(10)，第一隔层(9)位于第一气腔室(7)和第二气腔室(11)之间，第二隔层(10)位于第二气腔室(11)和激光头(4)之间。
3.如权利要求1或2所述的一种激光切割设备，其特征在于：激光头(4)底部配合套设有端盖套(15)，汇流嘴(13)连接于端盖套(15)上。
4.如权利要求3所述的一种激光切割设备，其特征在于：第一气嘴(6)和第二气嘴(8)结构相同，皆水平设置，第一气嘴(6)位于第二气嘴(8)上方。
5.如权利要求4所述的一种激光切割设备，其特征在于：第一气嘴(6)包括配合连接于第一气腔室(7)的中间管(19)，中间管(19)通过法兰连接有套管(20)，套管(20)连接有进气管(21)。
6.如权利要求5所述的一种激光切割设备，其特征在于：中间管(19)与进气管(21)之间设有密封圈(18)。
7.如权利要求6所述的一种激光切割设备，其特征在于：中间管(19)上还设有热流孔。
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|---|---|---|---|
| CN201922449296.6U CN211490144U (zh) | 2019-12-30 | 2019-12-30 | 一种激光切割设备 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112605528A (zh) * | 2020-12-09 | 2021-04-06 | 淮阴工学院 | 一种微纳结构激光成形装置及成形方法 |
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2019
- 2019-12-30 CN CN201922449296.6U patent/CN211490144U/zh not_active Expired - Fee Related
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Granted publication date: 20200915 Termination date: 20211230 |