CN212526538U - 一种激光切割高速穿孔辅助装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于激光切割穿孔技术领域，具体涉及一种激光切割高速穿孔辅助装置，包括混合管，所述混合管一端位于激光切割头喷嘴的一侧，另一端连接并联设置的气体管和液体管，所述气体管和液体管远离混合管的一端均与空气连通，所述液体管上连接储液罐，所述气体管和液体管上均设有调节阀门，所述调节阀门用于调节进入混合管内的流体，以及该流体的流量大小。本实用新型能够满足激光穿孔高速穿孔、尤其是不断涌现的大功率、厚板的穿孔加工的需求，能有效控制因穿孔飞溅造成的切割不良，在提高激光穿孔加工速度的同时，保证激光穿孔和切割的稳定性，同时减少飞溅物对激光光学镜片的损耗，实现增效降本的目的。

Description

一种激光切割高速穿孔辅助装置

技术领域

本实用新型属于激光切割穿孔技术领域，具体涉及一种激光切割高速穿孔辅助装置。

背景技术

现有的大功率激光切割机穿孔加工时，是使用高能激光垂直对材料进行加热，在整个加热过程中伴随着辅助气体不断的将熔融的金属从孔缝中吹扫出来，最终形成进切割孔的一个加工过程。

因为穿孔时需要伴随着辅助气体不断的高压垂直吹扫激光照射空洞内的熔化金属，所以会导致过程中不断的产生大量的熔渣四处飞溅。有的渣飞溅到切割头和喷嘴上，会影响激光切割头高度传感器的调整精度和切割气体的正常流向，从而导致激光穿孔和后继的切割加工不良的发生。

同时部分飞溅物也会反溅到激光枪头腔内的保护镜上，而激光的光学镜片是不能污损的，一旦光学镜片受到污损，会导致激光的透射能力严重下降，从而损耗激光本身的热量，导致无法正常切割加工；另外飞溅物在穿孔的瞬间都是刚刚熔融的高温金属，沾在镜片上在由激光一照射，就会烧结在光学镜片上，便无法使用了；所以需要定时清洁更换新的保护镜，而每块镜片的成本为几十甚至上百块不等，正是因为飞溅污损的问题，所以导致现有的普通激光切割机靠近枪头部得镜片寿命只有区区几十小时就需要更换新镜片，一旦发生污损，加工就会产出不良品，而清洗更换新镜片也会减缓机床工作加工效率，同时产生不少的消耗，增加投入成本。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中因穿孔飞溅导致的稳定性差、良品率低以及效率低等问题，提供了一种稳定性高，便于控制，效率高，消耗低的激光切割高速穿孔辅助装置。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种激光切割高速穿孔辅助装置，包括混合管，所述混合管一端位于激光切割头喷嘴的一侧，另一端连接并联设置的气体管和液体管，所述气体管和液体管远离混合管的一端均与空气连通，所述液体管上连接储液罐，所述气体管和液体管上均设有调节阀门，所述调节阀门用于调节进入混合管内的流体，以及该流体的流量大小。

优选的，所述储液罐上设有进气口和出液口，所述进气口通过进气管与空气连通，所述出液口通过液体管与混合管连通。

优选的，还包括三通阀，所述三通阀的进口端连通空气，两个出口端分别连通气体管和进气管。

优选的，所述气体管上设有第一调压阀和第一电磁阀。

优选的，所述液体管上设有止逆阀和第二电磁阀。

优选的，所述进气管上设有残压释放阀和第二调压阀。

优选的，所述储液罐上还设有加液口和液位指示窗。

优选的，所述混合管的出口对着激光切割头喷嘴的底部，能够喷出气体、液体或气液混合雾状体。

优选的，所述气体管、液体管和进气管上的调节阀门均通过数控IO控制，整个过程能够实现全自动控制。

采用上述技术方案后，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供的一种激光切割高速穿孔辅助装置，与激光切割头喷嘴分离式设计，不用改变原切割头的结构和外观；通过液、气双路配合控制激光加工防飞溅的设计，可以根据使用需求控制混合管喷气、喷雾、或是喷液的顺序、时间和流量，从而能够实现穿孔前预控制，穿孔过程飞溅物控制、切割气体纯度调整、碳钢板在氧气穿孔过程中氧爆控制；通过以上控制，能够保证普通钢板或更厚的板在穿孔速度上大幅提升，且能有效提高穿孔和切割稳定性和质量，克服穿孔加工过程中光学镜片的容易污损的问题；综上所述，本实用新型能够满足激光穿孔高速穿孔、尤其是不断涌现的大功率、厚板的穿孔加工的需求，能有效控制因穿孔飞溅造成的切割不良，在提高激光穿孔加工速度的同时，保证激光穿孔和切割的稳定性，同时减少飞溅物对激光光学镜片的损耗，实现增效降本的目的。

附图说明

图1为本实用新型一种激光切割高速穿孔辅助装置的主视图；

图2为本实用新型一种激光切割高速穿孔辅助装置的立体图一；

图3为本实用新型一种激光切割高速穿孔辅助装置的立体图二。

其中：混合管1、激光切割头喷嘴2、气体管3、液体管4、储液罐5、进气口6、出液口7、进气管8、三通阀9、第一调压阀10、第一电磁阀11、止逆阀12、第二电磁阀13、残压释放阀14、第二调压阀15、加液口16、液位指示窗17。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

本实用新型的一种激光切割高速穿孔辅助装置，如图1-3所示，包括混合管1，所述混合管1一端为进口端，一端为出口端，所述混合管1的出口端位于激光切割头喷嘴2的一侧，具体的，所述混合管1的出口对着激光切割头喷嘴2的底部；所述混合管1的进口端连接并联设置的气体管3和液体管4，所述气体管3和液体管4上均设有调节阀门，所述调节阀门用于调节进入混合管1内的流体，以及该流体的流量大小，即通过调节阀门能够实现混合管1的出口喷出气体、液体或气液混合雾状体，以及各自对应的流量调节。

进一步的，所述气体管3和液体管4远离混合管1的一端均与空气连通，气体管3与空气连通能够实现向混合管1供气的目的，液体管4与空气连通能够为液体管4向混合管1供液提供压力，所述液体管4上连接储液罐5，可以满足本装置长时间高频次的生产使用，具体的，所述储液罐5上设有进气口6和出液口7，所述进气口6通过进气管8与空气连通，所述出液口7通过液体管4与混合管1连通，通过进气口6进气能够将液体压至出液口7，具体的，本装置还包括三通阀9，所述三通阀9的进口端连通空气，两个出口端分别连通气体管3和进气管8。

进一步的，所述气体管3上设有第一调压阀10和第一电磁阀11，所述液体管4上设有止逆阀12和第二电磁阀13，所述进气管8上设有残压释放阀14和第二调压阀15，所述储液罐5上还设有加液口16和液位指示窗17。

本实用新型一种激光切割高速穿孔辅助装置工作时，在激光切割头工作前，先启动液路系统对应的进气管8和液体管4，由设置在激光切割头喷嘴2一侧的混合管1先对要进行激光穿孔的位置进行喷涂防溅液，能够避免穿孔时的飞溅物粘在钢板上；然后关闭液路系统对应的进气管8和液体管4，激光切割头开始工作，激光出光，开始融化材料，同时激光切割头部分的辅助气体吹扫，开始穿孔，此时，启动气路系统对应的气体管3，混合管1对激光切割头喷嘴2底部进行气体侧吹，当融化的飞溅物由孔内溅出时，遇到混合管1侧吹的导向气体，将飞溅物吹偏一边，从而防止飞溅物粘粘到切割喷嘴、传感器、枪头镜腔和镜片上，同时，侧向吹出的渣因为穿孔附近区域预先喷有防溅液，也不会粘在切割钢板上；当穿孔结束，关闭本装置和激光切割头，等到下一个空位时循环上述工作即可。

需要说明的是，当碳钢穿孔时，侧吹气体可以通过降低穿孔气体的纯度，这样可以有效控制穿孔过程中穿孔气体氧含量过大，在熔融的孔内氧爆的产生；当储液罐5液量不足时，可以通过残压释放阀14关闭液路气体，排掉储液罐5内的压力，泄压后打开加液口16进行加液，加液完毕关闭加液口16，在通过残压释放阀14接通供液气体即可；当需要调整侧吹气压强度时，可以通过第一调压阀10进行调节，当需要调整液体流量时，可以通过第二调压阀15进行调节；当需要针对不同加工需求时，可以直接通过设置数控系统内的开关顺序和时间而实施，调整喷吹开关的时间、顺序和频次。

本实用新型提供的一种激光切割高速穿孔辅助装置，与激光切割头喷嘴分离式设计，不用改变原切割头的结构和外观；通过液、气双路配合控制激光加工防飞溅的设计，可以根据使用需求控制混合管喷气、喷雾、或是喷液的顺序、时间和流量，从而能够实现穿孔前预控制，穿孔过程飞溅物控制、切割气体纯度调整、碳钢板在氧气穿孔过程中氧爆控制；通过以上控制，能够保证普通钢板或更厚的板在穿孔速度上大幅提升，且能有效提高穿孔和切割稳定性和质量，克服穿孔加工过程中光学镜片的容易污损的问题；综上所述，本实用新型能够满足激光穿孔高速穿孔、尤其是不断涌现的大功率、厚板的穿孔加工的需求，能有效控制因穿孔飞溅造成的切割不良，在提高激光穿孔加工速度的同时，保证激光穿孔和切割的稳定性，同时减少飞溅物对激光光学镜片的损耗，实现增效降本的目的。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种激光切割高速穿孔辅助装置，其特征在于：包括混合管(1)，所述混合管(1)一端位于激光切割头喷嘴(2)的一侧，另一端连接并联设置的气体管(3)和液体管(4)，所述气体管(3)和液体管(4)远离混合管(1)的一端均与空气连通，所述液体管(4)上连接储液罐(5)，所述气体管(3)和液体管(4)上均设有调节阀门，所述调节阀门用于调节进入混合管(1)内的流体，以及该流体的流量大小。

2.根据权利要求1所述的一种激光切割高速穿孔辅助装置，其特征在于：所述储液罐(5)上设有进气口(6)和出液口(7)，所述进气口(6)通过进气管(8)与空气连通，所述出液口(7)通过液体管(4)与混合管(1)连通。

3.根据权利要求2所述的一种激光切割高速穿孔辅助装置，其特征在于：还包括三通阀(9)，所述三通阀(9)的进口端连通空气，两个出口端分别连通气体管(3)和进气管(8)。

4.根据权利要求1所述的一种激光切割高速穿孔辅助装置，其特征在于：所述气体管(3)上设有第一调压阀(10)和第一电磁阀(11)。

5.根据权利要求1所述的一种激光切割高速穿孔辅助装置，其特征在于：所述液体管(4)上设有止逆阀(12)和第二电磁阀(13)。

6.根据权利要求2所述的一种激光切割高速穿孔辅助装置，其特征在于：所述进气管(8)上设有残压释放阀(14)和第二调压阀(15)。

7.根据权利要求1所述的一种激光切割高速穿孔辅助装置，其特征在于：所述储液罐(5)上还设有加液口(16)和液位指示窗(17)。

8.根据权利要求1所述的一种激光切割高速穿孔辅助装置，其特征在于：所述混合管(1)的出口对着激光切割头喷嘴(2)的底部，能够喷出气体、液体或气液混合雾状体。

Images