CN112025108A - 一种利用脉冲光纤激光的切割*** - Google Patents

一种利用脉冲光纤激光的切割*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种利用脉冲光纤激光的切割***，包括激光切割机，激光切割机包括操作台和对称安装于操作台上的两组导轨一，两组导轨一的表面均开设有齿槽且之间水平设置有安装座，安装座的底部对称安装有两组驱动齿轮一，驱动齿轮一与齿槽啮合连接且一端连接有驱动电机，驱动电机的动力输出端通过金属杆与驱动齿轮一固定连接，安装座的顶部安装有导轨二，导轨二与导轨一结构相同且上方啮合连接有驱动齿轮二。本发明对激光切割头的激光头部分设计为双向切割端，当切割头在使用的过程中出现温度异常或者损坏时，通过内部的纵向位移机构对切割头进行转换，可以达到不停机操作的目的，保证机体的正常运作。

Description

一种利用脉冲光纤激光的切割***
技术领域
本发明涉及激光切割设备技术领域，具体为一种利用脉冲光纤激光的切割***。
背景技术
激光切割机是将从激光器发射出的激光，经光路***，聚焦成高功率密度的激光束。激光束照射到工件表面，使工件达到熔点或沸点，同时与光束同轴的高压气体将熔化或气化金属吹走，随着光束与工件相对位置的移动，最终使材料形成切缝，从而达到切割的目的，激光切割加工是用不可见的光束代替了传统的机械刀，具有精度高，切割快速，不局限于切割图案限制，自动排版节省材料，切口平滑，加工成本低等特点，将逐渐改进或取代于传统的金属切割工艺设备。激光刀头的机械部分与工件无接触，在工作中不会对工件表面造成划伤；激光切割速度快，切口光滑平整，一般无需后续加工；切割热影响区小，板材变形小，切缝窄；切口没有机械应力，无剪切毛刺；加工精度高，重复性好，不损伤材料表面；数控编程，可加工任意的平面图，可以对幅面很大的整板切割，无需开模具，经济省时，其中就包括利用脉冲光纤激光的切割装置，在脉冲光纤激光器方面，光纤激光器实现脉冲输出的方式与普通的激光器一样主要采用锁模技术、调Q技术和脉冲种子源放大技术。
然而，现有的利用脉冲光纤激光的切割装置在使用的过程中存在以下的问题：(1)激光切割设备的头部一般为单式切割头，在使用的过程中如果出现温度异常或者损坏时，需要停机进行更换，并且更换需要激光头冷却，影响了激光切割设备的工作效率；(2)激光切割头在对物件进行切割的过程中容易产生大量的碎屑，缺乏相应的搞笑清洁机构。为此，需要设计相应的技术方案解决存在的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用脉冲光纤激光的切割***，解决了激光切割设备的头部一般为单式切割头，在使用的过程中如果出现温度异常或者损坏时，需要停机进行更换，并且更换需要激光头冷却，影响了激光切割设备的工作效率，这一技术问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种利用脉冲光纤激光的切割***，包括激光切割机，所述激光切割机包括操作台和对称安装于操作台上的两组导轨一，两组所述导轨一的表面均开设有齿槽且之间水平设置有安装座，所述安装座的底部对称安装有两组驱动齿轮一，所述驱动齿轮一与齿槽啮合连接且一端连接有驱动电机，所述驱动电机的动力输出端通过金属杆与驱动齿轮一固定连接，所述安装座的顶部安装有导轨二，所述导轨二与导轨一结构相同且上方啮合连接有驱动齿轮二，所述驱动齿轮二与驱动齿轮一相同且一端与驱动电机相连接，所述驱动齿轮二的上方安装有激光切割头，所述激光切割头包括机座和安装于机座上的安装架，所述机座内部设置有高效抽尘机构，所述安装架由主板、双向切割端、纵向位移机构组成，所述主板的内部形成有内腔，所述内腔的下方开设有切割头容纳槽，所述双向切割端位于内腔的底部且由上下对称设置的激光头一和激光头二组成，所述激光头二位于切割头容纳槽内，所述纵向位移机构包括对称安装于双向切割端两侧的侧板和位于内腔顶部的电动推杆，其中一组所述侧板上安装有微型电机，所述微型电机的动力输出端与双向切割端相连接，所述电动推杆的动力输出端安装有横板，所述横板与两组侧板相连接。
作为本发明的一种优选实施方式，所述操作台上安装有外壳，所述外壳的左端开设有入料口。
作为本发明的一种优选实施方式，所述高效抽尘机构包括开设于机座内的抽尘腔和安装于抽尘腔末端的抽风机，所述抽气腔的下端开设有入尘口，所述抽风机的出气口连接有蛇形软管，所述蛇形软管的末端连接有储尘箱，所述储尘箱安装于操作台的底部。
作为本发明的一种优选实施方式，所述切割头容纳槽的规格与激光头一、激光头二的结构相同。
作为本发明的一种优选实施方式，所述激光头一和激光头二之间通过螺栓固定连接且两者的结构相同。
作为本发明的一种优选实施方式，所述激光头一包括激光座和安装于激光座内的激光头，所述激光座与激光头之间连接有缓冲弹簧且外侧对称安装有两组锁扣机构。
作为本发明的一种优选实施方式，所述锁扣机构由固定板一和固定板二组成，所述固定板一固定在激光座的侧壁上且内部设置挤压弹簧，所述挤压弹簧的下端安装有按钮，所述按钮的下端安装有插杆，所述固定板二固定在激光头的一侧且内部开设有配合插杆使用的插口，所述插口的一侧开设有限位口。
作为本发明的一种优选实施方式，所述插杆的一侧呈倾斜状安装有金属弹片，所述金属弹片的外侧固定有凸块，所述凸块卡扣于限位口内。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1.本方案通过在激光切割设备上设置的横向驱动机构和纵向驱动机构，从而驱动上方的激光切割头在操作台上运作，并且对激光切割头的激光头部分设计为双向切割端，当切割头在使用的过程中出现温度异常或者损坏时，通过内部的纵向位移机构对切割头进行转换，可以达到不停机操作的目的，保证机体的正常运作。
2.在激光切割头的一侧设置有高效抽尘机构，可以通过位于切割头一侧的入尘口对切割出的碎屑垃圾进行抽取回收，并在尾部设计有蛇形软管可以使得抽尘机构伴随激光切割头同步运作，达到实时清洁的目的。
附图说明
图1为本发明的整体结构图；
图2为本发明所述激光切割头结构图；
图3为本发明所述双向切割端结构图。
图中:1、操作台；2、导轨一；3、齿槽；4、安装座；5、驱动齿轮一；6、驱动电机；7、导轨二；8、驱动齿轮二；9、机座；10、安装架；11、主板；12、双向切割端；13、纵向位移机构；14、内腔；16、切割头容纳槽；17、激光头一；18、激光头二；19、侧板；20、电动推杆；21、微型电机；22、横板；23、外壳；24、入料口；25、抽尘腔；26、抽风机；27、入尘口；28、蛇形软管；29、储尘箱；30、激光座；31、激光头；32、缓冲弹簧；33、固定板一；34、固定板二；35、挤压弹簧；36、按钮；37、插杆；38、插口；39、限位口；40、金属弹片；41、凸块。
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1-3，本发明提供一种技术方案：一种利用脉冲光纤激光的切割***，包括激光切割机，激光切割机包括操作台1和对称安装于操作台1上的两组导轨一2，两组导轨一2的表面均开设有齿槽3且之间水平设置有安装座4，安装座4的底部对称安装有两组驱动齿轮一5，驱动齿轮一5与齿槽3啮合连接且一端连接有驱动电机6，驱动电机6的动力输出端通过金属杆与驱动齿轮一5固定连接，安装座4的顶部安装有导轨二7，导轨二7与导轨一2结构相同且上方啮合连接有驱动齿轮二8，驱动齿轮二8与驱动齿轮一5相同且一端与驱动电机6相连接，驱动齿轮二8的上方安装有激光切割头，激光切割头包括机座9和安装于机座9上的安装架10，机座9内部设置有高效抽尘机构，安装架10由主板11、双向切割端12、纵向位移机构13组成，主板11的内部形成有内腔14，内腔14的下方开设有切割头容纳槽16，双向切割端12位于内腔14的底部且由上下对称设置的激光头一17和激光头二18组成，激光头二18位于切割头容纳槽16内，纵向位移机构13包括对称安装于双向切割端12两侧的侧板19和位于内腔14顶部的电动推杆20，其中一组侧板19上安装有微型电机21，微型电机21的动力输出端与双向切割端12相连接，电动推杆20的动力输出端安装有横板22，横板22与两组侧板19相连接，激光切割机的内部部件的运作通过PLC控制器进行控制运作。
进一步改进地，如图1所示：操作台1上安装有外壳23，外壳23的左端开设有入料口24，用于放入物料。
进一步改进地，如图1所示：高效抽尘机构包括开设于机座9内的抽尘腔25和安装于抽尘腔25末端的抽风机26，抽气腔的下端开设有入尘口27，抽风机26的出气口连接有蛇形软管28，蛇形软管28的末端连接有储尘箱29，储尘箱29安装于操作台1的底部，通过入尘口27将切割出的碎屑抽至抽尘腔25内并通过抽风机26引至储尘箱29内，从而达到收纳的目的。
进一步改进地，如图2所示：切割头容纳槽16的规格与激光头一17、激光头二18的结构相同，可以将备用的激光头二18卡入在切割头容纳槽16内达到收纳的目的。
进一步改进地，如图3所示：激光头一17和激光头二18之间通过螺栓固定连接且两者的结构相同。
进一步改进地，如图3所示：激光头一17包括激光座30和安装于激光座30内的激光头31，激光座30与激光头31之间连接有缓冲弹簧32且外侧对称安装有两组锁扣机构，两段式的设计方式便于对激光座30和激光头31进行拆分和安装维修。
进一步改进地，如图3所示：锁扣机构由固定板一33和固定板二34组成，固定板一33固定在激光座30的侧壁上且内部设置挤压弹簧35，挤压弹簧35的下端安装有按钮36，按钮36的下端安装有插杆37，固定板二34固定在激光头31的一侧且内部开设有配合插杆37使用的插口38，插口38的一侧开设有限位口39，通过挤压弹簧35挤压插杆37使得插杆37对应***下方的插口38内。
具体地，插杆37的一侧呈倾斜状安装有金属弹片40，金属弹片40的外侧固定有凸块41，凸块41卡扣于限位口39内，通过金属弹片40将凸块41卡扣与限位口39内，从而达到对激光座30与激光头31锁紧的目的。
在使用时：本发明通过驱动电机6带动驱动齿轮一5转动，驱动齿轮一5在转动的过程中带动安装座4顺着导轨一2进行横向移动，通过驱动电机6带动驱动齿轮二8，驱动齿轮二8在转动的过程中带动上方的激光切割头顺着导轨二7进行左右位移，从而达到对激光切割头进行四向位移的目的，当激光头一17在使用的过程中出现损坏或者过热时，可以通过电动推杆20推动激光头一17向下移动并使得激光头二18脱离切割头容纳槽16，然后微型电机21带动双向切割端12进行翻转，最终使得激光头二18位移下方，然后电动推杆20推动激光头一17收纳到切割头容纳槽16内，达到固定的目的，这样的操作方式可以达到不停机更换的目的，当全部物件处理完毕后，使用者可以将双向切割端12取出并通过将凸块41按入插口38内壁，然后上拉旋钮36从而达到对激光头本体脱离的目的，拆卸维修简单，此外通过入尘口27将切割出的碎屑抽至抽尘腔25内并通过抽风机26引至储尘箱29内，从而达到收纳的目的。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种利用脉冲光纤激光的切割***，包括激光切割机，其特征在于：所述激光切割机包括操作台(1)和对称安装于操作台(1)上的两组导轨一(2)，两组所述导轨一(2)的表面均开设有齿槽(3)且之间水平设置有安装座(4)，所述安装座(4)的底部对称安装有两组驱动齿轮一(5)，所述驱动齿轮一(5)与齿槽(3)啮合连接且一端连接有驱动电机(6)，所述驱动电机(6)的动力输出端通过金属杆与驱动齿轮一(5)固定连接，所述安装座(4)的顶部安装有导轨二(7)，所述导轨二(7)与导轨一(2)结构相同且上方啮合连接有驱动齿轮二(8)，所述驱动齿轮二(8)与驱动齿轮一(5)相同且一端与驱动电机(6)相连接，所述驱动齿轮二(8)的上方安装有激光切割头，所述激光切割头包括机座(9)和安装于机座(9)上的安装架(10)，所述机座(9)内部设置有高效抽尘机构，所述安装架(10)由主板(11)、双向切割端(12)、纵向位移机构(13)组成，所述主板(11)的内部形成有内腔(14)，所述内腔(14)的下方开设有切割头容纳槽(16)，所述双向切割端(12)位于内腔(14)的底部且由上下对称设置的激光头一(17)和激光头二(18)组成，所述激光头二(18)位于切割头容纳槽(16)内，所述纵向位移机构(13)包括对称安装于双向切割端(12)两侧的侧板(19)和位于内腔(14)顶部的电动推杆(20)，其中一组所述侧板(19)上安装有微型电机(21)，所述微型电机(21)的动力输出端与双向切割端(12)相连接，所述电动推杆(20)的动力输出端安装有横板(22)，所述横板(22)与两组侧板(19)相连接。
2.根据权利要求1所述的一种利用脉冲光纤激光的切割***，其特征在于：所述操作台(1)上安装有外壳(23)，所述外壳(23)的左端开设有入料口(24)。
3.根据权利要求1所述的一种利用脉冲光纤激光的切割***，其特征在于：所述高效抽尘机构包括开设于机座(9)内的抽尘腔(25)和安装于抽尘腔(25)末端的抽风机(26)，所述抽气腔的下端开设有入尘口(27)，所述抽风机(26)的出气口连接有蛇形软管(28)，所述蛇形软管(28)的末端连接有储尘箱(29)，所述储尘箱(29)安装于操作台(1)的底部。
4.根据权利要求1所述的一种利用脉冲光纤激光的切割***，其特征在于：所述切割头容纳槽(16)的规格与激光头一(17)、激光头二(18)的结构相同。
5.根据权利要求4所述的一种利用脉冲光纤激光的切割***，其特征在于：所述激光头一(17)和激光头二(18)之间通过螺栓固定连接且两者的结构相同。
6.根据权利要求5所述的一种利用脉冲光纤激光的切割***，其特征在于：所述激光头一(17)包括激光座(30)和安装于激光座(30)内的激光头(31)，所述激光座(30)与激光头(31)之间连接有缓冲弹簧(32)且外侧对称安装有两组锁扣机构。
7.根据权利要求6所述的一种利用脉冲光纤激光的切割***，其特征在于：所述锁扣机构由固定板一(33)和固定板二(34)组成，所述固定板一(33)固定在激光座(30)的侧壁上且内部设置挤压弹簧(35)，所述挤压弹簧(35)的下端安装有按钮(36)，所述按钮(36)的下端安装有插杆(37)，所述固定板二(34)固定在激光头(31)的一侧且内部开设有配合插杆(37)使用的插口(38)，所述插口(38)的一侧开设有限位口(39)。
8.根据权利要求7所述的一种利用脉冲光纤激光的切割***，其特征在于：所述插杆(37)的一侧呈倾斜状安装有金属弹片(40)，所述金属弹片(40)的外侧固定有凸块(41)，所述凸块(41)卡扣于限位口(39)内。
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