数控激光控制断裂切割机.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102310275A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102310275A(43)申请公布日2012.01.11(21)申请号201110174274.9(22)申请日2011.06.27(71)申请人胡忠地址215214江苏省吴江市汾湖镇北厍厍西路561号吴江市新世纪激光科技有限公司(72)发明人胡忠(51)Int.Cl.B23K26/36(2006.01)B23K26/14(2006.01)B23K26/42(2006.01)权利要求书2页说明书3页(54)发明名称数控激光控制断裂切割机(57)摘要数控激光控制断裂切割机，控制单元采用CNC轮廓控制数控机床，辅助气单元采用压缩机制造的强气流和磁力隔断辅助回吸脆性整块脱落的废料，对于容易受热破坏的脆性材料，通过激光束加热进行高速、可控的切断，在高功率密度激光束的加热下，材料表面温度升至沸点温度的速度快足以避免热传导造成的融化，部分材料汽化成蒸汽消失，部分材料作为喷出物从切缝底部被辅助气流回吸收，激光切割的切割缝细切割面光滑、速度快、热变形小、激光切割不会与材料表面相接触、适合大件产品的加工、节省材料，应用于重、轻工业、医疗等相关行业的钣金加工，以及转子、定子、叶片的切割成型，各类链条和汽车制造业零件的制造，广告装潢及工艺品制造业等。CN102375ACN102310275A权利要求书1/2页1.数控激光控制断裂切割机，有激光发生器和辅助气、控制器，其特征在于数控激光控制断裂切割机的控制单元采用CNC轮廓控制数控机床、辅助气单元采用压缩机制造的强气流和磁力隔断辅助，对于容易受热破坏的脆性材料，通过激光束加热进行高速、可控的切断，在高功率密度激光束的加热下，材料表面温度升至沸点温度的速度快足以避免热传导造成的融化，部分材料汽化成蒸汽或者作为喷出物从切缝底部被辅助气流回吸收，激光汽化切割成型机由激光发生单元、废料隔断单元和控制单元组成，其中激光发生单元由激光发生单元、聚焦器和反射镜组成，废料隔断单元由压缩机、风管通道、风枪、电磁转换器和回吸探头组成控制单元由控制面板、I/O口组成，激光发生器产生激光经由聚光器聚光变为高能量射线照射到反射镜之上，反射镜调整角度以完成不同形状的物料切割，高功率的激光束加热物料，对于容易受热破坏的脆性材料，通过激光束加热进行高速、可控的切断，汽化的物料被压缩机制造的强气流回吸，脆性整块脱落的物料被电磁转换器制造的强磁场利用回吸探头回吸，风道用以连接压缩机和风枪，风枪之间作用在汽化的物料，轮廓控制数控机床用以连接、协调和控制各部分的工作和运行状态。2.根据权利1要求所述的数控激光控制断裂切割机，其特征在于：数控机床采用轮廓控制式数控机床机床，轮廓控制数控机床的特点是机床的运动部件能够实现两个坐标轴同时进行联动控制，它不仅能够控制机床运动部件的起点与终点坐标位置，而且能够控制整个加工过程每一点的速度和位移量，即能够控制运动轨迹，将零件加工成在平面内的直线、曲线或在空间的曲面。3.根据权利1要求所述的数控激光控制断裂切割机，其特征在于：废料隔断单元的辅助气的压缩机采用离心式高压压缩机，离心式压缩机的气量大，结构简单紧凑，重量轻，机组尺寸小，占地面积小，运转平衡，操作可靠，运转率高，摩擦件少，因之备件需用量少，维护费用及人员少，在本发明的辅助气流单元，利用压缩机压缩气体产生气压差制造回吸气流，把高功率激光束汽化或熔化掉的废料进行回吸隔断，避免因其热传导造成其他部位的形变损失。4.根据权利1要求所述的数控激光控制断裂切割机，其特征在于：废料隔断单元的电磁转换器在电能的驱动下，将电能转换为强磁场，回吸探头将该处磁场集中在探头的一点上，探头与激光束保持同步，高功率激光束切割时熔化或者汽化的物料，通过磁力运送将废料回吸。5.根据权利1要求所述的数控激光控制断裂切割机，其特征在于：激光发生单元的聚焦器采用双凸聚光透镜，双凸聚光透镜在原本激光束高能量的基础上再次将激光束聚集，使其在很小的一个质点上释放能量，可以根据不同情况来调节透镜的角度和激光束距离以调整激光束在物料上的切缝大小，以及切割温度。6.根据权利1要求所述的数控激光控制断裂切割机，其特征在于：风枪采用大头离子风枪，其用强离子风清除物体表面的静电及异物、尘埃，其内施加压缩机高功率回吸气压，与激光束在被切割物料表面上的移动同步，有效距离在30mm90mm150mm，离子中和时间：正0.1s、0.4s、0.7s，负0.1s、0.3s、0.8s，工作电压4.6KV消耗电流、200uA、操作温度-10～50℃、重量0.55Kg、高压电缆长度3Meters、空气压力5～7Kg、空气速率＞10m/s。7.根据权利1要求所述的数控激光控制断裂切割机，其特征在于：反光镜内设感光器