一种高功率激光切割机用防烧装置的制作方法

1.本实用新型涉及激光切割机技术领域，具体为一种高功率激光切割机用防烧装置。


背景技术：

2.激光切割机正在朝着高功率大幅面的方向发展，随着功率越来越高普通的床身已经满足不了高功率激光的需求。高功率意味着能量越大、速度越快、切割的板材厚度越来越厚。激光切割说到底是依靠热量将金属板材切断的，切割时中心温度达3000℃，但凡物体内部或者物体之间存在温度差，则热能必然会以热传导、热辐射、热对流三种方式中的一种或多种从高温到低温处传递，热传递传递的是热量不是温度。肯定会对激光切割机床身和其他零部件产生影响，严重时将会引起床身变形。另外激光切割金属板材时也会产生高温渣滓，其渣滓若落到床身上造成局部高温引起不良影响。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种高功率激光切割机用防烧装置，以防止激光烧蚀床身结构、热胀冷缩对床身精度造成的影响。
4.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种高功率激光切割机用防烧装置，包括防烧板和用于将所述防烧板安装于激光切割机床身上的连接组件，所述防烧板上设置有伸缩缝。
5.优选的，所述连接组件包括与激光切割机床身中抽气管固定连接的第一连接组件，所述第一连接组件包括固定于激光切割机床身中抽气管的抽气口两侧的安装支架，所述安装支架的悬空端设置有斜向下布置的连接部，所述连接部上设置有葫芦孔，所述防烧板通过第一固定螺栓固定于所述葫芦孔内，所述第一固定螺栓和所述葫芦孔之间设置有第一隔热套。
6.优选的，所述防烧板上设置有与所述葫芦孔一一对应的定位孔，所述第一固定螺栓依次穿过所述定位孔和葫芦孔并通过螺母固定；所述第一隔热套包括第一隔热部和第二隔热部，所述第一隔热部设置于所述第一固定螺栓且位于所述葫芦孔内；所述第二隔热部设置于所述第一固定螺栓且位于所述连接部和螺母之间。
7.优选的，所述连接组件还包括与激光切割机床身中横梁相连的第二连接组件；所述第二连接组件包括固定于激光切割机床身中横梁上的横梁座架，所述防烧板通过第二固定螺栓固定于所述横梁座架的外侧面上，所述防烧板和横梁座架之间且位于所述第二固定螺栓的外侧设置有第二隔热套。
8.优选的，所述防烧板由q235b碳素结构钢制作而成。
9.优选的，所述伸缩缝在所述防烧板上均匀开设若干个。
10.优选的，所述伸缩缝的缝宽设置为0.2-0.35mm，相邻的两个所述伸缩缝之间的间距设置为50-60mm。
11.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
12.1、本实用新型，防烧板安装于激光切割机床身上后，防烧板对激光切割机床身形成一个防护作用，可以抑制热传导，当高能量激光束点射在防烧板上后，防烧板受到的热量会迅速升高，防烧板的受热部分因热胀冷缩的远离发生形变而凹陷或凸起，在伸缩缝的热量传导的阻断作用下，其余防烧板未受到激光照射的部位不受影响，以削弱热胀冷缩的影响。
13.2、本实用新型，防烧板大面积受热时，根据热胀冷缩的原理其体积会长大，内部的伸缩缝将会变窄收缩或者变宽，这样整个板面依然会保持平整，防烧板的版面不会凹陷或者凸起。极限条件下也只会引起局部凸起，整体不会受影响耐久性非常稳定。
14.3、本实用新型，防烧板与激光切割机床身中抽气管连接时，通过螺栓和葫芦孔的方式进行卡接式装配；该方式装配时简单，防烧板可以自动找正；若后期需拆卸或者维修只需要轻抬防烧板从安装支架中的葫芦孔内取出即可；最大的优点是拆卸方便，若后期订单需求不同功率的激光器可以适当调整将防烧板厚度进行换装，非常简单。
15.4、本实用新型，防烧板通过带有隔热套的螺栓与激光切割机床身固定，大大减少了防烧板与激光切割机床身之间的热传递，以防止激光烧蚀床身结构、热胀冷缩对床身精度造成的影响，保证导轨直线度、导轨与齿条平行度以及两个导轨之间的平行度。
附图说明
16.图1为本实用新型防烧板的结构示意图；
17.图2为本实用新型防烧板的平面结构图；
18.图3为本实用新型图2中的n-n剖视图；
19.图4为激光切割机床身的结构示意图；
20.图5为本实用新型安装支架与激光切割机床身的配合关系图；
21.图6为本实用新型图5中的a部分放大图；
22.图7为本实用新型防烧板与安装支架的配合关系图一；
23.图8为本实用新型防烧板与安装支架的配合关系图二；
24.图9为本实用新型图8中的b部分放大图；
25.图10为本实用新型的第一连接组件的结构示意图；
26.图11为本实用新型安装支架的结构示意图；
27.图12为本实用新型防烧板与横梁的配合关系图；
28.图13为本实用新型防烧板与激光切割机床的整体配合关系图；
29.图14为本实用新型防烧板设置于低功率切割机床身上的设置方式图；
30.图15为本实用新型图14中的c部分放大图；
31.图16为本实用新型接料小车的结构示意图。
32.图中：
33.1-防烧板，11-伸缩缝，12-定位孔，
34.2-安装支架，21-连接部，211-葫芦孔，22-定位部，
35.31-第一固定螺栓，32-螺母，33-第一隔热部，34-第二隔热部，
36.41-第二固定螺栓，42-第二隔热套，
37.5-横梁座架，
38.61-导轨主梁，62-横梁，63-抽气管，631-抽气口，
39.7-接料小车。
具体实施方式
40.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
41.如图1-2所示，一种高功率激光切割机用防烧装置，包括防烧板1和用于将所述防烧板1安装于激光切割机床身上的连接组件，所述防烧板1上设置有伸缩缝11。
42.优选的，所述防烧板1由q235b碳素结构钢制作而成。所述防烧板1的厚度和尺寸可根据激光切割机功率的大小来设定。推荐功率6000w激光器采用6mm钢板，12000w推荐使用10mm钢板，15000w-20000w推荐使用12mm碳钢板。
43.具体在本实施例中，所述伸缩缝11开设成波纹状结构，具体所述伸缩缝 11可通过激光切割而成，且所述伸缩缝11在所述防烧板1上均匀开设若干个。优选的，所述伸缩缝11的缝宽设置为0.2-0.35mm，相邻的两个所述伸缩缝 11之间的间距设置为50-60mm。
44.所述防烧板1安装于激光切割机床身上后，防烧板1对激光切割机床身形成一个防护作用，可以抑制热传导，当高能量激光束点射在防烧板1上后，防烧板1受到的热量会迅速升高，防烧板1的受热部分因热胀冷缩的远离发生形变而凹陷或凸起，在伸缩缝1的热量传导的阻断作用下，其余防烧板1 未受到激光照射的部位不受影响，以削弱热胀冷缩的影响。当防烧板1大面积受热时，根据热胀冷缩的原理其体积会长大，内部的伸缩缝11将会变窄收缩或者变宽，这样整个板面依然会保持平整，防烧板1的版面不会凹陷或者凸起。极限条件下也只会引起局部凸起，整体不会受影响耐久性非常稳定。
45.如图4-11和图13所示，所述连接组件包括与激光切割机床身中抽气管 63固定连接的第一连接组件。作为一种具体实施方式，所述第一连接组件包括固定于所述抽气管61的抽气口631两侧的安装支架2，所述安装支架2的悬空端设置有斜向下布置的连接部21，所述连接部21上设置有葫芦孔211，所述防烧板1通过第一固定螺栓31固定于所述葫芦孔211内，所述第一固定螺栓31和所述葫芦孔211之间设置有第一隔热套。
46.具体在本实施例中，如图1-2和7-9所示，所述防烧板1上设置有与所述葫芦孔211一一对应的定位孔12，所述第一固定螺栓31依次穿过所述定位孔12和葫芦孔211并通过螺母32固定；所述第一隔热套包括第一隔热部33 和第二隔热部34，所述第一隔热部33设置于所述第一固定螺栓31且位于所述葫芦孔211内；所述第二隔热部34设置于所述第一固定螺栓31且位于所述连接部21和螺母32之间。安装时，可以先将第一固定螺栓31穿过定位孔 12，然后通过螺母32将第一隔热套固定于所述防烧板1和螺母32之间，向安装支架2上装配防烧板1时，直接将带有螺母32和第一隔热套的第一固定螺栓31穿过葫芦孔211，然后在重力作用下，第一固定螺栓31滑向葫芦孔 211的小口部分，这时第一隔热部33卡接进葫芦孔211内，所述第二隔热部 34贴在防烧板1的内侧面上。该方式装配时简单，防烧板1可以自动找正。若后期需拆卸或者维修只需要轻抬防烧板1从安装支架2中的葫芦孔211内取出即可；
最大的优点是拆卸方便，若后期订单需求不同功率的激光器可以适当调整将防烧板1厚度进行换装，非常简单。
47.具体在本实施例中，所述安装支架2与所述抽气管63的一侧设置有定位部22，所述安装支架2通过所述定位部22并使用螺栓固定于所述抽气管63 上。优选的，所述安装支架2、连接部21和定位部22一体设置，所述连接部 21和定位部22由所述安装支架2折弯形成。所述上的防烧板1热量也会经过安装支架2传输到激光切割机床身上，因此所述安装支架2在设计时尽量轻薄，以减少安装之间2的对激光切割机床身的热传导作用。
48.如图12-13所示，所述连接组件还包括与激光切割机床身中横梁62相连的第二连接组件，所述第二连接组件包括固定于所述横梁62上的横梁座架5，所述横梁座架5设置成倒“v”形的凸台状结构，所述横梁座架5通过螺栓或焊接于所述横梁62的顶部，所述防烧板1通过第二固定螺栓41固定于所述横梁座架5的外侧面上，所述防烧板1和横梁座架5之间且位于所述第二固定螺栓41的外侧设置有第二隔热套42。这样，首先横梁座架5设置成倒“v”形的凸台状结构，防烧板1固定于横梁座架5上后，形成一个向下倾斜的角度，切割产生的高温废料和渣滓落到防烧板1上后能快速的滑落在床身下方的接料小车内，减少高温渣滓对床身影响；其次，通过第二隔热套42使防烧板1和横梁座架5之间存在一定间隙，一来避免防烧板1和横梁座架5直接接触，减少防烧板1和横梁座架5之间的直接热传递，二来通过第二隔热套 42使第二固定螺栓41和横梁座架5之间形成一个绝热，减少连接件(即第二固定螺栓41)向横梁座架5的热传导，以防止激光烧蚀床身结构、热胀冷缩对床身精度造成的影响，保证导轨直线度、导轨与齿条平行度以及两个导轨之间的平行度。
49.当然，如图14-15所示，若激光切割机的功率较低，可以直接将防烧板1 焊接在激光切割机床身的对应位置上。
50.如图16所示，所述防烧板1还可以铺设于设置在用于收集切割渣滓的接料小车7内，防止小车收集切割渣滓后因高温发生形变。
51.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。