激光制粉设备的制作方法

本实用新型涉及激光切割技术领域，特别涉及一种激光制粉设备。

背景技术：

在采用激光切割设备对材料的工件进行切割时，往往会产生粉尘，利用此现象，本切割制粉技术通过设置特定的激光参数和设计粉尘收集装置，将工件材料金属颗粒进行搜集，达到再次利用的效果。

激光制粉是将从激光器发射出的激光，经光路系统聚焦成高功率密度及高频率的激光束，激光束照射到工件表面，将微小金属颗粒从原材料上剥离，同时与光束同轴的高压气体将微小金属颗粒吹走，随着光束与工件相对位置的移动，最终使整体材料全部被加工成细微颗粒，从而达到制粉目的。

上述内容仅用于辅助理解本实用新型的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的是提供一种激光制粉设备，旨在利用激光将硬质合金材料切割成金属颗粒状，并对产生的金属颗粒进行有效收集。

为实现上述目的，本实用新型提出的激光制粉设备，包括：机座；工作台，所述工作台可移动地设于所述机座的上表面，并设有工作空间，用以放置待加工工件；激光系统，所述激光系统设于所述工作台的上方，且所述激光系统发出的激光可射入所述工作空间内，以对所述待加工工件进行激光切割操作；以及粉尘收集装置，所述粉尘收集装置设于所述机座的上表面，并连通于所述工作空间，用以收集待加工工件于激光切割时产生的微小金属颗粒。

本实用新型的一实施例中，所述工作台包括底板和围设于所述底板边缘的围板，所述底板与所述围板围合形成所述工作空间；所述围板或者所述底板开设有连通所述工作空间的出尘口，所述出尘口连通于所述粉尘收集装置的进口。

本实用新型的一实施例中，所述粉尘收集装置包括：收集箱，所述收集箱设于所述机座的上表面，且所述收集箱的收集腔与所述出尘口连通；和风机，所述风机设于所述机座的上表面，且所述风机的进风口与所述收集箱的收集腔连通，以将待加工工件于激光切割时产生的粉尘抽至所述收集箱的收集腔内。

本实用新型的一实施例中，所述粉尘收集装置还包括导气筒，所述导气筒设于所述工作空间内，所述导气筒的一端开口与所述出尘口连通，另一端开口朝向所述待加工工件延伸，且所述导气筒的内径沿远离所述出尘口的方向呈增大设置。

本实用新型的一实施例中，所述底板包括依次连接的四边，所述围板包括四单元板，四所述单元板分别固定于所述底板的四边，且相邻两所述单元板可拆卸连接，四所述单元板和所述底板共同围合形成所述工作空间，至少一所述单元板的底部铰接于所述底板的对应边。

本实用新型的一实施例中，所述激光制粉设备还包括集尘罩，所述集尘罩罩设于所述工作台的上方，且所述集尘罩的顶部开设有供所述激光系统发出的激光穿过的让位口。

本实用新型的一实施例中，所述集尘罩还开设有气流入口，所述气流入口设于所述集尘罩的顶部，并连通于外部气源。

本实用新型的一实施例中，所述机座的上表面设置有支撑柱，所述激光切割设备还包括横梁，所述横梁可移动地连接于所述支撑柱，所述激光系统和所述集尘罩均设于所述横梁，并均随所述横梁沿所述支撑柱作上下移动。

本实用新型的一实施例中，所述激光制粉设备还包括视觉系统，所述视觉系统的镜头对应于所述让位口设置，用以检测所述待加工工件的位置。

本实用新型的一实施例中，所述激光制粉设备还包括定位组件，所述定位组件设于所述工作空间内，用以定位所述待加工工件。

本实用新型的技术方案，通过于机座的上表面设置工作台和粉尘收集装置，工作台形成有用以放置待加工工件的工作空间，粉尘收集装置连通于工作空间，同时将激光系统设置于工作台的上方，且激光系统发出的激光可射入工作空间内。如此的设置，当需要对待加工工件进行激光切割操作时，将待加工工件放置于工作空间内，激光系统发出的激光会射入工作空间内对待加工工件进行激光切割操作，激光切割操作时会产生微小金属颗粒，这时可通过粉尘收集装置对产生的微小金属颗粒进行及时收集，达到金属颗粒再次利用的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型激光制粉设备一实施例的结构示意图；

图2为激光制粉设备移去防护罩后一视角的结构示意图；

图3为激光制粉设备移去防护罩后另一视角的结构示意图；

图4为激光制粉设备的局部结构示意图；

图5为激光制粉设备于激光切割操作时一实施例的局部结构示意图；

图6为激光制粉设备于激光切割操作时另一实施例的局部结构示意图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

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的一部分实施例，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。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种激光制粉设备100。

请参阅图1至图3，在本实用新型激光制粉设备100一实施例中，激光制粉设备100包括：机座10；工作台20，工作台20可移动地设于机座10的上表面，并设有工作空间，用以放置待加工工件200；激光系统30，激光系统30设于工作台20的上方，所述激光系统30发出的激光可射入工作空间内，以对待加工工件200进行激光切割操作；以及粉尘收集装置40，粉尘收集装置40设于机座10的上表面，并连通于工作空间，用以收集待加工工件200于激光切割时产生的微小金属颗粒。

具体地，机座10是由钢材制作而成的座体结构，机座10的上表面大致呈方形，用于安装工作台20和粉尘收集装置40。工作台20设于机座10的表面，并可相对于机座10作平移运动，比如作横向或纵向移动，以对待加工工件200进行不同位置的激光切割操作。并且，工作台20形成有工作空间(未标示)，工作空间的上侧开口设置，以使得激光系统30发出的激光射入工作空间内。激光系统30一般通过支撑件固定于机座10，并位于工作台20的上方，这样激光系统30发出的激光穿过工作空间的上侧开口并射入工作空间内，以对工作空间内的待加工工件200进行激光切割操作。这里激光系统30可以相对机座10作上下移动，以改变光点尺寸，并配合激光参数，在对待加工工件200激光操作时可以获得不同粒度的金属颗粒，当然也可以不发生移动，通过工作台20的移动来调整待加工工件200的位置，来实现获得不同粒度的金属颗粒。粉尘收集装置40通过管道连通于工作空间，这里可以是连通于工作空间的侧壁，也可以是连通于工作空间的底壁，这样的话在待加工工件200进行激光切割操作时会产生微小金属颗粒，可以通过粉尘收集装置40对产生的微小金属颗粒进行地收集，从而达到金属颗粒再次利用的目的。

因此，可以理解的，本实用新型的技术方案，通过于机座10的上表面设置工作台20和粉尘收集装置40，工作台20形成有用以放置待加工工件200的工作空间，粉尘收集装置40连通于工作空间，同时将激光系统30设置于工作台20的上方，且激光系统30发出的激光可射入工作空间内。如此的设置，当需要对待加工工件200进行激光切割操作时，将待加工工件200放置于工作空间内，激光系统30发出的激光会射入工作空间内对待加工工件200进行激光切割操作，激光切割操作时会产生微小金属颗粒，这时可通过粉尘收集装置40对产生的微小金属颗粒进行地及时收集，达到金属颗粒再次利用的目的。

在本实用新型的一实施例中，工作台20包括底板21和围设于底板21边缘的围板23，底板21和围板23围合形成工作空间；围板23或者底板21开设有连通工作空间的出尘口，粉尘收集装置40的进口连通出尘口。

具体地，底板21的形状可以是方形、圆形、梯形、或者其他的形状，围板23与底板21的连接方式可以是焊接、卡扣连接、螺丝锁连接，也可以是底板21和围板23为一体结构，即围板23是由底板21的翻边弯折形成。底板21和围板23共同围合形成上侧开口的工作空间，以使得激光系统30发出的激光射入该工作空间内。这里出尘口可以开设于围板23，也可以开设于底板21，并通过管道连通于粉尘收集装置40的进口。由于微小金属颗粒自身重力会沉积在底板21的表面，将出尘口设于围板23的底部或底板21上，可以更有效对激光切割操作时产生的微小金属颗粒进行收集，即保证微小金属颗粒的收集率。

请参阅图2和图4，在本实用新型的一实施例中，粉尘收集装置40包括：收集箱41，收集箱41设于机座10的表面，且收集箱41的收集腔与出尘口连通；和风机42，风机42设于机座10的上表面，且风机42的进风口与收集箱41的收集腔连通，以将待加工工件200于激光切割时产生的金属颗粒抽至收集箱41的收集腔内。

具体地，收集箱41为箱体结构，中部形成有收集腔(未图示)，并设置有连通收集腔的进口和出口，进口通过第一连接管45连通于出尘口，出口通过第二连接管46与风机42的进风口连通。这里风机42为离心风机42，轴向进风，侧壁出风，能有效地将工作空间内的气流排出。当进行激光切割操作时，启动风机42，工作空间内产生的金属颗粒会随气流由出尘口流入第一连接管45，并流入收集腔内，金属颗粒被截留在收集腔内，气流继续通过第二连接管46由进风口进入风机42内，最终由风机42的出风口进行空气中。需要说明的是，收集箱41内设置有滤网(未图示)，用以截留金属颗粒，使得金属颗粒收集在收集箱41内，而透过滤网的气流则由风机42排出。采用气流的方式对金属颗粒进行收集，操作简单、有效且成本较低。

请参阅图4和图5，在本实用新型的一实施例中，粉尘收集装置40还包括导气筒43，导气筒43设于工作空间内，导气筒43的一端开口与出尘口连通，另一端开口朝向待加工工件200延伸，且导气筒43的内径沿远离出尘口的方向呈增大设置。

具体地，导气筒43大致呈喇叭状，设于工作空间内，并邻近出尘口设置，导气筒43的小端开口处设置有连接头44，连接头44插接于出尘口内，并显露工作台20的外表面，连接头44的显露端连接于第一连接管45，如此导气筒43的小端开口与收集箱41的收集腔相连通，大端开口朝向待加工工件200，这样待加工工件200于激光切割时产生的微小金属颗粒可以随着气流由导气筒43的大端开口进入，并依次穿过连接头44和第一连接管45进入收集腔内。导气筒43喇叭状的设计，可以实现大面积集尘的效果，从而提升微小金属颗粒的收集率。当然地，导气筒43也可以为一端开口大一端开口小的其他不规则结构，同样也可以实现大面积集尘效果。

进一步地，底板21包括依次连接的四边，围板23包括四单元板231，四单元板231分别固定于底板21的四边，且相邻两单元板231可拆卸连接，四单元板231和底板21共同围合形成工作空间，至少一单元板231的底部铰接于底板21的对应边。将一单元板231的底部铰接于底板21的对应边设置，这样可方便于待加工工件200的放置或取出操作。即当需要放置或取出待加工工件200时，只需转动单元板231使得工作空间的一侧打开即可。如此的设置可使得待加工工件200的放置操作更加方便。这里单元板231和底板21的铰接方式可以是在二者连接处设置合页或其他锁扣件以实现二者的铰接。这里可以是其中一单元板231与底板21转动连接，也可以是多个单元板231的底部均与底板21的对应边转动连接，在此不作限制。

请参阅图2和图3，在本实用新型的一实施例中，激光切割设备100还包括集尘罩50，集尘罩50设于工作台20的上方，且所述集尘罩50的顶部开设有供激光系统30发出的激光穿过的让位口。

具体地，集尘罩50为钣金材料制作而成的罩体结构，罩设于工作台20的上方，并罩盖于工作空间，并且集尘罩50的顶部开设让位口，激光系统30包括激光器31和聚集镜头，聚焦镜头33对应于让位口设置，且其激光出射端部分穿过让位口伸入集尘罩50内，聚焦镜头33内设置有反射片，这样聚焦镜头33接收激光器31的激光经反射片反射后便可由激光出射端射入集尘罩50内，并最终射入工作空间内。可以理解的，集尘罩50罩盖于工作空间，这样便将激光切割时产生的金属颗粒控制在工作空间内，可以有效地防止金属颗粒大面积扩散，以便于粉尘收集装置40对金属颗粒的有效收集。可选地，集尘罩50的下部呈扩口设置，或者集尘罩50呈喇叭状设置，这样可以更有效地防止金属颗粒大面积扩散，以更便于金属颗粒的收集操作。

需要说明的是，在进行激光切割操作时，工作台20会进行横向或纵向移动，这样集尘罩50会部分罩盖于工作空间，由于金属颗粒采用气流方式进行收集的，大部分金属颗粒会被有效地收集，这里集尘罩50只是起到辅助作用，以防止金属颗粒大面积扩散。

进一步地，集尘罩50还开设有气流入口51，气流入口51设于集尘罩50的顶部，并用于连接外部气源。这里外部气源可以是压缩空气，将外部气源通过气流入口51吹入集尘罩50内，可以使得产生的金属颗粒沉积在工作空间的底部，这样更有利于金属颗粒的收集操作，即有效地提升了金属颗粒的收集率。这里气流入口51可设置有多个，多个气流入口51沿集尘罩50的周向间隔设置，如此从各个方向向集尘罩50内进行吹气，使得产生的金属颗粒沉积在工作空间内，更有利于金属颗粒的收集操作。

请参阅图2和图3，在本实用新型的一实施例中，机座10的表面设置有支撑柱11，激光切割设备100还包括横梁，横梁可移动地连接于支撑柱11，激光系统30和集尘罩50均设于横梁，并均随横梁沿支撑柱11作上下移动。

具体地，横梁设置有滑块，支撑柱11沿其高度方向设置有导轨，滑块滑动连接于导轨，以使得横梁能沿支撑柱11作上下移动，这里导轨可以为丝杆导轨，滑块连接于丝杆上的螺母，或者滑块直接螺纹连接于丝杆，滑块在丝杆转动下沿丝杆作上下移动，并带动横梁和激光系统30作上下移动，也即激光器31和聚焦镜头33均随横梁一起作上下移动，这样可以改变照射在待加工工件200表面的光点尺寸，则对待加工工件200激光切割时可以获得不同粒度的金属颗粒。

请参阅图3，在本实用新型的一实施例中，激光切割设备100还包括视觉系统60，视觉系统60的镜头对应于让位口设置，用以检测待加工工件200的位置。

具体地，视觉系统60设于横梁，且其镜头对应于集尘罩50的让位口设置，这样视觉系统60的镜头能够通过光路检测到工作空间内待加工工件200的位置。视觉系统60镜头包括反光镜和反射镜(未图示)，反射镜对应于集尘罩50的让位口设置，这样反光镜发出的光线经由反射镜反射后会穿过让位口进入工作空间内，进而照射至待加工工件200，这样工作空间内的待加工工件200经光路可以在反光镜中成像，如此便可反馈待加工工件的具体位置。采用视觉系统60来检测待加工工件200的位置，设置结构简单且有效，并且可以配合工作台20的移动来实现激光系统30的自动对位，这样可以对待加工工件200的指定位置进行激光切割操作。

需要说明的是，这里反射镜可以是聚焦镜头33内的反射镜，即聚焦镜头33内反射镜既可以起到反射激光的作用，又可以起到反射待加工工件200的位置，并将待加工工件200反射至反光镜中成像，以反馈待加工件的具体位置。

进一步地，集尘罩50的表面还设置有观察窗口53，用以观察工作空间内待加工工件200的设置位置。这里观察窗口53可以是透明的玻璃板，不仅可以起到观察的作用，还能防止微小金属颗粒扩散。

请参阅图2和图3，机座10的上表面设置有第一导轨13和第二导轨15，第一导轨13横向设置，第二导轨15纵向设置，二者叠加并呈十字交叉设置，工作台20的底板21朝向机座10的表面设置有第一滑块和第二滑块，第一滑块滑动连接于第一导轨13，第二滑块滑动连接于第二导轨15，如此工作台20可作横向或纵向移动，这样便可对待加工工件200的不同位置进行激光切割操作，且切割操作较快速均匀。当然的，这里第一导轨13和第二导轨15均可以为丝杆导轨，第一滑块和第二滑块分别连接于一丝杆的螺母，或者第一滑块和第二滑块均直接螺纹连接于对应丝杆，并在对应丝杆转动下沿丝杆移动，以带动待加工工件200作横向或纵向移动。

进一步地，激光切割设备100还包括定位组件70，定位组件70设于工作空间内，用以定位待加工工件200。

请参阅图4至图6，在本实用新型的一实施例中，定位组件70包括第一定位装置71，第一定位装置71包括驱动机构、传动连接驱动机构的旋转轴711以及夹持件713，夹持件713设于旋转轴711，用以将待加工工件200夹持定位在旋转轴711。这里待加工工件200一般为柱状或筒状加工件，这些形状的待加工件如若定位在平面，对待加工工件200的不同位置的激光切割操作比较困难，这里将待加工工件200夹持固定于旋转轴711，该夹持定位方式简单且有效，并且待加工工件200随旋转轴711一起运动，这样可以对待加工工件200的不同位置进行激光切割操作。

请参阅图4和图5，在本实用新型的一实施例中，定位组件70还包括第二定位装置73，第二定位装置73包括设于底板21的定位件731和定位夹具733，通过定位件731和定位件731的配合将待加工工件200定位在底板21的表面。这里待加工工件200一般为块状，定位件731可以为定位条，定位夹具733与定位件731围合形成夹持空间，以夹持定位待加工工件200，保证待加工工件200的稳固性，从而保证激光切割操作的可靠性。

请进一步参阅图1至图3，机座10的一侧还设置有操作按钮17，以供用户在使用激光制粉设备100进行激光切割操作时使用。

请进一步参阅图1和图2，激光制粉设备100还包括显示器80，显示器80安装于机座10的一侧，并电性连接于激光系统30，显示器80的显示屏用以显示待加工工件200的激光切割操作。

进一步地，请再次参阅图1，机座10的上方还罩设有防护罩90，防护罩90罩设于机座10的上表面，并与机座10围合形成容置空间，工作台20、激光系统30及粉尘收集装置40均位于该容置空间内，防护罩90的设置可以对其中的零部件起到防护作用。并且防护罩90的一侧开设有安装口，安装口安装有升降门91，当使用激光制粉设备100时，可以启动升降门91上升，以打开安装口，放置待加工工件200并进行激光切割操作；当激光切割设备100使用完毕后，使得升降门91下降关闭安装口即可。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。