一种具有熔渣抽吸装置的激光穿孔设备及加工方法与流程

1.本发明涉及激光穿孔领域，具体是涉及一种具有熔渣抽吸装置的激光穿孔设备及加工方法。


背景技术：

2.激光穿孔是利用高功率密度激光束照射被穿孔材料，使材料很快被加热至汽化温度，蒸发形成孔洞。
3.目前，激光穿孔技术已大规模在钣金加工、冶金设备、工程机械、精密配件、工艺礼品、家用电器等诸多领域应用。然而传统激光穿孔设备上的熔渣在清理时，大多是需要人工进行清理，但这样清理效果差，且清理效率低，不能既快速又高效的对激光穿孔机上的熔渣进行清理，每次清理时都需要花费清理人员大量的工作时间，增大了清理人员的工作负担，降低了清理人员的工作效率，从而给人们使用激光穿孔机带来了极大的不便，同时激光穿孔时停留于小孔中的熔渣会吸收激光束能量，影响穿孔效率和质量。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，提供一种具有熔渣抽吸装置的激光穿孔设备及加工方法，本技术方案解决了上述背景技术中提出的然而传统激光穿孔设备上的熔渣在清理时，大多是需要人工进行清理，但这样清理效果差，且清理效率低，不能既快速又高效的对激光穿孔机上的熔渣进行清理，每次清理时都需要花费清理人员大量的工作时间，增大了清理人员的工作负担，降低了清理人员的工作效率，从而给人们使用激光穿孔机带来了极大的不便，同时激光穿孔时停留于小孔中的熔渣会吸收激光束能量，影响穿孔效率和质量的问题。
5.为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：
6.一种具有熔渣抽吸装置的激光穿孔设备，包括工作台，所述工作台上表面后侧中部固定连接有机器人手臂，所述机器人手臂顶端固定连接有组件安装板，所述组件安装板中部固定连接有激光切割头，所述工作台上表面后侧左端固定连接有激光发生器，所述激光发生器通过光纤与激光切割头的光输入端连通，所述组件安装板下端固定连接有环形气罩，所述环形气罩表面固定连接有气动抽风器，所述工作台上表面后侧右端固定连接有空气压缩机，所述空气压缩机通过输气管与气动抽风器连通，所述输气管上固定连接有压缩空气阀门，所述工作台上表面前侧固定连接有切割治具，所述切割治具中部设置有工件设置部，所述工件设置部用于设置工件。
7.优选的，所述环形气罩呈圆台形，所述环形气罩的底部直径大于顶部直径。
8.优选的，所述气动抽风器至少有六个，多个所述气动抽风器均匀等距的设置于环形气罩周表面上，多个所述气动抽风器分别通过独立的输气管与空气压缩机连通。
9.优选的，所述激光切割头贯穿组件安装板并延伸至环形气罩下端，所述气动抽风器贯穿环形气罩。
10.优选的，所述环形气罩的材质为陶瓷。
11.优选的，所述切割治具可根据工件的工艺参数进行拆卸更换。
12.进一步的，提供一种激光穿孔方法，应用于上述具有熔渣抽吸装置的激光穿孔设备，包括如下步骤：
13.将加工的工件表面的杂质除去，之后将将加工的工件设置于切割治具上的工件设置部；
14.通过调整机器人手臂的位置，使固定在机器人手臂上的激光切割头处于待穿孔位置的正上方；
15.开启空气压缩机，并打开压缩空气阀门，压缩空气进入气动抽风器，在环形气罩内形成斜向上的吸力；
16.开启激光发生器，激光束垂直辐照工件表面，实施激光穿孔加工，激光穿孔中产生的熔渣在斜向上的吸力作用下能够及时的被抽吸出穿孔小孔；
17.激光穿孔加工完成后，关闭激光发生器，关闭空气压缩机，关闭压缩空气阀门，结束激光焊接加工。
18.可选的，所述环形气罩距工件表面的距离为5mm～10mm。
19.可选的，所述气动抽风器的抽吸压力为
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30kpa～
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50kpa。。
20.可选的，所述工件的厚度为20mm～50mm。
21.与现有技术相比，本发明的优点在于：
22.1)采用环形气罩的设计，使得穿孔产生的喷渣和金属粉末始终位于环形气罩吸附范围内，在环形气罩上设置有气动抽风器可对环形气罩吸附范围的喷渣或者金属粉末进行吸附使其集中至环形气罩内，保证了飞溅的熔渣或者金属粉末可被集中收集，避免飞溅烧伤或污染工件表面，同时降低了后续清理设备熔渣的工作难度；
23.2)在环形气罩上设置有气动抽风器，对激光穿孔过程中产生的金属熔渣施加斜向上的抽吸力，如此激光穿孔过程中金属熔渣能够及时的被抽吸出穿孔小孔，避免了金属熔渣在穿孔小孔中停留吸收激光束能量，影响穿孔效率和质量。
附图说明
24.图1为本发明的立体结构示意图；
25.图2为本发明另一视角下的立体结构示意图；
26.图3为本发明在工作时的示意图。
27.图中标号为：
28.1、工作台；2、机器人手臂；3、组件安装板；4、环形气罩；5、气动抽风器；6、空气压缩机；7、输气管；8、激光切割头；9、激光发生器；10、光纤；11、切割治具；12、工件设置部；13、工件；14、压缩空气阀门。
具体实施方式
29.以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
30.请参阅图1
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3所示，一种具有熔渣抽吸装置的激光穿孔设备，包括工作台1，工作台1上表面后侧中部固定连接有机器人手臂2，机器人手臂2顶端固定连接有组件安装板3，组
件安装板3中部固定连接有激光切割头8，工作台1上表面后侧左端固定连接有激光发生器9，激光发生器9通过光纤10与激光切割头8的光输入端连通，组件安装板3下端固定连接有环形气罩4，环形气罩4表面固定连接有气动抽风器5，工作台1上表面后侧右端固定连接有空气压缩机6，空气压缩机6通过输气管7与气动抽风器5连通，输气管7上固定连接有压缩空气阀门14，工作台1上表面前侧固定连接有切割治具11，切割治具11中部设置有工件设置部12，工件设置部12用于设置工件13，环形气罩4呈圆台形，环形气罩4的底部直径大于顶部直径，气动抽风器5可设置多个，本实施例中设置为六个，六个气动抽风器5均匀等距的设置于环形气罩4周表面上，六个气动抽风器5分别通过独立的输气管7与空气压缩机6连通，激光切割头8贯穿组件安装板3并延伸至环形气罩4下端，气动抽风器5贯穿环形气罩4，环形气罩4的材质为陶瓷，陶瓷材质的环形气罩4可承受高温，防止高温的熔渣损坏环形气罩4，切割治具11可根据工件13的工艺参数进行拆卸更换，采用环形气罩4的设计，使得穿孔产生的喷渣和金属粉末始终位于环形气罩4吸附范围内，在环形气罩上设置有气动抽风器5可对环形气罩4吸附范围的喷渣或者金属粉末进行吸附使其集中至环形气罩内，保证了飞溅的熔渣或者金属粉末可被集中收集，避免飞溅烧伤或污染工件表面，同时集中收集的熔渣或者金属粉末更易清理，降低了后续清理设备熔渣的工作强度。
31.进一步的，提供一种激光穿孔方法，包括如下步骤：
32.将加工的工件13表面的杂质除去，之后将将加工的工件13设置于切割治具11上的工件设置部12，工件13的厚度为20mm～50mm；
33.通过调整机器人手臂2的位置，使固定在机器人手臂2上的激光切割头8处于待穿孔位置的正上方，并使环形气罩4距工件13表面的距离为5mm～10mm；
34.开启空气压缩机6，并打开压缩空气阀门14，压缩空气进入气动抽风器5，气动抽风器5的抽吸压力为
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30kpa～
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50kpa。；
35.开启激光发生器9，激光束垂直辐照工件13表面，实施激光穿孔加工，环形气罩上的气动抽风器会对激光穿孔过程中产生的金属熔渣施加斜向上的抽吸力，如此激光穿孔过程中金属熔渣能够及时的被抽吸出穿孔小孔，避免了金属熔渣在穿孔小孔中停留吸收激光束能量，影响穿孔效率和质量。
36.激光穿孔加工完成后，关闭激光发生器9，关闭空气压缩机6，关闭压缩空气阀门14，结束激光焊接加工。
37.综上所述，本发明的优点在于：通过在激光切割厚板的穿孔过程中加入环形气动抽风装置，对激光穿孔过程中产生的金属熔渣施加向上的抽吸力，如此一方面，激光穿孔过程中金属熔渣能够及时的被抽吸出穿孔小孔，提高穿孔质量；另一方面，金属熔渣集中收集，免飞溅烧伤或污染工件表面，同时降低了后续清理设备熔渣的工作难度。
38.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。