激光切割设备及其检测激光穿孔的装置的利记博彩app

本实用新型涉及激光加工领域，特别涉及激光切割设备及其检测激光穿孔的装置。

背景技术：

激光切割是利用经聚焦的高功率密度激光束照射工件，使被照射的材料迅速熔化、汽化、烧蚀或达到燃点，同时借助与光束同轴的高速气流吹除熔融物质，从而实现将工件割开或穿孔。

激光穿孔过程吹出的气体，一方面作为保护气体，保护切割头内部光学器件不受穿孔过程熔渣污染，一方面吹走加工区域熔渣。

在穿孔过程材料内部纯度与厚度不均会对激光穿孔周期产生影响，很难通过恒定的能量控制穿孔的时间。传统检测激光穿孔的装置是在切割头内部光学器件基础上进行加装，具体是在切割头内部加装CCD相机通过折射镜等器件，检测激光穿孔过程激光聚焦材料上发出火花的大小，去判断穿透与否。因视觉捕抓对环境亮度与材料表面反射度有较高要求，对于检测铜铝等表面反射性较强的材料则会影响相机成相，使穿孔检测存在误差。对于某些材料在穿孔过程会产生大量的烟灰，这会大大的影响视觉捕抓的准确性。而且，在生产中，常因加工材料不同需采用不同的切割头，频繁更换切割头影响生产效率，且市面上带检测穿孔功能的切割头并不多，需要专门定制，使得现有的检测激光穿孔的装置适用范围窄。

因而现有技术还有待改进和提高。

技术实现要素：

鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种激光切割设备及其检测激光穿孔的装置，应对不同的加工材料，无需更换激光切割头，适用范围广。

为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：

一种激光切割设备检测激光穿孔的装置，包括：

激光切割头；

用于检测激光切割头开启后所述切割部位正下方的气体流量，并将检测的气体流量输出给控制器的气流检测器；所述气流检测器设置在待加工材料的切割部位的正下方；

用于在激光切割头开启后所述切割部位正下方的气体流量大于预设气体流量时，关闭所述激光切割头的控制器；

所述激光切割头、气流检测器均连接所述控制器。

所述的激光切割设备检测激光穿孔的装置中，所述检测激光穿孔的装置还包括：用于驱动气流检测器移动到待加工材料的切割部位的正下方的第一驱动器，所述气流检测器固定在所述第一驱动器上。

所述的激光切割设备检测激光穿孔的装置中，所述检测激光穿孔的装置还包括：用于预设待加工材料的各个切割部位的坐标，并将设置的坐标输出给所述控制器的坐标输入器；所述坐标输入器连接所述控制器。

所述的激光切割设备检测激光穿孔的装置中，所述检测激光穿孔的装置还包括：用于将激光切割头移动到待加工材料的切割部位的正上方的第二驱动器，所述激光切割头固定在所述第二驱动器上。

所述的激光切割设备检测激光穿孔的装置中，所述控制器包括：

用于在气流检测器移动到待加工材料的切割部位的正下方、激光切割头移动到待加工材料的切割部位的正上方后，开启气流检测器和激光切割头；在激光切割头开启后所述切割部位正下方的气体流量大于预设气体流量时，关闭所述激光切割头和气流检测器的启停单元；

用于接收坐标输入器输出的坐标，并将所述坐标输出给第一驱动器和第二驱动器的坐标传输单元；

所述启停单元连接气流检测器和激光切割头，所述坐标传输单元连接坐标输入器、第一驱动器和第二驱动器。

所述的激光切割设备检测激光穿孔的装置中，所述激光切割头包括激光器、切割头壳体和用于聚焦的透镜；所述透镜固定在切割头壳体的内部，所述激光器通过光纤将激光输出到切割头壳体的一端，所述切割头壳体的另一端设置有用于输出激光和辅助气体的第一孔，所述切割头壳体的侧壁上设置有供辅助气体输入的第二孔。

所述的激光切割设备检测激光穿孔的装置中，所述第一驱动器包括十字移动装置，所述十字移动装置包括X轴移动组件和设置在X轴移动组件上的Y轴移动组件，所述X轴移动组件驱动Y轴移动组件在X轴方向上移动，所述气流检测器设置在Y轴移动组件上，所述Y轴移动组件驱动气流检测器在Y轴方向上移动。

所述的激光切割设备检测激光穿孔的装置中，所述坐标输入器包括触摸屏。

所述的激光切割设备检测激光穿孔的装置中，所述第二驱动器包括机械手臂。

一种激光切割设备，包括如上所述的激光切割设备检测激光穿孔的装置。

相较于现有技术，本实用新型提供的激光切割设备及其检测激光穿孔的装置中，所述检测激光穿孔的装置包括激光切割头、气流检测器和控制器。所述气流检测器设置在待加工材料的切割部位的正下方，检测激光切割头开启后所述切割部位正下方的气体流量。控制器在激光切割头开启后所述切割部位正下方的气体流量大于预设气体流量时，关闭所述激光切割头。在待加工材料穿孔后，气体流量变大，被气流检测器检测到，从而关闭激光切割头，保障了穿孔质量，应对不同的加工材料，无需更换激光切割头，适用范围广。

附图说明

图1为本实用新型提供的激光切割设备的立体图。

图2为本实用新型提供的激光切割设备检测激光穿孔的装置的截面图。

图3为本实用新型提供的激光切割设备检测激光穿孔的装置的结构框图。

图4为本发明提供的激光切割设备检测激光穿孔的装置中，十字移动装置的立体图。

具体实施方式

本实用新型提供一种激光切割设备及其检测激光穿孔的装置。为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型提供一种激光切割设备，请参阅图1，所述激光切割设备包括加工平台10和检测激光穿孔的装置。所述加工平台10上设置有凹槽，所述检测激光穿孔的装置设置在所述凹槽内。

请一并参阅图2和图3，所述检测激光穿孔的装置，包括激光切割头40、气流检测器30和控制器20。

所述气流检测器30设置在待加工材料A的切割部位的正下方，用于检测激光切割头40开启后所述切割部位正下方的气体流量T1，并将检测的气体流量输出给控制器20。优选的，所述气流检测器30为靶式流量计，其工作原理是当气流在测量管中流动时，因其自身的动能与靶板产生压差，而产生对靶板的作用力，并对应成特定电压输出的过程。

所述控制器20，用于在激光切割头40开启后所述切割部位正下方的气体流量T1大于预设气体流量时，关闭所述激光切割头40。优选的，所述控制器20为可编程控制器。

所述预设气体流量可根据实际情况进行设定，本实施例中，所述预设气体流量为激光切割头40开启前气流检测器30在任意位置检测到的气体流量T0。即，所述气流检测器30还用于检测激光切割头开启前的气体流量，将所述气体流量输出给控制器20。检测的位置任意，优选的，所述气流检测器30在激光切割头开启前，在气流检测器30的移动范围内，检测N个位置的气体流量，取其平均值作为预设气体流量。所述N为大于等于2的正整数，优选的，所述N为4、5和6中的一个。各个检测位置之间的间距大于等于100mm。

所述激光切割头40、气流检测器30均连接所述控制器20。

在待加工材料A穿孔后，气体流量变大，本实用新型利用该特性，通过气流检测器30检测切割前后的气体流量，由控制器20对两个流量进行比较，从而判断穿孔是否完成，在穿孔完成后关闭激光切割头40，保障了穿孔质量，应对不同的加工材料，无需更换激光切割头，适用范围广。

进一步的，所述激光切割头40包括激光器410、切割头壳体430和用于聚焦的透镜440；所述透镜440固定在切割头壳体430的内部，所述激光器410通过光纤420将激光输出到切割头壳体430的一端，所述切割头壳体430的另一端设置有用于输出激光和辅助气体的第一孔，所述切割头壳体430的侧壁上设置有供辅助气体输入的第二孔450，辅助气体的流动方向如图2中的箭头所示。所述激光器410连接所述控制器20，由控制器20控制激光器410的开启和关闭。

所述检测激光穿孔的装置还包括第一驱动器60、第二驱动器50和坐标输入器70。所述第一驱动器60、第二驱动器50和坐标输入器70均与所述控制器20连接。

所述坐标输入器70，用于预设待加工材料A的各个切割部位的坐标，并将设置的坐标输出给所述控制器20。所述坐标输入器70包括触摸屏，当然，也可以是鼠标、键盘等。所述控制器20还用于接收坐标输入器70输出的坐标，并将所述坐标输出给第一驱动器60和第二驱动器50。

所述第一驱动器60，用于接收控制器20发出的坐标，根据所述坐标驱动气流检测器30移动到待加工材料的切割部位的正下方。所述气流检测器30固定在所述第一驱动器60上。请参阅图4，所述第一驱动器60包括十字移动装置，所述十字移动装置包括X轴移动组件610和设置在X轴移动组件610上的Y轴移动组件620，所述X轴移动组件610设置在加工平台10上。所述X轴移动组件610驱动Y轴移动组件在X轴方向上移动，所述气流检测器设置在Y轴移动组件620上，所述Y轴移动组件620驱动气流检测器30在Y轴方向上移动。

具体的，所述X轴移动组件610包括X轴基座611、X轴伺服电机612、X轴丝杆613、X轴导轨614、X轴车载板615。所述X轴伺服电机612、X轴丝杆613、X轴导轨614均设置在X轴基座611上，X轴伺服电机612的驱动轴连接X轴丝杆613。所述X轴车载板615设置在两条平行设置的X轴导轨614上，所述X轴丝杆613穿过X轴车载板615并驱动X轴车载板615沿X轴移动。所述Y轴移动组件620设置在所述X轴车载板615上。所述Y轴移动组件620包括Y轴基座621、Y轴伺服电机622、Y轴丝杆623、Y轴导轨624、Y轴车载板625。所述Y轴基座621设置在所述X轴车载板615上。所述Y轴伺服电机622、Y轴丝杆623、Y轴导轨624均设置在Y轴基座621上，Y轴伺服电机622的驱动轴连接Y轴丝杆623。所述Y轴车载板625设置在两条平行设置的Y轴导轨624上，所述Y轴丝杆623穿过Y轴车载板625并驱动Y轴车载板625沿Y轴移动。所述气流检测器30设置在所述Y轴车载板625上。当然，在其他实施例中，所述X轴移动组件与Y轴移动组件的设置也可以倒过来，即，X轴移动组件设置在Y轴移动组件上，由Y轴移动组件带动X轴移动组件移动，原理和结构类似，不再赘述。

所述第一驱动器60还包括用于驱动X轴伺服电机612和Y轴伺服电机622的伺服驱动器。所述控制器20通过所述伺服驱动器控制所述十字移动装置，从而实现自动化检测气体流量。

所述第二驱动器50，用于接收控制器20发出的坐标，根据所述坐标将激光切割头40移动到待加工材料的切割部位的正上方。所述激光切割头40固定在所述第二驱动器50上。优选的，所述第二驱动器50包括机械手臂。所述第二驱动器50还包括机器人控制系统，所述控制器20通过所述机器人控制系统控制机械手臂的移动，实现自动化切割。

进一步的，所述控制器20包括启停单元和坐标传输单元。所述启停单元连接第一驱动器60、第二驱动器50、气流检测器30和激光切割头40；所述坐标传输单元连接坐标输入器70、第一驱动器60和第二驱动器50。

所述启停单元，用于在激光切割头40开启前开启气流检测器30，检测完毕后关闭气流检测器30；在气流检测器30移动到待加工材料的切割部位的正下方、激光切割头移动到待加工材料的切割部位的正上方后，开启气流检测器30和激光切割头40；在激光切割头40开启后所述切割部位正下方的气体流量T1大于预设气体流量时（优选的，T1大于T0时），关闭所述激光切割头40和气流检测器30。

所述坐标传输单元，用于接收坐标输入器70输出的坐标，并将所述坐标输出给第一驱动器60和第二驱动器50。

本实用新型提供的激光切割设备的工作过程如下：

第1步、通过触摸屏预设好待加工材料的切割部位（穿孔点）的X、Y坐标，经过RS485通讯协议传送至可编程控制器。

第2步、开启气流检测器检测穿孔前的气体流量T0。

第3步、可编程控制器把所述坐标以脉冲形式发送至伺服驱动器。

第4步、伺服驱动器驱动十字移动装置移动至待穿孔的坐标点。

第5步、当十字移动装置到达所述坐标点，伺服驱动器反馈一高电平信号a给可编程控制器。

第6步、机械手臂带动激光切割头到达穿孔位置点上方。

第7步、机器人控制系统反馈一高电平信号b给可编程控制器。

第8步、如果a+b=2，可编程控制器便开启激光器与气流检测装置，进行激光穿孔与气体流量T1的检测。

第9步、当检测到气体流量T1>T0时，可编程控制器关闭气流检测器， 穿孔完成。

第10步、十字移动装置移至下一个穿孔位置点等待穿孔。

综上所述，本实用新型在原有设备的基础上加装所述检测激光穿孔的装置，方便快捷，不需要进行机械结构的改动。该设备可进行连续的穿孔检测，实现了全自动化的穿孔检测。该装置适用范围广，可应用于光纤、二氧化碳、等不同波长激光穿孔切割的检测。

b、通过该检测装置与控制系统能够快速准确的控制穿孔时间，解决激光穿孔没穿透、及穿透时间过长等问题，提高了产品质量，缩短了加工周期。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。