一种电气自动化用激光切割装置

本发明涉及激光切割，尤其涉及一种电气自动化用激光切割装置。

背景技术：

1、在现代化的电气自动化车床车间中，金属结构的加工切割是生产流程中的关键环节。激光切割装置因其高精度、高效率和多样化材料适应性，成为这一环节中不可或缺的工具。然而，现有市面上的激光切割装置在辅助气体系统和气体管理方面存在一些局限性，这些局限性影响切割效率、质量和安全性。

2、专利号cn202310662957.1公开了激光切割装置，包括：上料机构，其包括：储料仓；升降移栽机构，其包括具有真空吸盘以拾取物料的机械手；传输机构，其连接到所述升降移栽机构以传输所述机械手拾取的物料；工作台，其包括用于将物料定位的定位机构，所述定位机构包括用于定位物料的一对相互平行分开的夹持卡槽和在它们之间限定的工作空间；激光切割机构，其包括：激光发射器，所述激光发射器的激光头具有30微米以下的光纤芯径并位于所述工作空间上方；用于承载且移动所述激光发射器的并行双驱动系统；和氮气保护系统；收料机构，其包括：筛料盒，其位于所述工作空间下方，接纳切割之后的物料并能够运动以使其中的物料工件分离于料渣或料皮。优选地，在任意实施例中，所述机械手具有多组真空吸盘。优选地，在任意实施例中，所述定位机构包括光电感应开关，并当所述光电感应开关检测到物料就位后启动定位功能。

3、上述专利解决了在现有技术中，需要首先进行表面预处理，然后进行线切割加工，之后还需要进行表面后处理，加工工序繁琐且效率慢，从而导致制造成本较高；但无法利用辅助气体系统和气体管理对切割效率、质量及安全性进行保障。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种电气自动化用激光切割装置。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种电气自动化用激光切割装置，包括支撑单元和操作单元，所述支撑单元之间横向串联设置操作单元，所述操作单元包括驱动轴及穿插于驱动轴外圈的阻挡机构，所述阻挡机构的一侧垂直设置安装机构，所述安装机构的内腔穿插设置夹持机构，所述安装机构的底部垂直穿插加工机构，所述夹持机构的外圈套接设置辅助机构，所述阻挡机构与辅助机构之间连接限位弹性带，整体装置放置于工作台面上，通过支撑箱与支撑竖板对整体装置的两侧进行支撑，操作单元能够以连接于支撑箱与支撑竖板之间的第一支撑横杆与第二支撑横杆为支点进行滑动，从而带动加工机构进行移动，将加工机构的底部移动至需要进行激光切割的构件正上方；

4、优选的，所述安装机构包括第一安装件及开设于第一安装件内腔的第一通孔，所述第一通孔的内腔套接设置第二安装件，所述第二安装件的中间位置开设第二通孔，所述第二安装件的侧端面连接适配安装件，所述第二安装件垂直穿插进入第一通孔的内腔，所述适配安装件的侧端面贴合于第一安装件的外端壁；

5、优选的，所述第二通孔的内腔垂直设置加工机构，所述加工机构包括放置箱及设置于放置箱内腔的切割机构。

6、优选的，所述切割机构包括内置箱及开设于内置箱中间位置的出风孔，所述出风孔的内腔安装内置竖筒，所述内置竖筒的底部安装激光切割输出端，在对碳钢构件进行切割时，通过外接光纤激光器进入内置竖筒的内腔，使光纤激光器向下贯穿通过激光切割输出端的底部向下输出能量，在出风孔的内腔内置通气管，向内环形阵列设置的出风孔内腔喷出氧气，因此时的环绕喷出的氧气与铁发生放热反应，提供额外的能量，加速切割过程。

7、使用氧气可以提高切割速度，但会在切割面上留下一层氧化膜，因设置的底板底部与切割工作台面贴合，因设置的连通腔与切割工作台之间形成一个通道，在远离夹持机构的连通腔一端向内插入喷气管，喷气管的输入端与外接喷气设备连接，喷气管的输出端由连通腔开设端口较大的一端排出高温高强度气流。

8、高温气流可通过热效应影响氧化膜的结构，使其更容易被去除，高温可以降低氧化膜的附着力，使其更容易被气流带走，高强度的气流可以产生足够的动量，将被切割构件表面的氧化膜和熔渣吹走，能够保持切割边缘的清洁和光滑，且能够有效地清除熔化材料，防止沾渣和毛刺的产生。

9、在用于不锈钢和铝等非铁金属的切割时，将出风孔中的辅助气体更换为氮气，其可以防止材料氧化，避免改变材料的化学性质，保持切割面的清洁度，适用于需要后续焊接或精细加工的应用。

10、优选的，所述阻挡机构包括安装盘及串联于两组安装盘之间的伸缩筒，所述安装盘的两端横向设置耳块，上下两组所述耳块之间通过连接条连接，横向设置的连接条之间连接阻挡片板，在对敏感材料进行切割加工时，通过外接驱动电机带动驱动轴进行伸长调整，当两组安装盘的间距缩近时，伸缩筒受到挤压收缩，此时连接两侧连接条的阻挡片板会向外凸出收缩，当两组安装盘互相接触时阻挡片板的两端内端面会触碰，形成一个环状结构，此时由连通腔中排出的气体更换为氩气，在形成的环状结构上端面覆盖挡板，能够阻挡气体从阻挡片板的中排出装置，此时气体会聚集在阻挡片板与盖板形成的一个空间内，提升气体的留存时间并能够在一定时间内置于切割工作台的上端面，利用氩气的惰性来保护敏感材料或反应。

11、优选的，所述夹持机构包括定位件及设置于定位件一侧的定位架，所述定位件的内腔垂直穿插设置储料筒，所述储料筒的底部位置开设通气端，所述定位件的一侧垂直设置限位竖杆，向储料筒的内腔添加气筒，使气体向下贯穿排出通气端的内腔，因通气端的输出口设置为横向和竖向两个，气体排出时能够快速紊乱辅助气体的有效排出，气体从两个方向排出，可以更全面地清理切割区域，减少熔渣的积累，避免影响切割质量。

12、将储料筒内腔的气筒更换为吸气泵，能够又设置的两个通气端对辅助气体进行吸收，可以更有效地吸收和移除切割过程中产生的加工气体，减少气体在工作区域的积聚，减少辅助气体在操作区域的滞留，有助于改善工作环境，对于易燃或易爆的辅助气体，如氧气，有效吸收可以降低火灾和爆炸的风险。

13、优选的，所述辅助机构包括顶盖盒及开设于顶盖盒侧端面中间位置的贯穿通腔，所述顶盖盒的底端面两侧垂直安装安装竖架，所述安装竖架的底部位置安装底板，所述底板的底部横向排列开设连通腔，所述定位架的内腔包裹顶盖盒的外端面，使夹持机构与辅助机构成为一个整体，在顶盖盒、安装竖架与底板之间形成的空间内，该空间可以用作存储额外的工具、零件或材料，增加设备的功能性和存储能力，在激光切割过程中，这个空间可以用来放置易损或敏感的组件，以保护它们免受飞溅的废屑和热量的影响，能够在空间可以设计为一个收集箱，用来收集切割过程中产生的废料，便于后续清理和废料回收，又可以放置辅助设备，如传感器、摄像头或其他监测设备，以监控切割过程或收集数据，如若空间允许的情况下，可以安装小型冷却系统，帮助降低设备在运行过程中产生的热量。

14、优选的，所述储料筒垂直穿插进入第一安装件与适配安装件的间隔处，使安装机构与夹持机构组合成为一个整体，限位竖杆底部与切割工作台的贴合提供了一个明确的界限，确保金属构件在切割过程中不会偏离预定位置，在切割过程中，金属构件会产生废屑和杂质，限位竖杆的设置有助于防止这些废屑飞溅到设备上，保护设备免受损害。

15、优选的，所述支撑单元包括支撑箱及设置于支撑箱侧端面的第一支撑横杆，所述第一支撑横杆的另一端与支撑竖板连接，所述支撑箱的侧端面的另一侧设置第二支撑横杆，所述第一支撑横杆与第二支撑横杆互相平行。

16、优选的，所述第一支撑横杆贯穿进入安装盘与伸缩筒的内腔，所述第二支撑横杆贯穿进入贯穿通腔的内腔，所述支撑竖板的侧端面与加工机构的另一端贴合，使支撑单元与操作单元成为一个整体。

17、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

18、1、在对碳钢构件进行切割时，通过环绕喷出的氧气与铁发生放热反应，提供额外的能量，加速切割过程，喷出的高温气流可通过热效应影响氧化膜的结构，使其更容易被去除，高温可以降低氧化膜的附着力，使其更容易被气流带走，高强度的气流可以产生足够的动量，将被切割构件表面的氧化膜和熔渣吹走，能够保持切割边缘的清洁和光滑，且能够有效地清除熔化材料，防止沾渣和毛刺的产生。

19、2、在用于不锈钢和铝等非铁金属的切割时，将出风孔中的辅助气体更换为氮气，其可以防止材料氧化，避免改变材料的化学性质，保持切割面的清洁度，适用于需要后续焊接或精细加工的应用。

20、3、向储料筒的内腔添加气筒，使气体向下贯穿排出通气端的内腔，因通气端的输出口设置为横向和竖向两个，气体排出时能够快速紊乱辅助气体的有效排出，气体从两个方向排出，可以更全面地清理切割区域，减少熔渣的积累，避免影响切割质量。

21、4、将储料筒内腔的气筒更换为吸气泵，能够又设置的两个通气端对辅助气体进行吸收，可以更有效地吸收和移除切割过程中产生的加工气体，减少气体在工作区域的积聚，减少辅助气体在操作区域的滞留，有助于改善工作环境，对于易燃或易爆的辅助气体，如氧气，有效吸收可以降低火灾和爆炸的风险。

22、5、在对敏感材料进行切割加工时，通过阻挡机构的形变，能够利用氩气的惰性来保护敏感材料或反应。