一种基于激光模切的五金件加工装置及其使用方法与流程

本发明涉及金属加工，尤其涉及一种基于激光模切的五金件加工装置及其使用方法。

背景技术：

1、五金件，是指用金、银、铜、铁、锡等金属通过加工，铸造得到的工具，用来固定东西、加工东西、装饰等，在对其进行加工时，需要对其进行模切作业，以得到对应大小的五金件，而一般的模切机械，通常是用激光的方式进行加工处理的。

2、现有授权公告号为cn105382422b的中国专利，其公开了一种模板激光加工兼面验的生产线，包括切割机构、推行机构、移送机构、检验机构；所述推行机构位于切割机构的前方；所述移送机构位于切割中加工底板后端处的旁侧；所述检验机构位于切割机构的后方。工作人员将待切割的工件定位在切割机构的加工底板上，推行机构将切割完成的模板推至加工底板的后端处；移送机构将模板移送至检验机构中，工作人员对检验机构中的模板进行检验；该发明，可提高了生产效率，降低了不良率，节约了生产成本。

3、现有的激光加工装置对待加工的零件(包括但不仅限于：五金件)进行激光模切加工时，切割区域会产生高温，加工过程中的热作用时间长，不仅切口容易受热变形，而且切口在高温下容易有氧化残留物的存在，存在背面挂渣，降低了切口加工质量和加工精度。

技术实现思路

1、本发明提供了一种基于激光模切的五金件加工装置及其使用方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种基于激光模切的五金件加工装置及其使用方法，包括底板，所述底板的上侧通过前后移动装置连接有横板，所述横板通过左右移动装置连接有导光筒，所述导光筒顶部固定连接有激光器，所述导光筒的内顶部设有准直镜，所述导光筒的内底部设有聚焦镜，所述导光筒的底部呈锥形设置，所述导光筒的外侧壁上固定连接有固定环，所述固定环内部开设有导风环形腔，所述固定环的底侧壁上开设有多个出风孔，每个所述出风孔与导风环形腔连通，所述导风环形腔侧壁上设有冷气输送装置，所述底板的上侧设有控制器。

4、优选的，所述前后移动装置包括第一支撑板和第二支撑板，所述横板固定连接在第一支撑板和第二支撑板之间侧壁上，所述第一支撑板的侧壁上贯穿有限位杆，所述限位杆的两端固定连接有第一固定板，两个所述第一固定板均固定连接在底板上侧，所述底板上固定连接有第一电机，所述第一电机的输出轴固定连接有第一螺纹杆，所述第一螺纹杆螺纹连接在第二支撑板上，所述第一螺纹杆的一端转动连接有第二固定板，所述第二固定板固定连接在底板上侧，所述第一电机与空气压缩机电连接。

5、优选的，所述左右移动装置包括第二电机，所述第二电机固定连接在横板上侧，所述横板的输出轴固定连接有第二螺纹杆，所述第二螺纹杆的一端转动连接有第三固定板，所述第三固定板固定连接在横板的上侧，所述第二螺纹杆上螺纹连接有连接杆，所述连接杆滑动连接在横板的上侧，所述连接杆的一端与导光筒的侧壁固定连接，所述第二电机与空气压缩机电连接。

6、优选的，所述冷气输送装置包括空气压缩机，所述空气压缩机安装在底板的上侧，所述空气压缩机的输气端固定连接有涡流管，所述涡流管的冷气输出端固定连接有导风软管，所述导风软管的一端与固定环内的导风环形腔连通，所述控制器与空气压缩机电连接，所述控制器用于控制空气压缩机输出压缩空气的气压大小。

7、优选的，每个所述出风孔均呈倾斜设置，每个所述出风孔的底端均朝向导光筒的底端下方激光切割部位。

8、优选的，所述导风软管上设有风速传感器，所述风速传感器用于探测导风软管内冷气的风速，所述导风软管与控制器电连接。

9、优选的，所述导光筒的底部侧壁上固定连接有激光温度传感器，所述激光温度传感器用于测量导光筒的底端下方激光切割部位的温度，所述激光温度传感器与控制器电连接。

10、本发明还包括一种基于激光模切的五金件加工装置的使用方法，包括以下具体步骤：

11、首先将需要激光切割五金件放置在底板上侧，然后控制器再分别控制第一电机和第二电机带动导光筒前后移动和左右移动，直到导光筒到达五金件需要切割部位的正上方，

12、之后再控制激光器启动可发出激光到准直镜处，准直镜将激光器发射的发散激光光路变成竖直的平行激光光路，聚焦镜再将平行激光光路进行聚焦从导光筒底端发出，对五金件进行激光切割；

13、在进行激光切割过程中，控制器通过控制空气压缩机对激光切割部位进行动态冷却降温，提高切口加工质量和精度。

14、优选的，控制器通过控制空气压缩机对激光切割部位进行动态冷却降温，提高切口加工质量和精度，具体为：

15、通过风速传感器、激光温度传感器进行分别获取冷气风速v和激光切割部位的切割温度t，并将其进行评估，若其中至少一个超过相应的冷气风速预设阈值或激光切割部位温度预设阈值则形成判断信息；

16、将获取的冷气风速v和切割温度t进行汇总形成检测条件信息，构建数据模型并对其进行优化训练，通过分析软件对获得的冷气风速v和切割温度t进行回归分析，得到冷气风速v和切割温度t对激光切割质量的影响，并输出冷气风速影响因子av、切割温度影响因子at；

17、评估的获取冷气风速v和切割温度t，并对其进行无量纲化处理，关联形成冷风调控系数lf，其关联模型为：

18、

19、其中，av表示输出轴转速影响因子，0.35≤av≤0.79；at表示设备温度影响因子，0.24≤at≤0.86；

20、将获取的冷风调控系数lf与预设冷风调控阈值进行对比，若冷风调控系数lf不在冷风调控阈值的范围之内，则形成相应的控制指令，控制器对空气压缩机输出压缩空气进行调控，直至冷风调控系数lf处于冷风调控阈值之内，进而保证激光切口加工质量和精度。

21、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

22、本发明通过冷风调控系数lf动态调控给切割区域风冷降温，及时对激光切割区域进行冷却处理，减少加工过程中的热作用时间，缩小加工热影响区，进而明显减少切口氧化残留物的存在，减少背面挂渣，显著提高切口加工质量和加工精度。

23、上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

技术特征：

1.一种基于激光模切的五金件加工装置，包括底板(12)，其特征在于，所述底板(12)的上侧通过前后移动装置连接有横板(23)，所述横板(23)通过左右移动装置连接有导光筒(17)，所述导光筒(17)顶部固定连接有激光器(16)，所述导光筒(17)的内顶部设有准直镜(15)，所述导光筒(17)的内底部设有聚焦镜(22)，所述导光筒(17)的底部呈锥形设置，所述导光筒(17)的外侧壁上固定连接有固定环(8)，所述固定环(8)内部开设有导风环形腔(19)，所述固定环(8)的底侧壁上开设有多个出风孔(20)，每个所述出风孔(20)与导风环形腔(19)连通，所述导风环形腔(19)侧壁上设有冷气输送装置，所述底板(12)的上侧设有控制器(11)。

2.根据权利要求1所述的一种基于激光模切的五金件加工装置，其特征在于，所述前后移动装置包括第一支撑板(5)和第二支撑板(9)，所述横板(23)固定连接在第一支撑板(5)和第二支撑板(9)之间侧壁上，所述第一支撑板(5)的侧壁上贯穿有限位杆(7)，所述限位杆(7)的两端固定连接有第一固定板(6)，两个所述第一固定板(6)均固定连接在底板(12)上侧，所述底板(12)上固定连接有第一电机(25)，所述第一电机(25)的输出轴固定连接有第一螺纹杆(10)，所述第一螺纹杆(10)螺纹连接在第二支撑板(9)上，所述第一螺纹杆(10)的一端转动连接有第二固定板(24)，所述第二固定板(24)固定连接在底板(12)上侧，所述第一电机(25)与空气压缩机(3)电连接。

3.根据权利要求2所述的一种基于激光模切的五金件加工装置，其特征在于，所述左右移动装置包括第二电机(13)，所述第二电机(13)固定连接在横板(23)上侧，所述横板(23)的输出轴固定连接有第二螺纹杆(14)，所述第二螺纹杆(14)的一端转动连接有第三固定板(18)，所述第三固定板(18)固定连接在横板(23)的上侧，所述第二螺纹杆(14)上螺纹连接有连接杆(26)，所述连接杆(26)滑动连接在横板(23)的上侧，所述连接杆(26)的一端与导光筒(17)的侧壁固定连接，所述第二电机(13)与空气压缩机(3)电连接。

4.根据权利要求3所述的一种基于激光模切的五金件加工装置，其特征在于，所述冷气输送装置包括空气压缩机(3)，所述空气压缩机(3)安装在底板(12)的上侧，所述空气压缩机(3)的输气端固定连接有涡流管(4)，所述涡流管(4)的冷气输出端固定连接有导风软管(2)，所述导风软管(2)的一端与固定环(8)内的导风环形腔(19)连通，所述控制器(11)与空气压缩机(3)电连接，所述控制器(11)用于控制空气压缩机(3)输出压缩空气的气压大小。

5.根据权利要求4所述的一种基于激光模切的五金件加工装置，其特征在于，每个所述出风孔(20)均呈倾斜设置，每个所述出风孔(20)的底端均朝向导光筒(17)的底端下方激光切割部位。

6.根据权利要求5所述的一种基于激光模切的五金件加工装置，其特征在于，所述导风软管(2)上设有风速传感器(1)，所述风速传感器(1)用于探测导风软管(2)内冷气的风速，所述导风软管(2)与控制器(11)电连接。

7.根据权利要求6所述的一种基于激光模切的五金件加工装置，其特征在于，所述导光筒(17)的底部侧壁上固定连接有激光温度传感器(21)，所述激光温度传感器(21)用于测量导光筒(17)的底端下方激光切割部位的温度，所述激光温度传感器(21)与控制器(11)电连接。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的一种基于激光模切的五金件加工装置的使用方法，其特征在于，包括以下具体步骤：

9.根据权利要求8所述的一种基于激光模切的五金件加工装置的使用方法，其特征在于，控制器(11)通过控制空气压缩机(3)对激光切割部位进行动态冷却降温，提高切口加工质量和精度，具体为：

技术总结本发明公开了一种基于激光模切的五金件加工装置及其使用方法，包括底板，所述底板的上侧通过前后移动装置连接有横板，所述横板通过左右移动装置连接有导光筒，所述导光筒顶部固定连接有激光器，所述导光筒的内顶部设有准直镜，所述导光筒的内底部设有聚焦镜，所述导光筒的底部呈锥形设置，所述导光筒的外侧壁上固定连接有固定环，所述固定环内部开设有导风环形腔，所述固定环的底侧壁上开设有多个出风孔。本发明通过冷风调控系数LF动态调控给切割区域风冷降温，及时对激光切割区域进行冷却处理，减少加工过程中的热作用时间，缩小加工热影响区，进而明显减少切口氧化残留物的存在，减少背面挂渣，显著提高切口加工质量和加工精度。技术研发人员：黄健受保护的技术使用者：东莞市江尚实业有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/18