一种激光雕刻机灭火装置及其灭火方法

技术领域

本发明涉及激光雕刻设备技术领域，尤其是涉及一种激光雕刻机灭火装置及其灭火方法。

背景技术

激光雕刻加工是利用数控技术为基础，激光为加工媒介，加工材料在激光雕刻照射下瞬间的熔化和气化的物理变性，能使激光达到材料雕刻加工的目的技术。

现有的激光雕刻技术一般是通过激光雕刻机对材料进行雕刻加工，在雕刻加工的过程中由于部分待加工的材料的特性影响(比如皮草、皮革、布料、绒毛、亚克力等易燃加工材料)，在雕刻的过程中容易导致材料起火的情况发生，因此需要通过安装灭火的机构来对材料进行灭火处理。

现有的灭火装置一般是通过在机箱的固定区域位置安装温度传感器，利用温度传感器检测激光雕刻机双侧的温度差，发出IO控制信号启动灭火控制器发出警报，切断激光雕刻机的电源，停止激光雕刻加工，再通过人工灭火的方式来对材料进行灭火处理。虽然能够对材料进行灭火处理，但是需要停止材料的雕刻处理，影响雕刻加工效率。

发明内容

本发明目的在于提供一种激光雕刻机灭火装置及其灭火方法，该激光雕刻机灭火装置及其灭火方法能够在不停止雕刻加工的情况下扑灭雕刻产生的明火，提高雕刻效率。

为了达到上述目的，本发明提供的一种激光雕刻机灭火装置及其灭火方法，具体实施方案如下：

一种激光雕刻机灭火装置，包括切割头主体，所述切割头主体的内部具有容腔，在所述切割头主体的底部开设有导通容腔的激光喷口；

在所述切割头主体上设有火焰扑灭部，所述火焰扑灭部的出口端导通所述容腔，入口端连接有供气源，并在靠近所述出口端位置处设有灭火开关，所述灭火开关连接激光雕刻机的控制器，用于控制供气源与出口端的导通和阻断，以及供气源的输出气压；

在所述切割头主体上设有火焰检测部，所述火焰检测部的检测口朝向所述激光喷口，且所述火焰检测部连接激光雕刻机的控制器，用于检测激光喷口下方是否存在火焰并反馈到控制器，以便控制器控制所述灭火开关阻断供气源的气体输出，调高供气源输出气压后再重新导通对材料进行高压灭火处理。

本发明的一种激光雕刻机灭火装置，相对于现有技术，通过在切割头主体上设置火焰扑灭部和火焰检测部，在切割头主体对需要激光雕刻的材料进行雕刻的过程中，火焰扑灭部的出口端始终导通输出低压气体，对激光雕刻产生的废料进行吹拂清理，同时火焰检测部的检测口由于朝向切割头主体的激光喷口，能够实时检测激光喷口位置处是否存在由于激光雕刻导致材料燃烧产生的火焰，将火焰信息反馈到激光雕刻机的控制器，控制器根据接收的信号控制火焰扑灭部的出口端短暂阻断后，再次导通输出高压气体，利用气压差扑灭火焰，在此过程中始终无需停止雕刻加工过程，有效地提高了雕刻效率。

在其中一些实施例中，所述火焰扑灭部包括供气管和出气管，所述供气管的入口端为所述火焰扑灭部的入口端，连接有供气源，所述供气管的出口端连接所述灭火开关，所述出气管的入口端连接所述灭火开关，出口端为所述火焰扑灭部的出口端，穿设所述切割头主体伸入所述容腔内。

通过将火焰扑灭部的供气管连接外部的供气源，出气管伸入切割头主体内部的容腔内的方式实现火焰扑灭部的气体供应以及气体输出，并利用位于出气管入口端的灭火开关来控制出气与否，以及输出的气压的高低，切换灭火工序和清除废料工序的使用。

在其中一些实施例中，所述灭火开关为控制阀，在所述控制阀的入口端上设有连接管，在所述连接管上设有快接直通接头，所述快接直通接头的另一端连接有所述供气管。

通过采用控制阀作为灭火开关，利用控制阀控制出气管的导通与否并调节输出的气压高低，结构简单，控制方式便捷，有效地提高雕刻效率。

在其中一些实施例中，所述供气管为变压软气管，所述出气管为硬质气管。

通过采用变压软管作为供气管，确保在雕刻加工过程中，切割头主体在激光雕刻机的横向驱动机构以及纵向驱动机构的带动下活动时供气管能够利用其自身的形变来适配位置的变化，避免供气管损坏得情况发生。

在其中一些实施例中，所述火焰检测部为设于所述切割激光喷头主体的外壁上的火焰传感器，在所述切割头主体的底部设有导通所述激光喷口的激光喷头，所述火焰传感器的检测端朝向所述激光喷头。

通过采用火焰传感器作为火焰检测部，能够直接利用传感器实时检测的方式检测火焰，提高火焰检测效率以及检测便捷性。

在其中一些实施例中，在所述割激光喷头主体的外壁上设有连接板，在所述连接板上设有固定座，在所述固定座上设有柔性讯号线，在所述柔性讯号线的底端穿设所述固定座连接有所述火焰传感器，顶端与激光雕刻机的控制器电连接。

通过采用连接板连接固定座，利用固定座连接火焰传感器以及用于连接激光雕刻机的控制器的柔性讯号线，提高火焰传感器的连接便捷性以及连接稳定性。

在其中一些实施例中，所述火焰传感器为光线传感器。

通过采用光线传感器作为火焰传感器，相对于传统的温控传感器检测温差来判断是否产生火焰的方式，检测光线变化的火焰传感器检测效率更高，有效地提高火焰扑灭效率

在其中一些实施例中，在所述容腔内部设有隔板，将所述容腔分割成第一腔体和第二腔体，在所述切割头主体的顶部设有反射镜，在所述隔板上设有聚焦镜，所述反射镜用于将激光雕刻机的激光发生器射出的激光折射到聚焦镜上，聚焦镜用于将激光投射到激光喷口从激光喷头处射出，且所述火焰扑灭部的出口端和所述激光喷口均导通所述第二腔体。

通过在容腔内设置隔板将容腔分割成第一腔体和第二腔体，并在隔板上设置聚焦镜，利用聚焦镜将切割头主体顶部的反射镜反射的激光聚焦投射到激光喷口从激光喷头处射出，提高激光雕刻的雕刻性能。

一种激光雕刻机灭火方法，应用于上述任一项所述的激光雕刻机灭火装置中，包括以下步骤：

Q11：火焰传感器实时检测激光喷头处是否有火焰，若有火焰则反馈到激光雕刻机的控制器，反之则继续检测；

Q12：激光雕刻机的控制器根据火焰传感器反馈的信号控制阀短暂阻断供气源的供气，并提高输出气压后重新导通供气源，利用气压差扑灭材料上的火焰；

Q13：火焰传感器持续检测激光喷头处否有火焰，若有则反馈到控制器并重复步骤Q12，反之控制器控制控制阀短暂阻断供气源的供气，并调低输出气压后重新导通供气源。

在其中一些实施例中，还包括以下步骤：

S11：在火焰传感器未检测到火焰时，控制阀控制供气源持续输出低压气体用于在激光雕刻过程中吹散废料；

S12：在火焰传感器检测到火焰时，向控制器反馈信号，控制器控制控制阀阻断供气源并调高输出气压后，在一定时间间隔内喷出高压气体进行灭火处理；

S13：在高压过火期间火焰传感器持续检测火焰，直至控制器不再接收到火焰信号重新控制控制阀阻隔供气源的输出，并调低输出气压后重新输出低压气体用于吹散废料。

基于上述技术方案，本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：

通过在切割头主体上设置火焰扑灭部和火焰检测部，在切割头主体对需要激光雕刻的材料进行雕刻的过程中，火焰扑灭部的出口端始终导通输出低压气体，对激光雕刻产生的废料进行吹拂清理，同时火焰检测部的检测口由于朝向切割头主体的激光喷口，能够实时检测激光喷口位置处是否存在由于激光雕刻导致材料燃烧产生的火焰，将火焰信息反馈到激光雕刻机的控制器，控制器根据接收的信号控制火焰扑灭部的出口端短暂阻断后，再次导通输出高压气体，利用气压差扑灭火焰，在此过程中始终无需停止雕刻加工过程，有效地提高了雕刻效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的另一视角的结构示意图；

图3为本发明的分解图；

图4为本发明的剖面图；

图5为本发明的流程示意图一；

图6为本发明的流程示意图二。

附图标记说明：

100、切割头主体；110、容腔；111、第一腔体；112、第二腔体；120、隔板；130、聚焦镜；140、激光喷头；141、激光喷口；150、反射镜；200、火焰检测部；210、连接板；220、固定座；230、火焰传感器；240、柔性讯号线；300、火焰扑灭部；310、供气管；320、出气管；330、控制阀；340、快接直通；350、连接管。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照说明书附图对本发明的具体实施例进行更详细的描述。

除非特别说明或另有定义，本文所使用的“第一、第二…”仅仅是用于对名称的区分，不代表具体的数量或顺序。

除非特别说明或另有定义，本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

需要说明的是，本文中“固定于”、“连接于”，可以是直接固定或连接于一个元件，也可以是间接固定或连接于一个元件。

实施例1：

如图1-4所示，本实施例所提供的一种激光雕刻机灭火装置，包括切割头主体100，所述切割头主体100的内部具有容腔110，在所述切割头主体100的底部开设有导通容腔110的激光喷口141；在所述切割头主体100上设有火焰扑灭部300，所述火焰扑灭部300的出口端导通所述容腔110，入口端连接有供气源，并在靠近所述出口端位置处设有灭火开关，所述灭火开关连接激光雕刻机的控制器，用于控制供气源与出口端的导通和阻断，以及供气源的输出气压；在所述切割头主体100上设有火焰检测部200，所述火焰检测部200的检测口朝向所述激光喷口141，且所述火焰检测部200连接激光雕刻机的控制器，用于检测激光喷口141下方是否存在火焰并反馈到控制器，以便控制器控制所述灭火开关阻断供气源的气体输出，调高供气源输出气压后再重新导通对材料进行高压灭火处理。

在其中一些实施例中，所述火焰扑灭部300包括供气管310和出气管320，所述供气管310的入口端为所述火焰扑灭部300的入口端，连接有供气源，所述供气管310的出口端连接所述灭火开关，所述出气管320的入口端连接所述灭火开关，出口端为所述火焰扑灭部300的出口端，穿设所述切割头主体100伸入所述容腔110内。

通过将火焰扑灭部300的供气管310连接外部的供气源，出气管320伸入切割头主体100内部的容腔110内的方式实现火焰扑灭部300的气体供应以及气体输出，并利用位于出气管320入口端的灭火开关来控制出气与否，以及输出的气压的高低，切换灭火工序和清除废料工序的使用。

在其中一些实施例中，所述灭火开关为控制阀330，在所述控制阀330的入口端上设有连接管350，在所述连接管350上设有快接直通340接头，所述快接直通340接头的另一端连接有所述供气管310。

通过采用控制阀330作为灭火开关，利用控制阀330控制出气管320的导通与否并调节输出的气压高低，结构简单，控制方式便捷，有效地提高雕刻效率。

在其中一些实施例中，所述供气管310为变压软气管，所述出气管320为硬质气管。

通过采用变压软管作为供气管310，确保在雕刻加工过程中，切割头主体100在激光雕刻机的横向驱动机构以及纵向驱动机构的带动下活动时供气管310能够利用其自身的形变来适配位置的变化，避免供气管310损坏得情况发生。

在其中一些实施例中，所述火焰检测部200为设于所述切割激光喷头140主体的外壁上的火焰传感器230，在所述切割头主体100的底部设有导通所述激光喷口141的激光喷头140，所述火焰传感器230的检测端朝向所述激光喷头140。

通过采用火焰传感器230作为火焰检测部200，能够直接利用传感器实时检测的方式检测火焰，提高火焰检测效率以及检测便捷性。

在其中一些实施例中，在所述割激光喷头140主体的外壁上设有连接板210，在所述连接板210上设有固定座220，在所述固定座220上设有柔性讯号线240，在所述柔性讯号线240的底端穿设所述固定座220连接有所述火焰传感器230，顶端与激光雕刻机的控制器电连接。

通过采用连接板210连接固定座220，利用固定座220连接火焰传感器230以及用于连接激光雕刻机的控制器的柔性讯号线240，提高火焰传感器230的连接便捷性以及连接稳定性。

在其中一些实施例中，所述火焰传感器230为光线传感器。

通过采用光线传感器作为火焰传感器230，相对于传统的温控传感器检测温差来判断是否产生火焰的方式，检测光线变化的火焰传感器230检测效率更高，有效地提高火焰扑灭效率

在其中一些实施例中，在所述容腔110内部设有隔板120，将所述容腔110分割成第一腔体111和第二腔体112，在所述切割头主体100的顶部设有反射镜150，在所述隔板120上设有聚焦镜130，所述反射镜150用于将激光雕刻机的激光发生器射出的激光折射到聚焦镜130上，聚焦镜130用于将激光投射到激光喷口141从激光喷头140处射出，且所述火焰扑灭部300的出口端和所述激光喷口141均导通所述第二腔体112。

通过在容腔110内设置隔板120将容腔110分割成第一腔体111和第二腔体112，并在隔板120上设置聚焦镜130，利用聚焦镜130将切割头主体100顶部的反射镜150反射的激光聚焦投射到激光喷口141从激光喷头140处射出，提高激光雕刻的雕刻性能。

本实施例所提供的控制阀330为现有的可调节输出气压的调压阀，火焰传感器230为现有的光线传感器。

实施例2：

如图5所示，本实施例所提供的一种激光雕刻机灭火方法，应用于实施例1所述的激光雕刻机灭火装置中，包括以下步骤：

Q11：火焰传感器230实时检测激光喷头140处是否有火焰，若有火焰则反馈到激光雕刻机的控制器，反之则继续检测；

Q12：激光雕刻机的控制器根据火焰传感器230反馈的信号控制阀330短暂阻断供气源的供气，并提高输出气压后重新导通供气源，利用气压差扑灭材料上的火焰；

Q13：火焰传感器230持续检测激光喷头140处否有火焰，若有则反馈到控制器并重复步骤Q12，反之控制器控制控制阀330短暂阻断供气源的供气，并调低输出气压后重新导通供气源。

如图6所示，在其中一些实施例中，还包括以下步骤：

S11：在火焰传感器230未检测到火焰时，控制阀330控制供气源持续输出低压气体用于在激光雕刻过程中吹散废料；

S12：在火焰传感器230检测到火焰时，向控制器反馈信号，控制器控制控制阀330阻断供气源并调高输出气压后，在一定时间间隔内喷出高压气体进行灭火处理；

S13：在高压过火期间火焰传感器230持续检测火焰，直至控制器不再接收到火焰信号重新控制控制阀330阻隔供气源的输出，并调低输出气压后重新输出低压气体用于吹散废料。

本发明所提供的一种激光雕刻机灭火装置及其灭火方法，相对于现有技术，通过在切割头主体100上设置火焰扑灭部300和火焰检测部200，在切割头主体100对需要激光雕刻的材料进行雕刻的过程中，火焰扑灭部300的出口端始终导通输出低压气体，对激光雕刻产生的废料进行吹拂清理，同时火焰检测部200的检测口由于朝向切割头主体100的激光喷口141，能够实时检测激光喷口141位置处是否存在由于激光雕刻导致材料燃烧产生的火焰，将火焰信息反馈到激光雕刻机的控制器，控制器根据接收的信号控制火焰扑灭部300的控制阀短暂阻断出气管的出口端，调高控制阀的输气压后再次导通输出高压气体，利用反复的阻断和导通形成多次喷气的效果，实现气压差扑灭火焰的目的，在此过程中始终无需停止雕刻加工过程，有效地提高了雕刻效率。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。