一种纸板用激光切割装置

技术领域

本发明属于纸板切割设备领域，特别涉及一种纸板用激光切割装置。

背景技术

利用激光切割纸板具有火灾风险，例如公开号为CN110385537A的中国专利涉及一种具有防火功能的高效型激光切割系统，包括激光切割设备和消防机构，消防机构包括第一管道、第二管道、存储箱、旁路管、电动阀、水箱、单向阀和气泵，所述水箱设置在工作舱的一侧，所述水箱的底端通过第一管道与工作舱的一侧连通，所述水箱的顶端通过第二管道与工作舱的另一侧连通，所述气泵安装的第一管道上，所述单向阀设置在第一管道的靠近水箱的一端上，所述存储箱设置在工作舱上，所述存储箱通过旁路管与第二管道连通，所述电动阀安装在旁路管上。

现有技术存在的问题是，能灭火但不能够预防激光误切割产生火焰。

因此，现有技术有待改进。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：不能够预防激光误切割产生火焰。

为了达到上述的目的，本发明的具体技术方案如下：

一种纸板用激光切割装置，包括机架，所述机架上从上到下依次设有激光发射器、挡板组件和送纸台；所述挡板组件包括挡板和挡板驱动机构，所述挡板为金属挡板，所述挡板驱动机构与所述机架连接，所述挡板驱动机构驱动所述挡板在水平面内移动，所述挡板能够移动到所述激光发射器的正下方。

作为上述技术方案的进一步改进，还包括控制器和操作面板，所述控制器与所述激光发射器和所述操作面板均连接，从所述操作面板能够输入工艺参数，所述控制器根据从所述操作面板上输入的工艺参数控制激光功率；所述工艺参数包括原纸的克重a、楞型系数b、纸板的运输速度c、瓦楞纸的总层数d和层数系数e；当芯纸的楞型为A瓦楞时b为1.2，当芯纸的楞型为B瓦楞和C瓦楞时b为1.3，当芯纸的楞型为E瓦楞时b为1.1；所述a的单位是克，所述c的单位是厘米每分钟；当所述d取值小于等于3时，所述e取值为1；当所述d取值为5时，所述e取值为0.8；当所述d取值为7时，所述e取值为0.7；激光功率为P，P的单位是瓦，P＝0.68％*a*((d+1)/2+∑b)*c*e。

作为上述技术方案的进一步改进，所述挡板的顶部设有冷却槽，所述冷却槽中设有冷却液，所述冷却槽的侧壁上设有入液口和出液口，所述入液口和所述出液口上分别连接有入液管和出液管，所述入液管上连接有入液泵，所述入液泵与所述控制器电连接，所述控制器用于控制所述入液泵的功率。

作为上述技术方案的进一步改进，所述挡板的材质为不锈钢，所述挡板的厚度为3mm以上。

作为上述技术方案的进一步改进，还包括防火帘，所述防火帘包括防火帘驱动机构、卷轴和帘本体，所述卷轴和所述防火帘驱动机构均与所述机架连接，所述防火帘驱动机构用于驱动所述卷轴自转，所述帘本体卷绕在所述卷轴上，所述卷轴设于所述送纸台的斜上方；所述送纸台的一侧设有火苗探测器，所述火苗探测器的数量为两个以上，所述火苗探测器沿所述送纸台的长度或宽度方向排列；所述帘本体的下部设有滑轨，所述滑轨的延伸方向与所述火苗探测器的排列方向相同，所述滑轨上滑动连接有喷枪，所述喷枪上连接有进气管，所述进气管上连通有储气瓶，所述进气管上设有进气电磁阀，所述储气瓶中设有灭火气体；所述喷枪上连接有喷枪驱动装置，所述喷枪驱动装置用于驱动所述喷枪沿所述滑轨移动；所述防火帘驱动机构、所述火苗探测器、所述喷枪驱动装置和所述进气电磁阀均与所述控制器电连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述灭火气体为二氧化碳或I G541混合气体。

作为上述技术方案的进一步改进，所述送纸台的前侧、后侧、左侧和右侧均设有所述防火帘。

作为上述技术方案的进一步改进，所述送纸台上设有滚轴传送带，所述滚轴传送带的下方设有金属承接板，所述金属承接板与所述送纸台可拆卸连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述激光发射器包括激光刀头、切割轨道和切割驱动装置，所述切割轨道水平设置，所述切割轨道的前端向左或向右倾斜设置，所述激光刀头的数量为两个以上，所述切割驱动装置与所述激光刀头传动连接，所述切割驱动装置用于驱动所述激光刀头沿所述切割轨道平移。

作为上述技术方案的进一步改进，所述激光刀头为二氧化碳激光刀头。

本发明的有益效果在于：送纸台用于传导瓦楞纸板，激光发射器用于切割瓦楞纸板，当需要切割纸板时，挡板驱动机构驱动挡板从激光发射器的正下方移开，当运输瓦楞纸板过程中不需要切割时，挡板驱动机构驱动挡板移动到激光发射器的正下方。本发明的好处是，当不需要切割瓦楞纸板时，挡板位于激光发射器的正下方，可以预防激光发射器误启动产生火焰。

附图说明

图1是本发明的示意图；

图2是本发明的送纸台的示意图；

图3是本发明的挡板组件的示意图；

图4是本发明的激光发射器的示意图；

图5是本发明的防火帘的示意图。

图中：1-机架，2-激光发射器，21-激光刀头，22-切割轨道，23-切割驱动装置，3-挡板组件，31-挡板，311-冷却槽，312-入液口，313-出液口，32-入液泵，33-挡板驱动机构，4-送纸台，41-滚轴传送带，42-金属承接板，5-操作面板，6-防火帘，61-防火帘驱动机构，62-卷轴，63-帘本体，64-滑轨，65-喷枪，66-进气管，67-储气瓶，68-进气电磁阀，7-火苗探测器。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作详细说明。

如图1～图5，是本发明的实施例，具体地：

一种纸板用激光切割装置，包括机架1，机架1上从上到下依次设有激光发射器2、挡板组件3和送纸台4；挡板组件3包括挡板31和挡板驱动机构33，挡板31为金属挡板，挡板驱动机构33与机架1连接，挡板驱动机构33驱动挡板31在水平面内移动，挡板31能够移动到激光发射器2的正下方。

本发明的原理是，送纸台4用于传导瓦楞纸板，激光发射器2用于切割瓦楞纸板，当需要切割纸板时，挡板驱动机构33驱动挡板31从激光发射器2的正下方移开，当运输瓦楞纸板过程中不需要切割时，挡板驱动机构33驱动挡板31移动到激光发射器2的正下方。本发明的好处是，当不需要切割瓦楞纸板时，挡板31位于激光发射器2的正下方，可以预防激光发射器2误切割瓦楞纸板产生火焰。

优选的实施例中，还包括控制器和操作面板5，控制器与激光发射器2和操作面板5均连接，从操作面板5能够输入工艺参数，控制器根据从操作面板5上输入的工艺参数控制激光功率；工艺参数包括原纸的克重a、楞型系数b、纸板的运输速度c、瓦楞纸的总层数d和层数系数e；当芯纸的楞型为A瓦楞时b为1.2，当芯纸的楞型为B瓦楞和C瓦楞时b为1.3，当芯纸的楞型为E瓦楞时b为1.1；a的单位是克，c的单位是厘米每分钟；当d取值小于等于3时，e取值为1；当d取值为5时，e取值为0.8；当d取值为7时，e取值为0.7；激光功率为P，P的单位是瓦，P＝0.68％*a*((d+1)/2+∑b)*c*e。不同类型的瓦楞纸板由不同的原纸制成，具有不同的层数、楞型和生产速度等，不同类型的瓦楞纸板需要用不同强度的激光来切割。

基于上述的设置，例如，当要切割的是五层瓦楞纸，其层级结构是面纸-芯纸-面纸-芯纸-面纸，共三层面纸和两层芯纸，一般芯纸与面纸都采用同样的原纸制得，因此克重均是相等的，在该实施例中设置a为110g；该五层瓦楞纸的楞型组合采用AB型，因此∑b为1.2+1.3＝2.5；c设置为300厘米每分钟；d为5；e为0.8。故，P＝0.68％*110*((5+1)/2+2.5)*300*0.8＝987W。

又例如，当要切割的是三层瓦楞纸，其层级结构是面纸-芯纸-面纸，共两层面纸和一层芯纸，这里的芯纸与面纸都采用同样的原纸制得，因此克重a均是相等的，在该实施例中设置a为100g；该五层瓦楞纸的楞型组合采用A型，因此∑b为1.2；c设置为300厘米每分钟；d为3；e为1。故，P＝0.68％*100*((3+1)/2+1.2)*300*1＝652W。

又例如，当要切割的仅是单层面纸，在该实施例中设置a为100g，没有芯纸，因此∑b为0，c设置为400厘米每分钟；d为1；e为1。故，P＝0.68％*100*((1+1)/2+0)*400*1＝272W。一些实施例中，挡板31的顶部设有冷却槽311，冷却槽311中设有冷却液，冷却槽311的侧壁上设有入液口312和出液口313，入液口312和出液口313上分别连接有入液管和出液管，入液管上连接有入液泵32，入液泵32与控制器电连接，控制器用于控制入液泵32的功率。激光发射器2误启动的情况下，激光直接作用在挡板31上容易产生火花，本实施例的好处是，用控制器控制入液泵32从而控制冷却槽311中的冷却液的流动，使得激光作用在挡板31上时，产生的火花能够被冷却液带走，避免火花飞溅到瓦楞纸板上。

优选的实施例中，挡板31的材质为不锈钢，挡板31的厚度为3mm以上。用于切割一般的瓦楞纸板的激光强度都不能轻易穿透厚度3mm的不锈钢板，本实施例采用厚度3mm以上的不锈钢钢板能够可靠地阻挡激光。

一些实施例中，还包括防火帘6，防火帘6包括防火帘驱动机构61、卷轴62和帘本体63，卷轴62和防火帘驱动机构61均与机架1连接，防火帘驱动机构61用于驱动卷轴62自转，帘本体63卷绕在卷轴62上，卷轴62设于送纸台4的斜上方；送纸台4的一侧设有火苗探测器7，火苗探测器7的数量为两个以上，火苗探测器7沿送纸台4的长度或宽度方向排列；帘本体63的下部设有滑轨64，滑轨64的延伸方向与火苗探测器7的排列方向相同，滑轨64上滑动连接有喷枪65，喷枪65上连接有进气管66，进气管66上连通有储气瓶67，进气管66上设有进气电磁阀68，储气瓶67中设有灭火气体；喷枪65上连接有喷枪驱动装置，喷枪驱动装置用于驱动喷枪65沿滑轨64移动；防火帘驱动机构61、火苗探测器7、喷枪驱动装置和进气电磁阀68均与控制器电连接。本实施例中，火苗探测器7用于探测送纸台4上是否有火苗，当有火苗探测器7检测到火苗后，控制器控制防火帘驱动机构61启动从而将帘本体63释放，阻碍送纸台4附近的空气流通，控制器根据不同的火苗探测器7的探测结果判断火苗的位置，从而控制喷枪驱动装置工作并将喷枪65移动到火苗的位置靠近的位置，之后，控制器控制进气电磁阀打开，灭火气体从喷枪65从喷出进行灭火。本实施例能够定位火苗的位置，并且能够针对火苗的位置定点喷射灭火气体，能够及时进行灭火，防止瓦楞纸大面积燃烧。

优选的实施例中，灭火气体为二氧化碳或I G541混合气体。IG541混合气体是由氮气、氩气和二氧化碳气体按一定的比例混合而成的气体，对大气臭氧层没有损耗，也不会对温室效应产生影响。

一些实施例中，送纸台4的前侧、后侧、左侧和右侧均设有防火帘6。

一些实施例中，送纸台4上设有滚轴传送带41，滚轴传送带41的下方设有金属承接板42，金属承接板42与送纸台4可拆卸连接。滚轴传送带41用于传送瓦楞纸板，滚轴传送带41上的瓦楞纸切割废料能够从滚轴之间的缝隙中向下落到金属承接板42上，另外，金属承接板42和防火帘6共同作用，能够更好地起到阻碍瓦楞纸板附近空气流动的作用。

一些实施例中，激光发射器2包括激光刀头21、切割轨道22和切割驱动装置23，切割轨道22水平设置，切割轨道22的前端向左或向右倾斜设置，激光刀头21的数量为两个以上，切割驱动装置23与激光刀头21传动连接，切割驱动装置23用于驱动激光刀头21沿切割轨道22平移。本实施例的好处是，送纸台4传送瓦楞纸的同时，激光刀头21沿切割轨道22平移，激光刀头21的横向速度能够与传送瓦楞纸的速度相等，从而在瓦楞纸上切出沿前后方向延伸的断面，两个以上的激光刀头21同时从不同的起点开始切割瓦楞纸能够提高切割效率。

进一步有优选的实施例中，激光刀头21为二氧化碳激光刀头21。二氧化碳激光刀头21具有转换效率高、耗能低的好处，适用于瓦楞纸板的连续生产。

在不冲突的情况下，上述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明创造的技术方案，而非对本发明创造保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明创造作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明创造的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明创造技术方案的实质和范围。