一种可快速冷却的激光切割装置

技术领域

本发明涉及激光切割设备领域，具体的是一种可快速冷却的激光切割装置。

背景技术

激光切割是一种利用高能激光束对材料进行切割的加工方法。激光切割技术通常使用二氧化碳激光或纤维激光。激光束经过准直和聚焦后，具有高能量密度，可以迅速将材料加热至高温并蒸发，从而实现切割。激光切割具有许多优点，例如高切割精度、快速切割速度、较小的热影响区和无需冷却剂等。但是切割过程中，板材局部温度过高，会造成切割完的板材存在缺陷，影响后续加工或使用。

针对上述问题，公开号为CN215145777U的实用新型专利公开了一种带有冷却净化功能的激光切割设备，该技术方案第一安装孔和第二安装孔均内安装有吹气装置，吹气装置可以持续为竖向传动装置和激光切割头输送空气，使激光切割头和竖向传动装置降温冷却，还可以将加工过程产生的烟尘及时吹出，避免烟尘对激光切割头和竖向传动装置造成污染。

虽然该方面能够对板材进行有效降温，但是其对板材夹持部分依旧会产生过多热传导，从而降低降温冷却的效果，同时激光切割过程中可能会产生铁屑，铁屑附着在表面难以清理。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种可快速冷却的激光切割装置，包括底座，底座左侧面固定有激光切割部，底座顶部固定有多个均匀分布的下支板，下支板顶部为锯齿状，所述底座为中空结构，底座内部中空部分滑动连接有铁屑收集部，底座顶部且位于下支板前后两侧对称设置有定位部，底座顶部且位于下支板左右两侧对称设置有隔断板。

每个所述下支板左右两侧均对称设置有斜坡，底座内部上侧且位于两个相邻的斜坡之间设置有通槽，通槽延伸至铁屑收集部；所述铁屑收集部包括设置在底座内部中空部分的收集箱，收集箱上设置有朝上的开口，通槽与收集箱上的开口连通，收集箱前侧面固定有把手。

所述定位部包括固定在底座顶部的滑轨块，滑轨块中设置有电动滑块，电动滑块顶部固定有支撑柱，支撑柱顶部固定有下夹板，下夹板顶部左右两侧对称设置有多个固定轴，中间位置的两个固定轴顶部固定有固定板，固定轴上滑动连接有上夹板，上夹板位于固定板与下夹板之间，固定板中部通过螺纹配合的方式连接有挤压螺柱，挤压螺柱抵在上夹板顶部且与上夹板转动配合。

优选的，所述收集箱内部设置有滑坡，滑坡为后高前低，相邻两个下支板之间均分布有清理件，清理件安装在收集箱内的滑坡上方后端，清理件向上延伸且贯穿通槽延伸至斜坡上方，清理件与通槽为滑动配合。

优选的，所述清理件包括固定在滑坡上方后端的套杆，套杆顶部设置有凹槽，凹槽底部通过弹簧固定有内嵌杆，内嵌杆顶部固定有隔断块，隔断块左右两侧对称设置有受压杆，隔断块顶部固定有清理集合块，清理集合块顶部的水平高度低于下夹板底部的水平高度，清理集合块左右两侧对称固定有刮板和刷板，刮板位于刷板前侧。

优选的，所述刮板靠近下支板的一侧设置有尖状凸起，刷板靠近下支板的一侧设置有柔性刷毛，尖状凸起和柔性刷毛分别抵在相邻两个下支板的相对侧面之间。

优选的，所述下支板后端靠近清理件的一侧固定有轨迹板，轨迹板分为弧形部分和水平部分，轨迹板的弧形部分比水平部分高且最高点低于下夹板，轨迹板的水平部分抵在受压杆上侧。

优选的，所述下夹板顶部且位于靠近下支板的一侧固定有多组下夹齿，每组下夹齿位于相邻两个漏缝之间，下夹齿高度与下支板顶部水平高度相同，上夹板底部且对应下夹板顶部的下夹齿设置有上夹齿。

优选的，所述底座内且位于斜坡与收集箱之间设置有对应斜坡位置的支腔道，底座内且位于下支板前后两侧对称设置有横腔道，横腔道与每个支腔道均连通，底座内且位于横腔道远离支腔道的一侧均设置有主腔道，主腔道对应位置的横腔道连通，底座前后侧面且位于主腔道位置均设置有通水管。

优选的，所述支腔道为波浪形，旨在增大支腔道的长度。

本发明的有益效果在于：一、本发明通过定位部对板材进行定位，通过上夹板与下夹板对板材进行定位，并且通过挤压螺柱对上夹板位置进行微调使得上夹板与下夹板对板材的夹持稳定并防止对板材挤压力过大而产生细微形变，影响板材使用，同时上夹齿与下夹齿的设置增加了板材与周围环境之间的散热面积，加快散热，并且与下支板垂直方向对板材进行夹持，使得板材位于两块下支板之间位置不会由于过热而形变。

二、本发明采用利用支腔道、横腔道和主腔道构筑一套底座内水流通系统，使得板材与装置在激光切割过程中和完成后由于水的流通而迅速降温，从而达到快速冷却的效果，并且流通的水从任意一侧通水管进入，并从另一侧的通水管流出且被收集，从而循环利用水，增加资源利用率，同时波浪形的支腔道能够增大其长度从而增加对板材和装置的降温效果。

三、本发明采用铁屑收集部对下支板侧面附着的铁屑和斜坡滑落下的铁屑进行收集并再次利用，并且通过清理件对下支板侧面附着的铁屑进行清除并落到收集箱内，进而充分收集铁屑，并在收集箱内设置有滑坡，使得铁屑滑落而堆积至收集箱前端，便于快速收集而且不用将收集箱整个抽出，提高了铁屑收集的效率，并且通过抽拉收集箱自动对铁屑进行回收，方便快捷。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的立体结构示意图。

图2是本发明底座、下支板和定位部的俯视图。

图3是本发明图2中的A-A向剖视图。

图4是本发明铁屑收集部的立体结构示意图。

图5是本发明清理件和下支板的立体结构示意图。

图6是本发明图3中的B-B向剖视图。

图7是本发明定位部的第一视角结构示意图。

图8是本发明定位部的第二视角结构示意图。

图中：1、底座；11、隔断板；12、通槽；13、支腔道；14、横腔道；15、主腔道；16、通水管；2、激光切割部；3、下支板；31、斜坡；32、轨迹板；4、铁屑收集部；41、收集箱；42、把手；43、清理件；431、套杆；432、内嵌杆；433、隔断块；434、受压杆；435、清理集合块；436、刮板；437、刷板；5、定位部；51、滑轨块；52、电动滑块；53、支撑柱；54、下夹板；541、下夹齿；55、固定轴；56、固定板；57、上夹板；571、上夹齿；58、挤压螺柱。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。

参阅图1-图3，一种可快速冷却的激光切割装置，包括底座1，底座1左侧面固定有激光切割部2，底座1顶部固定有多个均匀分布的下支板3，下支板3顶部为锯齿状，底座1为中空结构，底座1内部中空部分滑动连接有铁屑收集部4，底座1顶部且位于下支板3前后两侧对称设置有定位部5，底座1顶部且位于下支板3左右两侧对称设置有隔断板11。本发明对板材和装置进行快速降温的同时能够对切割过程中产生的铁屑进行收集，锯齿状的下支板3可以增加板材与周围环境之间的散热面积，从而使板材和装置快速冷却，具体的，首先将板材平铺在在下支板3顶部，随后控制定位部5对板材进行定位，然后控制激光切割部2对板材进行激光切割，切割完成后，控制激光切割部2远离切割位置，待装置完全冷却，抽出铁屑收集部4并将收集到的铁屑储存以备再次利用。

参阅图1、图7和图8，定位部5包括固定在底座1顶部的滑轨块51，滑轨块51中设置有电动滑块52，电动滑块52顶部固定有支撑柱53，支撑柱53顶部固定有下夹板54，下夹板54顶部左右两侧对称设置有多个固定轴55，中间位置的两个固定轴55顶部固定有固定板56，固定轴55上滑动连接有上夹板57，上夹板57位于固定板56与下夹板54之间，固定板56中部通过螺纹配合的方式连接有挤压螺柱58，挤压螺柱58抵在上夹板57顶部且与上夹板57转动配合。定位部5通过上夹板57与下夹板54对板材进行定位，并且通过挤压螺柱58对上夹板57位置进行微调使得上夹板57与下夹板54对板材的夹持稳定并防止对板材挤压力过大而产生细微形变，影响板材使用，具体的，在板材平铺在在下支板3顶部之后，同步启动前后两端的电动滑块52，控制其运行至对称位置，并使得上夹板57与下夹板54置于板材边缘上下两侧，拧动挤压螺柱58带动上夹板57向下，并完成对板材的定位，以便于后续对板材进行激光切割。

下夹板54顶部且位于靠近下支板3的一侧固定有多组下夹齿541，每组下夹齿541位于相邻两个漏缝之间，下夹齿541高度与下支板3顶部水平高度相同，上夹板57底部且对应下夹板54顶部的下夹齿541设置有上夹齿571。上夹齿571与下夹齿541的设置增加了板材与周围环境之间的散热面积，加快散热，并且与下支板3垂直方向对板材进行夹持，使得板材位于两块下支板3之间位置不会由于过热而形变。

参阅图1，激光切割部2用于对板材进行激光切割且能在下支板3上方自由移动，具体的，待定位部5对板材定位完毕后，控制激光切割部2对板材进行激光切割，切割完成后，控制激光切割部2远离切割位置。

需要说明的是，激光切割部2本身也具有快速冷却的功能，且能够自由移动并对板材进行切割，但由于现有技术中应用较为广泛，且此处不作为本发明的主要发明点，因此不作过多赘述。

参阅图1、图3和图6，每个下支板3左右两侧均对称设置有斜坡31，底座1内且位于斜坡31与收集箱41之间设置有对应斜坡31位置的支腔道13，底座1内且位于下支板3前后两侧对称设置有横腔道14，横腔道14与每个支腔道13均连通，底座1内且位于横腔道14远离支腔道13的一侧均设置有主腔道15，主腔道15对应位置的横腔道14连通，底座1前后侧面且位于主腔道15位置均设置有通水管16。利用支腔道13、横腔道14和主腔道15构筑一套底座1内水流通系统，使得板材与装置在激光切割过程中和完成后由于水的流通而迅速降温，从而达到快速冷却的效果，具体的，切割开始之前，对任意一侧的通水管16进行通水，水流依次经过主腔道15、横腔道14、支腔道13、横腔道14和主腔道15，并从另一侧的通水管16处流出，随后对另一侧的通水管16流出的水进行收集，从而循环利用水，增加资源利用率；支腔道13为波浪形，旨在增大支腔道13的长度使得增加对板材和装置的降温效果。

参阅图1-图3和图4，底座1内部上侧且位于两个相邻的斜坡31之间设置有通槽12，通槽12延伸至铁屑收集部4；铁屑收集部4包括设置在底座1内部中空部分的收集箱41，收集箱41上设置有朝上的开口，通槽12与收集箱41上的开口连通，收集箱41前侧面固定有把手42；收集箱41内部设置有滑坡，滑坡为后高前低，相邻两个下支板3之间均分布有清理件43，清理件43安装在收集箱41内的滑坡上方后端，清理件43向上延伸且贯穿通槽12延伸至斜坡31上方，清理件43与通槽12为滑动配合。铁屑收集部4用于对下支板3侧面附着的铁屑和斜坡31滑落下的铁屑进行收集并再次利用，并且通过清理件43对下支板3侧面附着的铁屑进行清除并落到收集箱41内，进而充分收集铁屑，具体的，待切割完成并且装置冷却完成之后，先控制定位部5远离下支板3并清理剩余板材，清理完成后，拉动把手42带动收集箱41并使得清理件43对下支板3侧壁进行清理，从而将下支板3侧壁附着的铁屑进行收集，在拉出部分收集箱41后对收集箱41底部堆积的铁屑进行收集和储存。

参阅图1、图4和图5，清理件43包括固定在滑坡上方后端的套杆431，套杆431顶部设置有凹槽，凹槽底部通过弹簧固定有内嵌杆432，内嵌杆432顶部固定有隔断块433，隔断块433左右两侧对称设置有受压杆434，隔断块433顶部固定有清理集合块435，清理集合块435顶部的水平高度低于下夹板54底部的水平高度，清理集合块435左右两侧对称固定有刮板436和刷板437，刮板436位于刷板437前侧。清理件43用于对下支板3侧壁进行清理从而将下支板3侧壁附着的铁屑去除并收集到收集箱41内，具体的，随着拉动把手42带动收集箱41移动的过程中，刮板436和刷板437和对下支板3侧壁进行刮除和刷除，使得铁屑从下支板3侧壁被清除并被收集到收集箱41内。

参阅图5，刮板436靠近下支板3的一侧设置有尖状凸起，刷板437靠近下支板3的一侧设置有柔性刷毛，尖状凸起和柔性刷毛分别抵在相邻两个下支板3的相对侧面之间。尖状凸起和柔性刷毛的设置能够增加清理件43对下支板3侧壁的清理效果，变相的增加了收集铁屑的效果。

参阅图5，下支板3后端靠近清理件43的一侧固定有轨迹板32，轨迹板32分为弧形部分和水平部分，轨迹板32的弧形部分比水平部分高且最高点低于下夹板54，轨迹板32的水平部分抵在受压杆434上侧。轨迹板32的设置是为了防止清理件43与下夹板54发生碰撞从而损坏装置零部件。

本发明的工作步骤如下：第一步，首先将板材平铺在在下支板3顶部，随后同步启动前后两端的电动滑块52，控制其运行至对称位置，并使得上夹板57与下夹板54置于板材边缘上下两侧，拧动挤压螺柱58带动上夹板57向下，并完成对板材的定位。

第二步，定位完成之后，对任意一侧的通水管16进行通水，水流依次经过主腔道15、横腔道14、支腔道13、横腔道14和主腔道15，并从另一侧的通水管16处流出，随后对另一侧的通水管16流出的水进行收集。

第三步，待通水完成之后，控制激光切割部2对板材进行激光切割，切割完成后，控制激光切割部2远离切割位置。

第四步，待切割完成并且装置冷却完成之后，先控制定位部5远离下支板3并清理剩余板材，清理完成后，拉动把手42带动收集箱41并使得清理件43对下支板3侧壁进行清理，从而将下支板3侧壁附着的铁屑进行收集，在拉出部分收集箱41后对收集箱41底部堆积的铁屑进行收集和储存。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，仍涵盖在本发明的保护范围。