一种单模激光远程切割系统的制作方法

1.本实用新型涉及激光切割领域，尤其一种单模激光远程切割系统。


背景技术：

2.近年来，激光技术在科学研究、机械制造、材料加工、能源和医疗器械等各行各业中得到了迅速的发展与应用；其中，激光切割技术以其环保的工艺过程、无接触性、工件变形小以及切缝窄等优点，在工业领域得了广泛应用，是激光技术中发展最快和发展最广的技术；它为传统的机械制造行业提供了改造创新的技术，创造了新的发展机遇和前景；而近年来，随着生产技术水平的不断提高，对激光切割的质量也不可避免的要求就更高。
3.在切割应用中，聚焦光斑对切割出的质量有很大影响，单模激光器的纤芯比较细，光束质量优于多模，能量分布呈高斯分布，中间能量密度领先高，三维图呈现尖圆的山峰状。同时，单模的纤芯一般较细，意味着同样功率的激光在其中传输，单模纤芯的光能量承载更大，适合于薄板切割。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种单模激光远程切割系统，该系统主要针对高要求的薄板切割，能够减少在激光切割的过程中对激光头的损伤，同时增加切割时的灵活性和速度。
5.为了解决这一技术问题，本实用新型采用以下技术方案：
6.一种单模激光远程切割系统，包括控制器、与所述控制器电连接的机械臂以及工件固定台，其中，所述工件固定台上设置有待切工件，所述待切工件上设置有与所述机械臂固定连接并对所述待切工件进行切割的单模激光切割机构，所述待切工件下方、所述工件固定台内设置有熔渣抽吸装置，所述工件固定台内设置有控制所述熔渣抽吸装置在所述工件固定台内进行二维运动的位移机构。
7.在一个实施方式中，所述单模激光切割机构包括远程激光切割头、单模激光发生器、传输光纤，所述远程激光切割头通过所述传输光纤与所述单模激光发生器连接，所述远程激光切割头与所述机械臂固定连接并通过调整所述机械臂的位置使得所述远程激光切割头对所述待切工件的指定位置进行切割。
8.在一个实施方式中，所述位移机构包括横向穿过所述熔渣抽吸装置的横向光杆和横向丝杆、纵向穿过所述熔渣抽吸装置的纵向光杆和纵向丝杆，其中，所述横向光杆和所述横向丝杆的一端固定连接有第一横向滑块、另一端固定连接有第二横向滑块；所述纵向光杆和所述纵向丝杆的一端固定连接有第一纵向滑块、另一端固定连接有第二纵向滑块。
9.在一个实施方式中，所述工件固定台上分别设置有与所述第一横向滑块、第二横向滑块、第一纵向滑块、第二纵向滑块相匹配的第一竖向导轨、第二竖向导轨、第一纵向导轨、第二纵向导轨。
10.在一个实施方式中，所述熔渣抽吸装置上设置有废料收集口，所述熔渣抽吸装置
上还设置有波纹管，所述波纹管远离所述熔渣抽吸装置的一端连接有抽吸装置。
11.在一个实施方式中，所述控制器还与所述单模激光发生器1、熔渣抽吸装置8、抽吸装置10电性连接。
12.在一个实施方式中，所述远程激光切割头距离工件40cm～120cm。
13.在一个实施方式中，所述远程激光切割头的移动速度为30mm/s～60mm/s，所述远程激光切割头的激光扫描速度为2m/min～20m/min。
14.与现有技术相比较，本实用新型的有益效果如下：
15.本实用新型通过在单模激光远程切割的过程中设置熔渣抽吸装置，一方面，高亮度单模激光可以有效熔化和气化工件材料；另一方面，熔渣抽吸装置在激光切割区域正下方产生大吸力，抽吸金属熔渣。
附图说明
16.图1为本实用新型的结构示意图。
17.图2为本实用新型的熔渣抽吸装置局部放大图。
18.图3为本实用新型的切割缝纵截面图结构示意图。
19.图中：1、单模激光发生器，2、传输光纤，3、远程激光切割头，4、机械臂，5、激光束，6、待切工件，8、熔渣抽吸装置，9、工件固定台，10、抽吸装置，601、母材，602、熔池，603、熔渣，604、切割缝，801、废料收集口，802、波纹管，803、第一竖向导轨，804、横向光杆，805、横向丝杆，806、第一横向滑块。
具体实施方式
20.为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。在下面的描述中，提供诸如具体的配置和组件的特征细节仅仅是为了帮助全面理解本实用新型的实施例。因此，本领域技术人员应该清楚，可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本实用新型的范围和精神。另外，为了清楚和简洁，省略了对已知功能和构造的描述。
21.应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本实用新型的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。
22.在本实用新型的各种实施例中，应理解，下述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本实用新型实施例的实施过程构成任何限定。
23.应理解，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
24.在本技术所提供的实施例中，应理解，“与a相应的b”表示b与a相关联，根据a可以确定b。但还应理解，根据a确定b并不意味着仅仅根据a确定b，还可以根据a和/或其它信息确定b。
25.本实用新型提供一种单模激光远程切割系统。
26.如图1
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3所示，一种单模激光远程切割系统，包括控制器、与所述控制器电连接的机械臂4以及工件固定台9，其中，所述工件固定台9上设置有的待切工件6，从而通过工件固定台9的设置使得待切工件6能够方便的固定在工件固定台9上以进行切割；具体地，工件固定台9由四根支撑柱和若干根固定板构成一个方形固定台；优选地，所述工件厚度可以为0～3mm。
27.进一步地，所述待切工件6上设置有与所述机械臂4固定连接并对所述待切工件6进行切割的单模激光切割机构，所述单模激光切割机构包括远程激光切割头3、单模激光发生器1、传输光纤2，其中，所述远程激光切割头3通过所述传输光纤2与所述单模激光发生器1连接，所述远程激光切割头3与所述机械臂4固定连接并通过调整所述机械臂4的位置使得所述远程激光切割头3对所述待切工件6的指定位置进行切割，从而通过机械臂4的移动能够控制远程激光切割头3对待切工件6进行指定位置切割；更具体地，所述远程激光切割头3的移动速度为30mm/s～60mm/s，且所述远程激光切割头3的激光扫描速度为2m/min～20m/min；优选地，所述远程激光切割头3距离工件40cm～120cm。
28.如图2所示，所述待切工件6下方、所述工件固定台9内设置有熔渣抽吸装置8，进一步地，所述工件固定台9内设置有控制所述熔渣抽吸装置8在所述工件固定台9内进行二维运动的位移机构，具体地，所述工件固定台9内设置有控制所述熔渣抽吸装置8在所述工件固定台9内进行前后左右位移的位移机构；所述位移机构包括横向穿过所述熔渣抽吸装置8的横向光杆804和横向丝杆805、纵向穿过所述熔渣抽吸装置8的纵向光杆和纵向丝杆，具体地，所述横向光杆804和所述横向丝杆805横向平行穿过所述熔渣抽吸装置8；所述纵向光杆和所述纵向丝杆纵向平行穿过所述熔渣抽吸装置8；进一步地，所述横向光杆804和所述横向丝杆805的一端固定连接有第一横向滑块806、另一端固定连接有第二横向滑块；所述纵向光杆和所述纵向丝杆的一端固定连接有第一纵向滑块、另一端固定连接有第二纵向滑块。
29.进一步地，所述工件固定台9上分别设置有与所述第一横向滑块806、第二横向滑块、第一纵向滑块、第二纵向滑块相匹配的第一竖向导轨、第二竖向导轨、第一纵向导轨、第二纵向导轨；从而通过熔渣抽吸装置8的运行并通过与横向丝杆805和纵向丝杆的匹配，使得熔渣抽吸装置8通过横向光杆804和横向丝杆805或纵向光杆和纵向丝杆能够在工件固定台9内进行横向位移或纵向位移。
30.进一步地，所述熔渣抽吸装置8上设置有废料收集口801，所述熔渣抽吸装置8上还设置有波纹管802，所述波纹管802远离所述熔渣抽吸装置8的一端连接有抽吸装置10，从而通过抽吸装置10的抽吸能够将掉落到废料收集口801内的熔渣抽吸掉；具体地，抽吸装置10的吸力为
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10kpa～
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20kpa。
31.此外，所述控制器与所述机械臂4、单模激光发生器1、熔渣抽吸装置8、抽吸装置10电性连接，进而通过控制器能够所述机械臂4、单模激光发生器1、熔渣抽吸装置8、抽吸装置10同步运行，并使得机械臂4和熔渣抽吸装置8处于同一位置。
32.本实用新型的工作原理如下：
33.2、首先将待切工件6准确固定在工件固定台9，确定需要切割的位置，然后通过控制器调整机械臂4的位置，使的远程激光切割头3处于指定位置，然后单模激光发生器1通过
传输光纤2使得远程激光切割头3发出激光束5并辐照在待切区域；同时通过控制器控制熔渣抽吸装置开启并使得熔渣抽吸装置通过位移机构能够进行前后左右，然后通过控制器的控制，使得熔渣抽吸装置8与远程激光切割头3的切割路径同步移动，进而待切工件6进切割时，使得待切工件6形成母材601、熔池602、熔渣603、切割缝603，在切割过程中，随着熔渣抽吸装置8与远程激光切割头3的切割路径同步移动，切割后的熔渣603掉落到废料收集口801内，然后通过抽吸装置10将熔渣603抽吸走。
34.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型技术方案进行了详细的说明，本领域的技术人员应当理解，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行同等替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神与范围。