CN105458495B - 一种用于激光精密加工的配套系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及激光加工技术领域，公开了一种用于激光精密加工的配套系统，待加工工件设置在工作平台上；该配套系统包括抽尘装置、干燥装置和净化收集装置；其中抽尘罩的侧面上加工有通孔，侧面的底部也加工通孔作为进气口；抽尘罩设置在工作平台上并将待加工工件置于其内腔，进气口与待加工工件位置相对应，风机设置在抽风管道上，抽风管道的一端开口通过抽尘罩侧面上的通孔与其内腔连通，另一端开口连接干燥装置。本发明可以有效的清除加工过程中附着在工件表面的粉尘，防止由于吹气导致的水蒸气附着，不仅能利用废气带走的热量，还能进一步净化废气，保证工件质量的同时保护了大气环境。

Description

一种用于激光精密加工的配套系统

技术领域

本发明涉及激光加工技术领域，更具体的说，特别涉及一种用于激光精密加工的配套系统。

背景技术

随着工业生产的多样化需求，激光加工技术扮演着越来越重要的作用。包括激光切割、激光蚀刻、激光打标等等，激光加工可大大减少加工时间，降低加工成本，提高工件质量。此类加工过程中，研究者们往往通过改善激光器、外光路及工艺参数等方面去改善加工样品的加工质量，对于除尘，吹气系统的研究却不多，另外，对于激光加工产生的含有粉尘的废气一般都是直接排放大气中，对大气造成了污染。激光加工过程中，由于高温熔融会产生很多粉尘，如果粉尘处理不干净，堆积在产品上会大大影响产品的质量。另外，由于南方空气比较潮湿，往往吹出来的高压空气会含有少量的水蒸气，常用的空气过滤计也只能短暂的起作用，一旦内部的防潮物质吸水饱和之后就失去作用，这对银浆蚀刻产品有着致命的影响，往往水蒸气的附着，都会导致产品的报废。另外，从环保角度来讲，废气的净化对于保护大气环境也有一定的益处。综合来看，设计一套高效，环保与激光精密加工的配套的除尘，空气干燥以及废气净化系统不仅有利于保证产品的质量，对改善大气环境也有一定的作用。

目前常用的除尘系统只是单纯的通过风机将粉尘吸走，但是往往在加工工件表面粉尘聚集的最多，由于风机的吸风口与工件表面有一定的高度差，所以工件表面的粉尘很不容易清理干净。另外，由于南方空气的潮湿，往往吹出来的气体会含有少量的水蒸气，对于光刻产品来说，水蒸气的附着是导致产品报废的致命因素，而常用的空气虑湿系统也仅仅是通过内部的防潮物质起作用，而一旦防潮物质吸水饱和就会失去作用，使用周期较短。此外，对于激光加工而言，排出的气体会含有很多细小的粉尘颗粒，排到空气中会对大气造成一定的污染，减少气体中的粉尘量对环境的保护也有一定的意义。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术存在的技术问题，提供一种用于激光精密加工的配套系统，可以有效的清除加工过程中附着在工件表面的粉尘，防止由于吹气导致的水蒸气附着，不仅能利用废气带走的热量，还能进一步净化废气，保证工件质量的同时保护了大气环境。

为了解决以上提出的问题，本发明采用的技术方案为：

一种用于激光精密加工的配套系统，待加工工件设置在工作平台上；该配套系统包括抽尘装置和干燥装置，其中抽尘装置清除待加工工件表面的粉尘，干燥装置对携带所述粉尘的气体进行干燥处理；

所述抽尘装置包括风机、抽风管道和抽尘罩，其中抽尘罩的侧面上加工有通孔，侧面的底部也加工通孔作为进气口；抽尘罩设置在工作平台上并将待加工工件置于其内腔，进气口与待加工工件位置相对应，风机设置在抽风管道上，抽风管道的开口一端通过抽尘罩侧面上的通孔与其内腔连通，开口另一端连接干燥装置。

所述抽风管道开口两端的方向互相垂直。

所述配套系统还包括净化收集装置，净化收集装置对所述干燥后携带粉尘的气体进行净化处理，收集粉尘并将净化后的气体排入大气中；所述干燥装置包括转接头、空气干燥器、腔体管道、转接头接口和气管，其中空气干燥器为圆柱形壳体，其圆周面上沿径向分别加工有通孔作为进气口和出气口，内腔设置有一个或一个以上的腔体管道；所述抽尘罩每个侧面的底部均加工有进气口；

空气干燥器的一端连接抽风管道的所述开口另一端，空气干燥器的另一端连接净化收集装置，进气口连接外围高压气管，出气口上设置一个转接头，转接头的每个转接头接口均通过气管连接到抽尘罩的每个进气口上。

所述净化收集装置包括排气筒和废气净化器，废气净化器为方形壳体，其侧面加工有通孔作为排气通道，上下端面均加工有与排气通道连通的通孔分别作为喷雾口和排水口；

排气筒的两端分别连接所述空气干燥器的另一端和废气净化器排气通道的一端，废气净化器上排气通道的另一端为排气口，排水口连接外部的集水箱。

所述抽尘罩的进气口上设置有吹气嘴。

所述吹气嘴为长方体，其上端面加工成斜面，沿其长度方向相对的两个侧面加工有贯通的开口，其中一个开口较另一个开口大；吹气嘴开口较大的侧面安装在抽尘罩的内表面，开口较小的侧面与待加工工件位置相对应。

所述空气干燥器上的进气口和出气口对称布置，其内腔沿周向均布有六个腔体管道。

所述废气净化器上均布有九个喷雾口，每个喷雾口均设置有喷雾气嘴。

所述废气净化器的排气口上设置有过滤网。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、本发明通过抽尘罩内部的两股对流空气以及风机抽风形成的负压，实现了加工过程中对待加工工件表面粉尘更高效的清理，避免了由于粉尘在待加工工件表面的附着而导致的不良，能更加有效的清除加工工件表面的粉尘，从而提高了加工的生产效率。

2、本发明通过设置空气干燥器并在其内部设置腔体管道，充分利用排除废气进入腔体管道带有的热量对空气干燥器内部的高压气体加热，能够有效的减少吹气中的水蒸气，避免了加工过程中水蒸气附着在待加工工件表面导致的报废，提高了生产效率；此外，通过气管将干燥后的空气再次排入抽尘罩内部实现对待加工工件表面粉尘的处理，即形成一个循环系统，克服了采用传统空气过滤计寿命较短的问题。

3、本发明通过排气筒并通过废气净化器中的水雾与废气的相互作用，使得废气中的粉尘沉淀在器件内部，对废气进一步清理，减少了对环境的污染。

附图说明

图1为本发明用于激光精密加工的配套系统的结构示意图。

图2为本发明中抽尘罩由下之上的结构示意图。

图3为本发明中废气净化器的底部示意图。

图4为本发明中吹气嘴的结构示意图。

附图标记说明：1-风机、2-抽风管道、3-转接头、4-出气口、5-进气口、6-空气干燥器、7-腔体管道、8-排气筒、9-排气口、10-喷雾气嘴、11-废气净化器、12-排水口、13-转接头接口、14-气管、15-聚焦透镜、16-激光束、17-抽尘罩、18-工作平台、19-进气口、20-吹气嘴、21-过滤网、22-排气通道

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

本发明针对于工件表面粉尘问题，利用空气对流的原理来解决，即在工作平台上方安装一个长方体的腔体，在这个腔体下表面的每一个边缘安装一个吹口斜向下方的气嘴，外部过来的高压气体分成四个支路连接到与气嘴贯通的进气口，这样机器工作时会在这个长方体腔体内会形成两股对流空气，这两股对流空气会将加工产品时产生的粉尘扬起，在长方体腔体后表面有一个通孔，这个通孔与风机相连，粉尘被扬起的同时靠风机工作形成的负压可以将粉尘有效的清除。

另外，风机工作的时候会产生一定的热量，这个热量一般都会随着气体被排走，可以将这一部分热量利用起来，设计一个内部有相互独立的六个圆柱形管道的圆柱形腔体，风机排出的气体通过这六个管道排出，这样在腔体内部会产生一定的热量，将腔体的两侧开两个气孔，高压气体从一端进入，另一端排出，形成一个对高压气体干燥的过程。

此外，可以让通过空气干燥器件的废气，经过一个内部带有若干个喷雾嘴的腔体，加大废气的湿度，这样废气中的粉尘就会沉淀下来，在腔体底部设有排水口，并铺上一层过滤网，使得污水被排走的同时将沉淀下来的粉尘过滤出来，只要对腔体内部进行定期清理即可。

参阅图1所示，本发明提供的一种用于激光精密加工的配套系统，待加工工件设置在工作平台18，聚焦透镜15设置在待加工工件上方，该配套系统包括抽尘装置、干燥装置和净化收集装置，其中抽尘装置清除待加工工件表面的粉尘，干燥装置对携带所述粉尘的气体进行干燥处理，净化收集装置对所述干燥后携带粉尘的气体进行净化处理，收集粉尘并将净化后的气体排入大气中。

本发明中，抽尘装置包括风机1、抽风管道2、抽尘罩17和吹气嘴20，如附图2所示，抽尘罩17为上下两端开口的长方体壳体，其中一个侧面中心加工有通孔作为抽风口，每个侧面的底部均加工有通孔作为进气口19，每个进气口19上均设置有吹气嘴20。

抽风管道2开口两端的方向互相垂直，这样方便空气干燥器6及排气筒8的安装，也能减少安装所占面积，使得整个系统结构更加紧凑。

如附图4所示，吹气嘴20为长方体，其上端面加工成斜面，即对长方体顶部进行切割使其上端面为斜面，沿其长度方向相对的两个侧面加工有贯通的开口，其中一个开口较另一个开口大；吹气嘴20开口较大的侧面安装在抽尘罩17的内表面，开口较小的侧面与待加工工件位置相对应。

本发明中，干燥装置包括转接头3、空气干燥器6、腔体管道7、转接头接口13和气管14，空气干燥器6为圆柱形壳体，其圆周面中心沿径向对称加工有通孔分别作为进气口5和出气口4，内腔沿周向均布有六个腔体管道7；腔体管道7的数量采用六个效果最好，其数量可以根据实际需要增加或者减少。

本发明中，净化收集装置包括排气筒8、喷雾气嘴10、废气净化器11和过滤网21，其中废气净化器11为方形壳体，其侧面加工有通孔作为排气通道，上端面均布有九个与排气通道22连通的喷雾孔，每个喷雾孔上均安装一个喷雾气嘴10，下端面加工有一个与排气通道22连通的通孔作为排水口12，如附图3所示，排水口12上设置有过滤网并连接外部的集水箱；喷雾气嘴10的数量可以根据实际需要增加或者减少。

本发明中，抽尘罩17设置有吹气嘴20的那端开口安装在工作平台18上，并将待加工工件置于其内腔中心，风机1设置在抽风管道2上，抽风管道2开口的一端通过抽尘罩17侧面上的抽风口与其内腔连通，空气干燥器6的两端分别连接抽风管道2开口的另一端和排气筒8的一端，排气筒8的另一端与废气净化器11排气通道的一端连通，废气净化器11排气通道的另一端作为排气口9，空气干燥器6的进气口5连接外围高压气管，出气口4上设置一个转接头3，转接头3的每个转接头接口13通过气管14连接到抽尘罩17的吹气嘴20上。

本发明的工作原理如下：

当激光束16经过聚焦透镜15作用到工作平台18上的待加工工件表面时，在待加工工件的表面会产生一定量的粉尘，高压气管通过进气口5进入空气干燥器6内壁与圆柱形腔体管道7外壁之间的空间，从出气口4排出，利用转接头3上的转接头接口13并通过气管14连接到抽尘罩17上与吹气嘴20贯通的进气口19，将空气输送到抽尘罩17的内腔，在其内腔形成两股空气对流，将待加工工件表面的粉尘扬起，风机1通过其出气口向外排气，在抽尘罩17的内腔形成负压，粉尘被扬起的同时在大气压力的作用下沿着抽风管道2被排出去。

另外，夹杂着粉尘的气体经过空气干燥器6内部的圆柱形腔体管道7排出去的同时，由于自身带有的热量，会对腔体管道7进行加热，通过进气口5进入到空气干燥器6内部的高压气体也会与腔体管道7相互接触，达到干燥的目的，当空气干燥器6内部空气充满以后，空气与腔体管道7的作用时间加长，干燥效果进一步提高，通过连接出气口4的气管14将干燥的气体再输送到抽尘罩17的内部，实现循环干燥的目的。

此外，从空气干燥器6出来的废气中含有一定量粉尘，直接排到空气中对大气会造成一定的污染，而让其经过排气筒8进入到内部带有若干个喷雾气嘴10的废气净化器11，让其与从喷雾气嘴10中喷出的水雾相互作用，并沉淀在废气净化器11内部，在废气净化器11的底部放置过滤网21并开有排水口12，保证沉淀的粉尘不会被水流带走，该废气净化器11进一步净化了废气，净化后的废气由排气口9排出，从而降低了对大气的污染。

本发明相对于现有技术中的优点在于：

1、本发明中抽尘装置通过抽尘罩17内部的两股对流空气以及风机1抽风形成的负压，实现了加工过程中对待加工工件表面粉尘更高效的清理，避免了由于粉尘在待加工工件表面的附着而导致的不良，能更加有效的清除加工工件表面的粉尘，从而提高了加工的生产效率。

2、本发明中干燥装置通过设置空气干燥器6并在其内部设置腔体管道7，充分利用排除废气进入腔体管道7带有的热量对空气干燥器6内部的高压气体加热，能够有效的减少吹气中的水蒸气，避免了加工过程中水蒸气附着在待加工工件表面导致的报废，提高了生产效率；此外，通过气管14将干燥后的空气再次排入抽尘罩17内部实现对待加工工件表面粉尘的处理，即形成一个循环系统，克服了采用传统空气过滤计寿命较短的问题。

3、本发明中净化收集装置通过排气筒8并通过废气净化器11中的水雾与废气的相互作用，使得废气中的粉尘沉淀在器件内部，对废气进一步清理，减少了对环境的污染。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于激光精密加工的配套系统，待加工工件设置在工作平台(18)上；其特征在于：该配套系统包括抽尘装置和干燥装置，其中抽尘装置清除待加工工件表面的粉尘，干燥装置对携带所述粉尘的气体进行干燥处理；

所述抽尘装置包括风机(1)、抽风管道(2)和抽尘罩(17)，其中抽尘罩(17)为长方体壳体，其侧面上加工有通孔，每个侧面的底部也加工通孔作为进气口(19)；抽尘罩(17)设置在工作平台(18)上并将待加工工件置于其内腔，进气口(19)与待加工工件位置相对应，风机(1)设置在抽风管道(2)上，抽风管道(2)的开口一端通过抽尘罩(17)侧面上的通孔与其内腔连通，开口另一端连接干燥装置；所述抽尘罩(17)的进气口(19)上均设置有吹气嘴(20)。

2.根据权利要求1所述的用于激光精密加工的配套系统，其特征在于：所述抽风管道(2)开口两端的方向互相垂直。

3.根据权利要求2所述的用于激光精密加工的配套系统，其特征在于：所述配套系统还包括净化收集装置，净化收集装置对所述干燥后携带粉尘的气体进行净化处理，收集粉尘并将净化后的气体排入大气中；所述干燥装置包括转接头(3)、空气干燥器(6)、腔体管道(7)、转接头接口(13)和气管(14)，其中空气干燥器(6)为圆柱形壳体，其圆周面上沿径向分别加工有通孔作为进气口(5)和出气口(4)，内腔设置有一个或一个以上的腔体管道(7)；

空气干燥器(6)的一端连接抽风管道(2)的所述开口另一端，空气干燥器(6)的另一端连接净化收集装置，进气口(5)连接外围高压气管，出气口(4)上设置一个转接头(3)，转接头(3)的每个转接头接口(13)均通过气管(14)连接到抽尘罩(17)的每个进气口(19)上。

4.根据权利要求3所述的用于激光精密加工的配套系统，其特征在于：所述净化收集装置包括排气筒(8)和废气净化器(11)，废气净化器(11)为方形壳体，其侧面加工有通孔作为排气通道(22)，上下端面均加工有与排气通道连通的通孔分别作为喷雾口和排水口(12)；

排气筒(8)的两端分别连接所述空气干燥器(6)的另一端和废气净化器(11)排气通道的一端，废气净化器(11)上排气通道的另一端为排气口(9)，排水口(12)连接外部的集水箱。

5.根据权利要求4所述的用于激光精密加工的配套系统，其特征在于：所述吹气嘴(20)为长方体，其上端面加工成斜面，沿其长度方向相对的两个侧面加工有贯通的开口，其中一个开口较另一个开口大；吹气嘴(20)开口较大的侧面安装在抽尘罩(17)的内表面，开口较小的侧面与待加工工件位置相对应。

6.根据权利要求3所述的用于激光精密加工的配套系统，其特征在于：所述空气干燥器(6)上的进气口(5)和出气口(4)对称布置，其内腔沿周向均布有六个腔体管道(7)。

7.根据权利要求4所述的用于激光精密加工的配套系统，其特征在于：所述废气净化器(11)上均布有九个喷雾口，每个喷雾口均设置有喷雾气嘴(10)。

8.根据权利要求4所述的用于激光精密加工的配套系统，其特征在于：所述废气净化器(11)的排气口(9)上设置有过滤网(21)。