[发明专利]激光切割机辅助系统

说明书

本发明涉及一种激光切割机辅助系统，包括控制器以及与控制器连接的激光电源、电机驱动器、温度传感器，控制器连接上位机，用户通过上位机能够读取激光切割机的实时工作参数，并能够根据实际需求选择不同的切割图纸进行自动切割操作，电机驱动器电性连接激光切割机的电机驱动运动机构，电机驱动运动机构带动激光切割头实现XY平面的自由活动，激光电源为激光切割机的激光管提供电源，激光管发出的激光通过激光光路入射进激光切割头中，激光管冷却系统提供制冷剂为激光管降温冷却。本系统能够实现激光切割机的自动化、智能化、可视化操作，并确保设备在一个正常稳定环境下安全工作，且系统数据在传输过程中具有低时延高准确性及高可靠性。

技术领域

本发明涉及激光切割设备技术领域，尤其涉及一种激光切割机辅助系统。

背景技术

激光切割技术是激光加工技术的重要组成部分。激光加工技术以其广泛的材料适应性、高度的柔性、高效率高精度等优点，在航空航天、造船、模具等领域的关键性零部件加工中得到了广泛的应用。CO₂激光切割是激光切割技术中的一种新兴切割技术，由于激光具有一定的危险性，需要在一个封闭的环境中运行。如何确定激光切割机的工作状态和具体方位以及切割进度，对激光切割机的自动化、智能化提出了更高的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种激光切割机辅助系统，该系统可实现激光切割机的自动化、智能化操作，系统能在激光切割机运行过程中使得其内部能在一个正常稳定环境下安全工作，用户可通过系统的人机交互界面实时查看设备参数及工作过程。

为了实现上述目的，本发明的一个实施例，一种激光切割机辅助系统，包括自动控制系统、激光管冷却系统，所述自动控制系统包括控制器、激光电源、电机驱动器、温度传感器，所述激光电源、电机驱动器、温度传感器和激光管水冷系统均电性连接所述控制器，所述控制器通过线缆与上位机通信连接，用户通过上位机能够读取激光切割机的实时工作参数，并能够根据实际需求选择不同的切割图纸进行自动切割操作，所述电机驱动器电性连接所述激光切割机的电机驱动运动机构，由所述电机驱动运动机构带动激光切割头实现XY平面的自由活动，所述激光电源为激光切割机的激光管提供电源，所述激光管发出的激光通过激光光路入射进所述激光切割头中，所述温度传感器用于实时监测所述激光管的温度，所述激光管冷却系统提供制冷剂为所述激光管降温冷却。

进一步地，所述激光管采用CO₂激光管，所述激光管采用内外两层式激光管，内管中充以激光，外管中通以制冷剂，使激光管壁充分冷却。所述激光管冷却系统包括制冷剂存储箱、水泵、输送管路、冷排换热器、风冷散热器，所述水泵设置在所述制冷剂存储箱外侧，所述水泵的进液孔通过输送管路连通所述制冷剂存储箱，所述水泵的出液孔通过输送管路连接所述激光管的外管进液口，所述激光管的外管出液口通过输送管路连接所述冷排换热器的进液口，所述冷排换热器的出液口通过输送管路连通至所述制冷剂存储箱中，所述冷排换热器上设置若干个散热鳍片，所述风冷散热器为所述散热鳍片快速风冷降温。

进一步地，所述温度传感器设置在所述激光管的外管进液口处输送管路上，实时检测所述激光管冷却系统中的水温，温度超过阈值时，通过所述控制器直接切断电源保护激光切割机。采用的温度传感器型号是DS18B20，DS18B20用密封胶进行灌封，确保传感器的灵敏性高的同时拥有较小温度延迟。

进一步地，所述水泵出液孔上设有一个节流阀，所述水泵的出液孔通过所述节流阀连接输送管路，通过所述节流阀可以自行调节水冷流量以及水受到的压力大小。所述水泵的底座上设有多个减震吸盘，水泵在工作工程中因为其内部涡轮高速运转，其水泵本身会发生发出大量的噪声以及振动，减震吸盘可以尽量减少工作状态中水泵的噪声分贝，同时对机身本体起着固定的作用。