[实用新型]数控激光切割机混合保护气体控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种数控激光切割机，特别涉及激光切割机工作时的切割过程气体保护控制装置。

背景技术

数控精密激光切割机是将激光作为一种加工手段对金属和非金属板材进行零件加工，通过数控系统控制X轴和Y轴的伺服电机带动切割头来实现平面的复合运动。该设备工作时，对不同材料不同板厚的金属板材来说，切割的工艺参数(包括激光功率、切割速度、辅助气体种类和压力)是不一样的，切割时，需要对切割部位提供辅助气体，辅助气体可起辅助切割作用，如参与氧化，同时其高压气流可以将熔融的液态金属吹走，使切缝平直；就辅助气体而言，切割普通碳板要使用氧气，切割不锈钢钢板要使用氮气，切割非金属要使用压缩空气。

普通碳钢板零件的切割使用氧气作为辅助气体，在实际切割过程中，特别是在切割板厚12～20mm的厚板时，经常有激光功率输入过大和氧气流量输入过大的现象，导致板材接收过多的热量，引起切缝变形，降低了切割质量，具体表现为割缝表面较粗糙和切割质量不稳定。

为了避免此类情况的产生，传统的方法是选用最优化的喷嘴孔径和调节输入氧气的压力，具体就是在切割不同板厚的普通碳钢板时选用不同孔径的喷嘴，同时通过调节氧气压力来控制输入的氧气流量。该方法的缺点就是需要较多种类的喷嘴，且需要不断更换喷嘴，同时通过压力控制来改变流量的方法不易达到很好的效果。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种数控激光切割机混合保护气体控制系统，提高数控激光切割机切割厚板的能力和速度，且不需要频繁更换喷嘴。

本实用新型的目的是这样实现的：数控激光切割机混合保护气体控制系统，包括控制单元，控制单元输出信号分为四路，第一路将开关信号传递给供氧电磁阀，第二路将控制信号传递给氧气质量流量控制器以控制氧气流量，第三路将开关信号传递给空气供给电磁阀，第四路将控制信号传递给空气质量流量控制器以控制空气流量；所述供氧电磁阀的进口接高纯压缩氧气，供氧电磁阀的出口接氧气质量流量控制器的进口，氧气质量流量控制器的出口接混合器的一个进口；所述空气供给电磁阀的进口接无油、无水压缩空气，空气供给电磁阀的出口接空气质量流量控制器的进口，空气质量流量控制器的出口接混合器的另一个进口；混合器的出口接设置在切割部位上方的复合喷嘴。

其工作时，控制单元用于设定、操作和控制，控制单元可根据需要打开或关闭相应的供氧电磁阀和空气供给电磁阀，同时，将控制信号传递给氧气质量流量控制器和空气质量流量控制器，使进入混合器内的空气、氧气的供给压力和流量发生可控性变化，经混合器混合后从复合喷嘴喷出，在切割时，复合喷嘴喷出的混合气体的气流和现有的辅助气体协同作用，改善氧气浓度，参与金属板材切割反应并将熔融态的金属和金属氧化物吹走，同时，混合气体冷却切缝部位，避免该部位过热变形，起保护切缝平整的作用。与现有技术相比，本实用新型通过控制混合气体中的氧气含量及混合气体流量，使激光切割机在不更换复合喷嘴的前提下，能切割的板材厚度范围更大，只需要控制混合气体的流量、氧气和空气混合比例即可实现；其提高了切割表面质量，加快了切割速度，同时，也提高了切割稳定性，减少了由于更换喷嘴而产生的切割准备时间，提高了效率。本实用新型能可靠应用在数控激光切割机上。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

其中，1 控制单元，2 供氧电磁阀，3 氧气质量流量控制器，4 空气供给电磁阀，5 空气质量流量控制器，6 混合器，7 复合喷嘴。

具体实施方式

如图，为数控激光切割机混合保护气体控制系统，包括控制单元1，控制单元1输出信号分为四路，第一路将开关信号传递给供氧电磁阀2，第二路将控制信号传递给氧气质量流量控制器3以控制氧气流量，第三路将开关信号传递给空气供给电磁阀4，第四路将控制信号传递给空气质量流量控制器5以控制空气流量；所述供氧电磁阀2的进口接高纯压缩氧气，供氧电磁阀2的出口接氧气质量流量控制器3的进口，氧气质量流量控制器3的出口接混合器6的一个进口；所述空气供给电磁阀4的进口无油、无水接压缩空气，空气供给电磁阀4的出口接空气质量流量控制器5的进口，空气质量流量控制器5的出口接混合器6的另一个进口；混合器6的出口接设置在切割部位上方的复合喷嘴7。

工作时，控制单元1可根据需要打开或关闭相应的供氧电磁阀2和空气供给电磁阀4，同时，将控制信号传递给氧气质量流量控制器3和空气质量流量控制器5，使进入混合器6内的空气、氧气的供给压力和流量发生可控性变化，经混合器6混合后从复合喷嘴7喷出，在切割时，复合喷嘴7喷出的混合气体的气流和现有的辅助气体协同作用，改善氧气浓度，参与金属板材切割反应并将熔融态的金属和金属氧化物吹走，同时，混合气体冷却切缝部位，避免该部位过热变形，可使切缝平整。