專(zhuān)利名稱(chēng)：用于薄壁管材激光濕加工的防水密封結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及激光微加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及用于激光濕加工過(guò)程的防水密封結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
激光微加工由于加工效率高、切割殘?jiān)佟⒎墙佑|加工、易實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程的自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)，成為薄壁管材加工的主要方法。由于激光加工過(guò)程中小金屬零件在切割過(guò)程中會(huì)快速產(chǎn)生熱量，而濕切加工在保持熱影響區(qū)溫度最小方面具有重要作用，因此在微小尺寸零件的加工中具有優(yōu)勢(shì)。在濕切加工時(shí)需要導(dǎo)水機(jī)構(gòu)把高壓冷卻水導(dǎo)入到切割點(diǎn)對(duì)加工零件進(jìn)行冷卻，此時(shí)會(huì)有一定壓力的水從管材中流出，而且隨著切割過(guò)程中不斷在管材上切割出許多網(wǎng)孔，水也會(huì)從這些網(wǎng)孔中向四周飛濺。這些水流容易進(jìn)入旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)部，進(jìn)而對(duì)機(jī)器的正常工作造成不良影響。 有鑒于此，激光濕切加工工藝對(duì)機(jī)器防水密封性能提出了更高的要求，尤其要求絕對(duì)防止水霧溢出機(jī)器或者進(jìn)入電控系統(tǒng)、光學(xué)系統(tǒng)等。因此，本領(lǐng)域亟需一種激光濕切設(shè)備的防水密封效果更好的結(jié)構(gòu)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型旨在解決激光濕切加工過(guò)程中高壓水從管材中溢出以及切割過(guò)程中水霧從切割的網(wǎng)孔中飛濺以致進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部等問(wèn)題。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提出了一種用于激光濕切加工過(guò)程的防水密封結(jié)構(gòu)。該防水密封結(jié)構(gòu)包括具有中空結(jié)構(gòu)且內(nèi)部密封的旋轉(zhuǎn)軸，所述中空結(jié)構(gòu)允許拉桿從中通過(guò)以實(shí)現(xiàn)管材輸送和進(jìn)行濕切割作業(yè)；由中空的薄壁無(wú)縫管形成的拉桿，拉桿的內(nèi)徑大于管材外徑以容納待加工的管材；用于將冷卻水導(dǎo)入到待加工管材內(nèi)部的導(dǎo)水管，導(dǎo)水管是外徑比管材內(nèi)徑小的無(wú)縫管，且管材的末端由密封堵頭密封以防止水流溢出；以及夾頭部件，用于與拉桿協(xié)作實(shí)現(xiàn)管材的夾緊和松開(kāi)，其中所述夾頭部件采用迷宮式密封形式且其各部分的連接處用橡膠0型圈密封。本實(shí)用新型提出的這種結(jié)構(gòu)密封效果好，不會(huì)有高壓水流從管材溢出或者在切割過(guò)程中飛濺到切割區(qū)域以致影響電控系統(tǒng)、光學(xué)系統(tǒng)等的正常工作。

圖I根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的濕切加工示意圖。圖2根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)軸夾頭部分剖視圖；以及附圖標(biāo)記I.直線(xiàn)軸，2.旋轉(zhuǎn)軸，3.待加工管材，4.管材夾具，5.激光頭，6.激光頭噴嘴，
7.接料模塊，7-1.接料模塊的擋水圈，7-2.接料模塊的密封腔，7-3.接料模塊污水回收管，
8.供水模塊，9.導(dǎo)水管，10.密封堵頭，11真空吸塵模塊[0011]2-1.連接柱，2-2.圓端蓋，2-3.端內(nèi)蓋，2-4.銷(xiāo)軸，2-5.端卡圈，2-6.夾頭，2-7.活塞柱，2-8.彈簧，2-9.夾頭安裝環(huán)，2-10.旋轉(zhuǎn)軸外壁，2-11.拉桿，3.待加工管材
具體實(shí)施方式
以下將討論本實(shí)用新型的各個(gè)較佳實(shí)施例。但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，此處的詳細(xì)說(shuō)明并不作為對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，本實(shí)用新型還可通過(guò)以下各實(shí)施例的變型或其它等同方式得以實(shí)現(xiàn)。在激光濕切加工過(guò)程中，可以利用后置導(dǎo)水、前置導(dǎo)水、與激光束同軸導(dǎo)水、與激光束不同軸導(dǎo)水等多種導(dǎo)水方式。在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，可以采用后置導(dǎo)水方式。如圖I所示，本實(shí)用新型中的導(dǎo)水管為一個(gè)外徑比待加工管材內(nèi)徑小的無(wú)縫管，導(dǎo)水管與供水模塊連接，以將具有一定壓力的冷卻水導(dǎo)入到待加工管材內(nèi)部，為防止水流從管材溢出，在管材末端用密封堵頭進(jìn)行密封。整個(gè)管材連同導(dǎo)水管是從中空的旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)部穿過(guò)的。因此需對(duì)旋轉(zhuǎn)軸的內(nèi)部進(jìn)行密封，以防止導(dǎo)水管斷裂或者導(dǎo)水管與管材尾部連接處有水滲漏，水流進(jìn)入電機(jī)影響電機(jī)的正常工作或者燒壞電機(jī)。更具體地，旋轉(zhuǎn)軸是內(nèi)部中空的結(jié)構(gòu)，以便能使拉桿從中間通過(guò)，同時(shí)中空的旋轉(zhuǎn)軸還能夠?qū)崿F(xiàn)管材輸送功能和濕切割作業(yè)功能。另外，可將穿過(guò)中空的旋轉(zhuǎn)軸的管材整個(gè)地密封在拉桿中，如圖I所示。拉桿是一個(gè)內(nèi)徑大于管材外徑的中空薄壁無(wú)縫管，因此即使導(dǎo)水管斷裂、或者導(dǎo)水管與管材連接處有水泄露，水流也只是泄露在拉桿的密封腔中，不會(huì)散逸到旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)部。在一個(gè)示例中，當(dāng)濕切加工采用后置導(dǎo)水方式時(shí)，整根管材浸入導(dǎo)水管中，這時(shí)即使導(dǎo)水管泄露，水流也是被限制在拉桿的中空密封腔內(nèi)，不會(huì)泄露到旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)部影響電機(jī)的正常工作。在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，管材的夾緊和松開(kāi)是通過(guò)拉桿與夾頭部件協(xié)作并藉由氣缸原理來(lái)實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)左氣腔充氣時(shí)，高壓氣體會(huì)推著拉桿朝右運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)拉桿將夾頭朝右端拉緊，直到夾頭的外圓錐面與旋轉(zhuǎn)軸左端的端卡圈的內(nèi)圓錐面貼死為止，由于所配的夾頭為彈性?shī)A頭，該夾頭被端卡圈的內(nèi)圓錐面卡死，同時(shí)承受朝右的拉力，導(dǎo)致彈性?shī)A頭收緊，將管材抱住，保持該狀態(tài)，管材將一直被夾頭抱緊。需要松開(kāi)管材時(shí)，給右氣腔充氣，左氣腔放氣，高壓氣體推動(dòng)活塞柱朝左側(cè)運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)拉桿朝左側(cè)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而使得彈性?shī)A頭的外圓錐面與端卡圈的內(nèi)圓錐面相脫離，保持松開(kāi)狀態(tài)，此時(shí)彈性?shī)A頭依靠自身的彈性回復(fù)力保持松開(kāi)狀態(tài)，管材將被松開(kāi)。為了保證氣密性各個(gè)部分之間采用0形密封圈密封。如圖I所示，用深色在夾頭部分示出水可能進(jìn)入的危險(xiǎn)區(qū)域，即圓端蓋與端內(nèi)蓋、端內(nèi)蓋與端卡圈、以及端卡圈與夾頭之間的連接部位。在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，圓端蓋、端內(nèi)蓋、端卡圈與夾頭形成迷宮式密封形式。如圖所示，圓端蓋與端內(nèi)蓋、端內(nèi)蓋與端卡圈、以及端卡圈與夾頭之間互相嵌套。另外，還可將上述部件的各個(gè)連接處采用橡膠0形圈密封。如此，可防止水從這些危險(xiǎn)區(qū)域進(jìn)入到旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)部。無(wú)論是前置導(dǎo)水還是與激光束同軸或者不同軸導(dǎo)水方式，在加工時(shí)旋轉(zhuǎn)軸2上的夾頭2-6夾持待加工管材3高速旋轉(zhuǎn)，同時(shí)管材夾具4實(shí)現(xiàn)對(duì)管材的支撐。即夾頭2-6和管材夾具4對(duì)待加工管材3實(shí)現(xiàn)兩端夾持，一端切IllJ。激光頭能夠上下移動(dòng)，在激光加工過(guò)程中激光頭下移，使得激光頭噴嘴下陷到接料模塊的擋水圈中，擋水圈能夠防止加工過(guò)程中產(chǎn)生的熔融金屬殘?jiān)蕊w濺出來(lái)，加工過(guò)程是在接料模塊的密封腔內(nèi)進(jìn)行的。接料模塊與真空吸附模塊連接，加工金屬管材時(shí)產(chǎn)生的金屬殘?jiān)图庸し墙饘俟懿臅r(shí)產(chǎn)生的煙塵等由真空吸塵模塊及時(shí)吸除，濕切加工時(shí)，產(chǎn)生的水霧冷卻后通過(guò)接料模塊的污水回收管回收進(jìn)行過(guò)濾凈化后排出或者循環(huán)再利用。因此，在整個(gè)加工過(guò)程中產(chǎn)生的水霧、氣體等被局限于接料模塊的密封腔內(nèi)，不會(huì)擴(kuò)展到整個(gè)加工區(qū)域中去，以致影響電控系統(tǒng)、光學(xué)系統(tǒng)等的正常工作。在本實(shí)用新型的一個(gè)示例中，外殼采用了防水結(jié)構(gòu)。例如，旋轉(zhuǎn)軸的外殼可采用防水材料密封，并引入IP65的防水等級(jí)。此時(shí)，即便有水霧 飛濺到加工區(qū)域也不會(huì)從外殼進(jìn)入旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)部。此外，還可以引入安全報(bào)警裝置。在一個(gè)示例中，可將傳感器安裝在拉桿的密封腔內(nèi)。一旦導(dǎo)水管斷裂有水流泄露的可能性或者導(dǎo)水管與管材尾部連接處有水滲漏，傳感器可以立刻發(fā)出警報(bào)，從而使機(jī)器停止工作。實(shí)際使用證明，本實(shí)用新型提出的這種結(jié)構(gòu)密封效果好，不會(huì)有高壓水流從管材溢出或者在切割過(guò)程中飛濺到切割區(qū)域以致影響電控系統(tǒng)、光學(xué)系統(tǒng)等的正常工作。
權(quán)利要求1.一種用于激光濕切加工過(guò)程的防水密封結(jié)構(gòu)，包括 具有中空結(jié)構(gòu)且內(nèi)部密封的旋轉(zhuǎn)軸，所述中空結(jié)構(gòu)允許拉桿從中通過(guò)以實(shí)現(xiàn)管材輸送和進(jìn)行濕切割作業(yè)； 由中空的薄壁無(wú)縫管形成的拉桿，拉桿的內(nèi)徑大于管材外徑以容納待加工的管材；用于將冷卻水導(dǎo)入到待加工管材內(nèi)部的導(dǎo)水管，導(dǎo)水管是外徑比管材內(nèi)徑小的無(wú)縫管，且管材的末端由密封堵頭密封以防止水流溢出；以及 夾頭部件，用于與拉桿協(xié)作實(shí)現(xiàn)管材的夾緊和松開(kāi)，其中所述夾頭部件采用迷宮式密封形式且其各部分的連接處用橡膠O型圈密封。
2.如權(quán)利要求I所述的防水密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，旋轉(zhuǎn)軸的外殼由防水材料密封，以防止水從外殼進(jìn)入旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)部。
3.如權(quán)利要求I所述的防水密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，在拉桿內(nèi)部安裝有傳感器，當(dāng)導(dǎo)水管斷裂或者導(dǎo)水管與管材尾部連接處有水滲漏時(shí)，所述傳感器發(fā)出警報(bào)以停止操作。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于薄壁管材激光濕加工的防水密封結(jié)構(gòu)。該防水密封結(jié)構(gòu)包括具有中空結(jié)構(gòu)且內(nèi)部密封的旋轉(zhuǎn)軸，所述中空結(jié)構(gòu)允許拉桿從中通過(guò)以實(shí)現(xiàn)管材輸送和進(jìn)行濕切割作業(yè)；由中空的薄壁無(wú)縫管形成的拉桿，拉桿的內(nèi)徑大于管材外徑以容納待加工的管材；用于將冷卻水導(dǎo)入到待加工管材內(nèi)部的導(dǎo)水管，導(dǎo)水管是外徑比管材內(nèi)徑小的無(wú)縫管,且管材的末端由密封堵頭密封以防止水流溢出；以及夾頭部件，用于與拉桿協(xié)作實(shí)現(xiàn)管材的夾緊和松開(kāi)，其中所述夾頭部件采用迷宮式密封形式且其各部分的連接處用橡膠O型圈密封。
文檔編號(hào)B23K26/14GK202506964SQ20122002348
公開(kāi)日2012年10月31日 申請(qǐng)日期2012年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月19日
發(fā)明者夏發(fā)平, 寧軍, 馬秀云, 魏志凌 申請(qǐng)人:昆山思拓機(jī)器有限公司