【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及激光切割，特别是涉及一种激光切割系统及方法。
技术介绍
1、激光切割作为激光技术的应用之一，与传统的机械切割、磨料水射流(awj)切割、等离子弧切割相比，具有切割过程更快、切割性能好等优点，被广泛应用于各个工业领域。当激光照射金属待切工件表面时，激光光子与原子的相互作用导致金属原子内部电子的能量状态发生变化，电子吸收光子能量，然后从基态跃迁到激发态，从而产生高能电子。这些电子与晶格原子的相互碰撞增加了晶格原子的振动振幅，促进了热电子和声子的产生。这一过程引发的热能积累使待切工件表面局部加热到熔融状态，形成熔池。该熔池在辅助气体作用和金属蒸汽不断产生的情况下使熔融金属膜破裂，熔融金属以微小颗粒的形式沿待切位置喷射，保证了切割过程中熔融金属的有效去除。
2、常见的激光切割装置结构包含激光光路和辅助气体气路，二者在激光切割头处集成，且激光与辅助气体均经过激光切割头末端喷嘴。切割时通过切割头下端的喷嘴与待切工件形成电容，通过电容传感器定位以控制焦点位置完成切割。但该方案局限于激光切割装置较大的体积，对于复杂结构的待切工件或者在特殊工况下，小空间无法满足大体积的激光切割装置靠近待切工件表面，切割头下端的辅助气体喷嘴无法与待切工件的满足微小距离或者触碰形成电容元件，电容传感器无法记录待切工件位置，焦点位置无法定位完成切割。即使通过激光等其他手段定位，由于辅助气体喷嘴无法靠近待切工件表面，到达待切工件表面的辅助气体压力难以满足切割所需压力，导致最终切割质量较差。
技术实现思路>
1、本专利技术的目的是提供一种激光切割系统及方法，以解决上述现有技术存在的问题，提高狭小区域的切割质量。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
3、本专利技术提供一种激光切割系统，包括激光器、激光定位系统、激光切割头和辅助气体喷射装置，所述激光器用于产生激光并通过光纤传输至所述激光切割头中，所述激光切割头用于聚焦激光束朝待切工件发射，所述辅助气体喷射装置通过喷气嘴朝所述待切工件喷射辅助气体，所述激光定位系统用于确定所述激光切割头与待切工件相对位置，所述喷气嘴相对于所述激光切割头能够活动地设置。
4、优选的，所述激光定位系统包括多个定位激光发射装置，多个所述定位激光发射装置围绕所述激光切割头设置。
5、优选的，所述辅助气体喷射装置包括依次相连的高压气罐、增压装置、高压气管、高压万向管和所述喷气嘴，所述喷气嘴为超音速喷嘴。
6、优选的，所述高压气罐内用于装设氮气或氧气。
7、优选的，所述高压万向管与所述超音速喷嘴由机床控制位置。
8、优选的，所述激光切割头由机床控制位置。
9、优选的，所述激光切割头沿着光束传输方向依次包括准直镜和聚焦镜。
10、优选的，所述激光器为万瓦级高功率激光器。
11、本专利技术还提供一种激光切割方法，利用如上所述的激光切割系统进行激光切割，包括：
12、通过激光定位系统定位待切位置；
13、控制喷气嘴和激光切割头运动使得所述喷气嘴和所述激光切割头均与所述待切位置处于预设的相对位置。
14、优选的，进行切割时，始终控制喷气嘴和激光切割头与所述待切位置处于预设的相对位置。
15、本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
16、1、摒弃电容传感器，选用激光定位，激光定位系统可以实现远距离定位，进而对狭小区域进行激光定位。
17、2、通过将激光切割头与辅助气路的喷气嘴分离，采用小体积喷气嘴靠近激光切割头无法靠近的复杂工况下或复杂结构的待切工件，创新性地实现在远距离切割时仍能使到达待切工件表面的辅助气体压力较大，保证远距离切割也能切割表面光滑、无挂渣的高质量的完成。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种激光切割系统，包括激光器、激光切割头和辅助气体喷射装置，所述激光器用于产生激光并通过光纤传输至所述激光切割头中，所述激光切割头用于聚焦激光束朝待切工件发射，所述辅助气体喷射装置通过喷气嘴朝所述待切工件喷射辅助气体，其特征在于：还包括：激光定位系统，所述激光定位系统用于确定所述激光切割头与待切工件相对位置，所述喷气嘴相对于所述激光切割头能够活动地设置。
2.根据权利要求1所述的激光切割系统，其特征在于：所述激光定位系统包括多个定位激光发射装置，多个所述定位激光发射装置围绕所述激光切割头设置。
3.根据权利要求1所述的激光切割系统，其特征在于：所述辅助气体喷射装置包括依次相连的高压气罐、增压装置、高压气管、高压万向管和所述喷气嘴，所述喷气嘴为超音速喷嘴。
4.根据权利要求3所述的激光切割系统，其特征在于：所述高压气罐内用于装设氮气或氧气。
5.根据权利要求3所述的激光切割系统，其特征在于：所述高压万向管与所述超音速喷嘴由机床控制位置。
6.根据权利要求1所述的激光切割系统，其特征在于：所述激光切割头由机床控制位置。<...
【技术特征摘要】
1.一种激光切割系统，包括激光器、激光切割头和辅助气体喷射装置，所述激光器用于产生激光并通过光纤传输至所述激光切割头中，所述激光切割头用于聚焦激光束朝待切工件发射，所述辅助气体喷射装置通过喷气嘴朝所述待切工件喷射辅助气体，其特征在于：还包括：激光定位系统，所述激光定位系统用于确定所述激光切割头与待切工件相对位置，所述喷气嘴相对于所述激光切割头能够活动地设置。
2.根据权利要求1所述的激光切割系统，其特征在于：所述激光定位系统包括多个定位激光发射装置，多个所述定位激光发射装置围绕所述激光切割头设置。
3.根据权利要求1所述的激光切割系统，其特征在于：所述辅助气体喷射装置包括依次相连的高压气罐、增压装置、高压气管、高压万向管和所述喷气嘴，所述喷气嘴为超音速喷嘴。<...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。