1.本实用新型属于激光切割机领域，具体涉及一种激光切割机的涡流冷却系统。
背景技术：2.在激光切割领域，电容式调高随动传感器十分容易因为激光切割时传感器温度的升高而造成传感器的信号有传输偏差。传感器的传输数据偏差都将导致激光头在切割时候产生高度调整不准确，切割效果不好，甚至电容调高失效等问题。传统的解决方法是使用水冷结构搭配水冷机进行降温，但是水冷降温能耗高、生产维护成本高、效率低、对密封要求较高、有漏水风险，且不能精准控制温度。
3.专利号为“cn201721346474.7”的专利公开了一种激光切割机循环冷却系统，通过一台冷水机即可完成对激光器和激光头的冷却，冷却水一部分流通至激光器水冷板对激光器进行冷却降温，空气冷却系统通过冷却水的热交换对激光头、激光器周围进行降温。但是冷却水的降温方式效率较低，还存在漏水风险，且不能将温度控制在所需的范围内。
技术实现要素：4.本实用新型的目的在于提供一种激光切割机的涡流冷却系统，设计出适用于激光切割领域的涡流冷却系统，利用涡流分离冷空气对激光切割机的激光切割头喷嘴端进行降温，涡流冷却的降温方法冷却效率高，且能控制所需的降温温度。
5.为实现上述实用新型目的，本实用新型采取的技术方案如下：
6.一种激光切割机的涡流冷却系统，包括触摸显示屏、集成智能控制板、涡流冷却装置、激光切割头喷嘴端；所述触摸显示屏和所述集成智能控制板电连接；所述集成智能控制板和所述涡流冷却装置电连接；所述激光切割头喷嘴端设置于所述涡流冷却装置的底壁外部；所述涡流冷却装置包括微型电磁阀；所述微型电磁阀固定安装于所述涡流冷却装置的外侧壁；所述微型电磁阀和所述集成智能控制板电连接。
7.通过触摸显示屏预先设置温度区间，集成智能控制板控制微型电磁阀的开合程度，使涡流冷却装置能对激光切割头喷嘴端进行降温且将其温度控制在预先设置好的温度区间。
8.优选的，所述涡流冷却装置还包括外罩、顶盖密封板、光路内芯、第一直角气管和第二直角气管；所述顶盖密封板安装于所述外罩的顶壁；所述外罩的内部为空腔；所述光路内芯设置于所述外罩的内部中心，且将所述外罩的内部隔出环状的容纳空间；所述第一直角气管设置于所述外罩的一面侧壁；所述第二直角气管设置于所述外罩上远离所述第一直角气管的另一面侧壁。
9.优选的，所述第一直角气管包括第一输入管口和第一输出管口；所述第一输入管口朝向所述外罩的外部；所述第一输出管口朝向所述外罩的内部，且所朝方向和所述外罩的对应位置的侧壁夹角为30～80度；所述第二直角气管包括第二输入管口和第二输出管口；所述第二输入管口朝向所述外罩的外部；所述第二输出管口朝向所述外罩的内部，且所
朝方向和所述外罩的对应位置的侧壁夹角为30～80度。
10.优选的，所述外罩内部设置有输入气路、第一气路和第二气路；所述输入气路的第一输入端和所述第一输出管口相连通，第二输入端和所述第二输出管口相连通，第一输出端和所述第一气路相连通，第二输出端和所述第二气路相连通。
11.优选的，所述外罩的侧壁还设置有和第一气路对应的第一出气孔；所述所述外罩的底壁还设置有和第二气路对应的第二出气孔。
12.优选的，所述第一出气孔朝向所述外罩内部的一端和所述第一气路相连通；所述微型电磁阀位于所述第一出气孔的朝向所述外罩外部的另一端；所述第二出气孔朝向所述外罩内部的一端和所述第二气路连接；所述激光切割头喷嘴端位于所述第二出气孔的朝向所述外罩外部的另一端。
13.优选的，所述微型电磁阀和所述外罩之间设置有支架和压板；所述微型电磁阀通过所述支架和压板固定安装于所述外罩的外侧壁；所述微型电磁阀和所述第一出气孔的位置对应；所述激光切割头喷嘴端和所述第二出气孔的位置对应。
14.优选的，所述涡流冷却装置还包括温度检测传感器；所述温度检测传感器设置于所述微型电磁阀的内部；所述温度检测传感器和所述集成智能控制板电连接。
15.优选的，所述涡流冷却系统还包括激光器端；所述顶盖密封板还设置有通光孔、连接孔、固定孔、销钉孔；所述通光孔和所述光路内芯相连通；所述外罩通过所述连接孔连接至所述激光器端；所述顶盖密封板和所述外罩通过所述固定孔连接；所述顶盖密封板和所述外罩通过所述销钉孔来定位互相安装时的位置。
16.有益效果：
17.本实用新型的激光切割机的涡流冷却系统：
18.1.通过触摸显示屏预先设置温度区间，集成智能控制板控制微型电磁阀的开合程度，使涡流冷却装置能对激光切割头喷嘴端进行降温且将其温度控制在预先设置好的温度区间；
19.2.从两个直角气管的输出口开始，由于输出口倾斜了一定角度，使涡流冷却装置内部形成涡流气旋，此种降温方法冷却效率高。
附图说明
20.图1所示为本实施例的涡流冷却装置的外部结构图；
21.图2所示为图1的爆炸图；
22.图3所示为图1的俯视图；
23.图4所示为图1的仰视图；
24.图5所示为图1的气路示意图；
25.图6所示为图5的透视图。
26.附图标记
27.10、光路内芯；20、外罩；21、第一出气孔；22、第二出气孔；30、第一直角气管；31、第一输入管口；32、第一输出管口；40、顶盖密封板；41、减重设计；42、连接孔；43、通光孔；44、切割气路孔；45、信号线孔；46、固定孔；47、销钉孔；50、第二直角气管；60、第一微型电磁阀；61、第一支架；62、第一压板；70、第二微型电磁阀；71、第二支架；72、第二压板；211、输入气
路；212、第一气路；221、第二气路；222、冷气流出口；α、第一输出管口和外罩的对应位置的侧壁的夹角。
具体实施方式
28.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本实用新型的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
29.下面以具体实施例详细介绍本实用新型的技术方案。
30.实施例
31.本实用新型的申请人于同日递交了专利名称为“一种激光切割机的涡流冷却方法”发明专利申请，且在该发明专利的实施例中也提到了和本实施例相同的结构，由于申请人很想在本实用新型里也保护该结构，故也记载在本实用新型的该实施例中。
32.如图1～6所示，本实施例的一种激光切割机的涡流冷却系统，包括触摸显示屏、集成智能控制板、涡流冷却装置、激光切割头喷嘴端；触摸显示屏和集成智能控制板电连接；集成智能控制板和涡流冷却装置电连接；激光切割头喷嘴端设置于涡流冷却装置的底壁外部；涡流冷却装置包括微型电磁阀；微型电磁阀固定安装于涡流冷却装置的外侧壁；微型电磁阀和集成智能控制板电连接。
33.本实施例的一种激光切割机的涡流冷却系统，通过触摸显示屏预先设置温度区间，集成智能控制板控制微型电磁阀的开合程度，使涡流冷却装置能对激光切割头喷嘴端进行降温且将其温度控制在预先设置好的温度区间。
34.优选的，涡流冷却装置还包括外罩20、顶盖密封板40、光路内芯10、第一直角气管30和第二直角气管50；顶盖密封板40安装于外罩20的顶壁；外罩20的内部为空腔；光路内芯10设置于外罩20的内部中心，且将外罩20的内部隔出环状的容纳空间；第一直角气管30设置于外罩20的一面侧壁；第二直角气管50设置于外罩20上远离第一直角气管30的另一面侧壁。
35.优选的，第一直角气管30包括第一输入管口31和第一输出管口32；第一输入管口31朝向外罩20的外部；第一输出管口32朝向外罩20的内部，且所朝方向和外罩20的对应位置的侧壁夹角为30～80度；第二直角气管50包括第二输入管口和第二输出管口；第二输入管口朝向外罩20的外部；第二输出管口朝向外罩20的内部，且所朝方向和外罩20的对应位置的侧壁夹角为30～80度。
36.优选的，外罩20内部设置有输入气路211、第一气路212和第二气路221；输入气路211的第一输入端和第一输出管口32相连通，第二输入端和第二输出管口相连通，第一输出端和第一气路212相连通，第二输出端和第二气路221相连通。
37.优选的，外罩20的侧壁还设置有和第一气路212对应的第一出气孔21；外罩20的底壁还设置有和第二气路221对应的第二出气孔22。
38.优选的，第一出气孔21朝向外罩20内部的一端和第一气路212相连通；微型电磁阀位于第一出气孔21的朝向外罩20外部的另一端；第二出气孔朝向外罩20内部22的一端和第二气路221连接；激光切割头喷嘴端位于第二出气孔22的朝向外罩20外部的另一端。
39.优选的，微型电磁阀和外罩20之间设置有支架和压板；微型电磁阀通过支架和压板固定安装于外罩20的外侧壁；微型电磁阀和第一出气孔21的位置对应；激光切割头喷嘴端和第二出气孔22的位置对应。
40.优选的，涡流冷却装置还包括温度检测传感器；温度检测传感器设置于微型电磁阀的内部；温度检测传感器和集成智能控制板电连接。
41.优选的，涡流冷却系统还包括激光器端；顶盖密封板40还设置有通光孔43、连接孔42、固定孔46、销钉孔47；通光孔43和光路内芯10相连通；外罩20通过连接孔42连接至激光器端；顶盖密封板40和外罩20通过固定孔46连接；顶盖密封板40和外罩20通过销钉孔47来定位互相安装时的位置。
42.具体地，顶盖密封板40还设置有减重设计41和信号线孔45；减重设计41用于减轻顶盖密封板40的重量；信号线孔45为预留的信号孔位。
43.具体地，本实施例的直角气管设置为第一直角气管30和第二直角气管50两个管，外罩20的内部为空腔；光路内芯10设置于外罩20的内部中心，且将外罩20的内部隔出环状的容纳空间；第一直角气管30设置于外罩20的一面侧壁；第二直角气管50设置于外罩上20远离第一直角气管30的另一面侧壁。
44.具具体地，本实施例的第一出气孔21分为左热气出气孔和右热气出气孔。
45.具体地，本实施例的微型电磁阀也相应地设置为两个，即第一微型电磁阀60和第二微型电磁阀70；第一微型电磁阀60设置于左热气出气孔的外部，通过第一支架61和第一压板62安装于外罩20的外侧壁的对应位置；第二微型电磁阀70设置于右热气出气孔的外部，通过第二支架71和第二压板72安装于外罩的外侧壁的对应位置。
46.具体地，第一直角气管30包括第一输入管口31和第一输出管口32；第一输入管口31朝向外罩20的外部；第一输出管口32朝向外罩20的内部，且所朝方向和外罩20的对应位置的侧壁夹角为45度，记为如图6所示的角α；第二直角气管50包括第二输入管口和第二输出管口；第二输入管口朝向外罩20的外部；第二输出管口朝向外罩20的内部，且所朝方向和外罩20的对应位置的侧壁夹角也为45度。
47.具体地，集成智能控制板往第一直角气管30以及第二直角气管50输入压缩空气。
48.在实际操作过程中，由于第一直角气管30和第二直角气管50特殊的角度设置，当压缩空气从第一输出管口32以及第二输出管口进入外罩20内部的环状的容纳空间后，会先经过输入气路211，且在输入气路211中变为环绕光路内芯10来螺旋上升的涡流气旋；当压缩空气上升到触碰到外罩20顶壁的顶盖密封板40时，输入气路211将压缩空气分为热气流和冷气流；热气流进入第一气路212，最终从左热气出气孔和右热气出气孔分别流出，且流出速率受到第一微型电磁阀60和第二微型电磁阀70的控制；冷气流进入第二气路221，最终从第二出气孔22流出，实现为激光切割头喷嘴端降温。
49.具体地，从两个直角气管的输出口开始，由于输出口倾斜了一定角度，使涡流冷却装置内部形成涡流气旋，这股漩涡气流在触底时候会触底反弹，向上流动，然后和输入的气流形成紊流。这时候大部分气流紧靠外壁流动，反弹气流则会沿着内部向上传递，两股气流摩擦会形成一个热交换的过程。经过这段过程之后，热气流从第一出气孔21排出，冷气流触碰到顶端向下传递到第二出气孔22，输出温度较低的冷气流。
50.本实施例的激光切割机的涡流冷却系统，在压缩空气进入外罩20内部后，通过闭
环控制及温度检测反馈，使涡流冷却装置内部形成螺旋上升的涡流气旋，同时温度检测传感器实时监测涡流冷却装置的温度，且集成智能控制板控制微型电磁阀的开合程度，从而保持涡流冷却装置的温度持续稳定地下降，进一步使激光切割头喷嘴端的温度保持在目标温度区间内达到动态稳定。
51.具体地，本实施例的涡流冷却系统的冷却过程如下：
52.s1.触摸显示屏设置目标温度区间和空气输入量，并生成目标温度区间数据和空气输入数据传输至集成智能控制板；
53.s2.集成智能控制板根据空气输入数据，输入对应量的压缩空气至涡流冷却装置；
54.s3.涡流冷却装置对激光切割头喷嘴端进行降温，同时温度检测传感器实时监测涡流冷却装置的温度，生成实时温度数据并传输至集成智能控制板；
55.s4.集成智能控制板将实时温度数据和目标温度区间数据的最大值进行比较，若实时温度数据小于目标温度区间数据的最大值，则转s5；否则转s3；
56.s5.集成智能控制板控制微型电磁阀的开合程度，使实时温度数据一直处于目标温度区间内。
57.优选的，步骤s1中的目标温度区间为5～30摄氏度。
58.具体地，待温度检测传感器检测到涡流冷却装置的温度下降到低于目标温度区间数据的最大值时，集成智能控制板会通过pid控制算法来控制微型电磁阀的开合程度，从而保持涡流冷却装置的温度持续稳定地下降。
59.以上对本实用新型所提供的一种激光切割机的涡流冷却系统的实施例进行了详细阐述。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的原理的前提下，还可以本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
技术特征：1.一种激光切割机的涡流冷却系统，其特征在于，包括触摸显示屏、集成智能控制板、涡流冷却装置、激光切割头喷嘴端；所述触摸显示屏和所述集成智能控制板电连接；所述集成智能控制板和所述涡流冷却装置电连接；所述激光切割头喷嘴端设置于所述涡流冷却装置的底壁外部；所述涡流冷却装置包括微型电磁阀；所述微型电磁阀固定安装于所述涡流冷却装置的外侧壁；所述微型电磁阀和所述集成智能控制板电连接。2.根据权利要求1所述的涡流冷却系统，其特征在于，所述涡流冷却装置还包括外罩(20)、顶盖密封板(40)、光路内芯(10)、第一直角气管(30)和第二直角气管(50)；所述顶盖密封板(40)安装于所述外罩(20)的顶壁；所述外罩(20)的内部为空腔；所述光路内芯(10)设置于所述外罩(20)的内部中心，且将所述外罩(20)的内部隔出环状的容纳空间；所述第一直角气管(30)设置于所述外罩(20)的一面侧壁；所述第二直角气管(50)设置于所述外罩(20)上远离所述第一直角气管(30)的另一面侧壁。3.根据权利要求2所述的涡流冷却系统，其特征在于，所述第一直角气管(30)包括第一输入管口(31)和第一输出管口(32)；所述第一输入管口(31)朝向所述外罩(20)的外部；所述第一输出管口(32)朝向所述外罩(20)的内部，且所朝方向和所述外罩(20)的对应位置的侧壁夹角为30～80度；所述第二直角气管(50)包括第二输入管口和第二输出管口；所述第二输入管口朝向所述外罩(20)的外部；所述第二输出管口朝向所述外罩(20)的内部，且所朝方向和所述外罩(20)的对应位置的侧壁夹角为30～80度。4.根据权利要求3所述的涡流冷却系统，其特征在于，所述外罩(20)内部设置有输入气路(211)、第一气路(212)和第二气路(221)；所述输入气路(211)的第一输入端和所述第一输出管口(32)相连通，第二输入端和所述第二输出管口相连通，第一输出端和所述第一气路(212)相连通，第二输出端和所述第二气路(221)相连通。5.根据权利要求4所述的涡流冷却系统，其特征在于，所述外罩(20)的侧壁还设置有和第一气路(212)对应的第一出气孔(21)；所述外罩(20)的底壁还设置有和第二气路(221)对应的第二出气孔(22)。6.根据权利要求5所述的涡流冷却系统，其特征在于，所述第一出气孔(21)朝向所述外罩(20)内部的一端和所述第一气路(212)相连通；所述微型电磁阀位于所述第一出气孔(21)的朝向所述外罩(20)外部的另一端；所述第二出气孔朝向所述外罩(20)内部的一端和所述第二气路(221)连接；所述激光切割头喷嘴端位于所述第二出气孔(22)的朝向所述外罩(20)外部的另一端。7.根据权利要求6所述的涡流冷却系统，其特征在于，所述微型电磁阀和所述外罩(20) 之间设置有支架和压板；所述微型电磁阀通过所述支架和压板固定安装于所述外罩(20)的外侧壁；所述微型电磁阀和所述第一出气孔(21)的位置对应；所述激光切割头喷嘴端和所述第二出气孔(22)的位置对应。8.根据权利要求7所述的涡流冷却系统，其特征在于，所述涡流冷却装置还包括温度检测传感器；所述温度检测传感器设置于所述微型电磁阀的内部；所述温度检测传感器和所述集成智能控制板电连接。9.根据权利要求2所述的涡流冷却系统，其特征在于，所述涡流冷却系统还包括激光器端；所述顶盖密封板(40)还设置有通光孔(43)、连接孔(42)、固定孔(46)、销钉孔(47)；所述通光孔(43)和所述光路内芯(10)相连通；所述外罩(20)通过所述连接孔(42)连接至所述激
光器端；所述顶盖密封板(40)和所述外罩(20)通过所述固定孔(46)连接；所述顶盖密封板(40)和所述外罩(20)通过所述销钉孔(47)来定位互相安装时的位置。
技术总结本实用新型公开了一种激光切割机的涡流冷却系统，包括触摸显示屏、集成智能控制板、涡流冷却装置、激光切割头喷嘴端；所述触摸显示屏和所述集成智能控制板电连接；所述集成智能控制板和所述涡流冷却装置电连接；所述激光切割头喷嘴端设置于所述涡流冷却装置的底壁外部；所述涡流冷却装置包括微型电磁阀；所述微型电磁阀固定安装于所述涡流冷却装置的外侧壁；所述微型电磁阀和所述集成智能控制板电连接。通过触摸显示屏预先设置温度区间，集成智能控制板控制微型电磁阀的开合程度，使涡流冷却装置能对激光切割头喷嘴端进行降温且将其温度控制在预先设置好的温度区间。温度控制在预先设置好的温度区间。温度控制在预先设置好的温度区间。
技术研发人员：霍沃林 常勇
受保护的技术使用者：广东宏石激光技术股份有限公司
技术研发日：2022.08.22
技术公布日：2022/12/16
