一种异形红外皮秒激光加工设备及其加工方法

技术领域

本发明涉及激光加工设备领域，具体地讲，涉及一种异形红外皮秒激光加工设备及其加工方法。

背景技术

异形红外皮秒激光设备用于主要应用于显示屏，玻璃切割，蓝宝石，石英等透明材料的异型切割领域。

在切割时，会产生大量的废料，废料会堆积在设备台面上，每次加工完成后需要进行清理，并且部分较多尺寸的废料可以回收使用，需要在废料整体清理后再进行按尺寸分类。激光加工过程中产生“烟雾”，对环境造成一定损害，单靠吸尘器等在开放区域内功工作，效果比较差。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种异形红外皮秒激光加工设备及其加工方法，实现吸收激光加工过程中产生烟雾，并对切割废料进行分级回收。

本发明采用如下技术方案实现发明目的：

一种异形红外皮秒激光加工设备及其加工方法，包括支架组件，其特征在于：激光切割组件，位于所述支架组件上部，固定连接所述支架组件；动力组件，位于所述激光切割组件下侧，固定连接所述支架组件；夹持组件，位于所述所述激光切割组件下侧，固定连接所述动力组件；所述夹持组件包括舵机，所述舵机的输出轴固定连接圆轴一，所述圆轴一固定连接圆盒，所述圆盒固定连接一组均匀分布的电动推杆，每个所述电动推杆的推杆端分别固定连接圆块二；所述动力组件包括对称的方板，对称的所述方板分别固定连接圆杆三，对称的所述方板分别轴承连接螺杆，所述螺杆固定连接电机，所述螺杆螺纹连接一个滑块二，所述圆杆三穿过另一个所述滑块二；两个所述滑块二分别固定连接框体，所述框体固定连接竖板，所述舵机固定连接所述竖板，所述圆轴一轴承连接所述竖板。

作为本技术方案的进一步限定，所述支架组件包括箱体，所述箱体设置有槽口、对称的横槽及对称的纵槽，对称的所述横槽内分别设置有圆杆二，对称的所述圆杆二分别固定连接所述箱体，所述箱体固定连接对称的支架，对称的所述方板分别固定连接所述箱体，所述电机固定连接所述箱体。

作为本技术方案的进一步限定，所述激光切割组件包括圆板，所述圆板固定连接激光切割元件，对称的所述支架分别固定连接所述圆板。

作为本技术方案的进一步限定，还包括吸尘组件，所述吸尘组件包括对称的弧板，对称的所述弧板分别固定连接一组吸头，对称的所述弧板分别固定连接L杆，对称的所述L杆分别固定连接滑块一，对称的所述滑块一分别设置在对应的所述横槽内，对称的所述圆杆二分别穿过对应的所述滑块一，对称的所述滑块一分别固定连接直槽，对称的所述直槽内分别设置有圆块一，对称的所述圆块一分别固定连接转盘的边缘处，对称的所述转盘分别固定连接齿轮，对称的所述齿轮的中心轴分别轴承连接Z形板，对称的所述Z形板分别固定连接所述箱体，所述动力组件还包括对称的圆柱，对称的所述圆柱分别固定连接对应的所述滑块二，对称的所述圆柱分别设置在对应的所述纵槽内，对称的所述圆柱分别固定连接横架，对称的所述横架分别固定连接齿条，对称的所述齿条分别啮合对应的所述齿轮。

作为本技术方案的进一步限定，还包括分离组件，所述分离组件位于所述箱体内，所述分离组件包括一组方盒，一组所述方盒的四角分别固定连接连接杆，每个所述方盒的底板分别设置有一组均匀分布的通孔，最上侧所述方盒固定连接对称的圆轴二及对称的圆头杆，对称的所述圆轴二分别转动连接竖杆，对称的所述竖杆分别固定连接所述箱体的底板，最下侧所述方盒转动连接对称的圆杆一的一端，对称的所述圆杆一的另一端分别固定连接弹簧的一端，对称的所述圆杆一的下部及对称的所述弹簧分别设置在对应的空心圆杆内，对称的所述弹簧的另一端分别固定连接对应的所述空心圆杆，对称的所述空心圆杆分别转动连接方块，对称的所述方块分别固定连接所述箱体的底板，对称的所述横架分别固定连接一组均匀分布的圆头块，对称的所述圆头杆分别匹配对应的所述横架，对称的所述圆头杆分别匹配对应的所述圆头块。

作为本技术方案的进一步限定，所述通孔直径自上而下依次减小。

作为本技术方案的进一步限定，对称的所述弧板匹配所述圆板。

作为本技术方案的进一步限定，所述圆块二表面材料为橡胶。

一种异形红外皮秒激光加工设备的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：初始状态时，所述夹持组件位于其行程最远端，使用软管将吸尘器连接所述吸头；

步骤二：将原料放置到所述圆盒内，控制所述电动推杆伸出，实现所述圆块二夹紧原料；

步骤三：操作所述电机转动，实现所述夹持组件带动原料移动到所述激光切割元件下方，使两侧所述弧板接触所述圆板，形成相对密封区域，在所述弹簧的作用下，所述圆头杆往复接触所述横架及所述圆头块，实现所述方盒往复摆动，当所述方盒内装有废料时，废料往复摆动，小于所述通孔尺寸的废料会向落至下一层所述方盒，实现废料按尺寸自动分类；

步骤四：操作所述激光切割元件，完成对原料异形切割，在此过程中，保持吸尘器打开，所述吸头吸收切割过程中产生的烟雾；

步骤五：操作所述电机转动，使所述圆盒运动到所述槽口上方；

步骤六：控制所述舵机转动°，使切割产生的废料落到最上侧所述方盒内；

步骤七：控制所述舵机反向转动°，使所述圆盒复位，控制所述电机反向转动，使所述夹持组件运动到初始位置，取出异形产品。

作为本技术方案的进一步限定，所述电机转动时，带动所述螺杆转动，所述螺杆带动一个所述滑块二移动，一个所述滑块二带动所述框体移动，所述框体带动另一个所述滑块二沿所述圆杆三移动，所述滑块二带动所述圆柱沿所述纵槽移动，所述圆柱带动所述横架、所述齿条及所述圆头块移动，所述框体带动所述竖板及所述夹持组件移动，所述齿条带动所述齿轮转动，所述齿轮带动所述转盘转动，所述转盘带动所述圆块一沿所述直槽摆动，所述圆块一带动所述直槽移动，所述直槽带动所述滑块一在所述横槽内沿所述圆杆二移动，所述滑块一带动所述L杆、所述弧板及所述吸头移动，在所述弹簧的作用下，所述圆头杆始终接触所述动力组件，即接触所述横架或所述圆头块，所述圆头杆接触所述圆头块由高点到低点时，所述圆头杆向下摆动，所述圆头杆接触所述圆头块由低点到高点时，所述圆头杆向上摆动，所述圆头杆带动所述方盒及所述连接杆往复摆动，所述方盒带动所述圆轴二往复摆动，所述方盒带动所述圆杆一往复摆动同时沿所述空心圆杆往复移动，所述圆杆一带动所述空心圆杆往复摆动。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：

1、本装置本装置通过设置与圆板匹配的弧板，通过采用螺杆螺纹连接滑块二，横架带动齿条移动，实现齿条带动齿轮转动，实现夹持组件带动原料运动同时，弧板环套圆板，使弧板与圆板组成相对密封区域环套原料，在切割过程中，烟雾向上运动，将吸头设置在激光切割元件加工区域上方，方便实现烟雾吸收，保护加工环境，减少对工作人员健康损伤。

2、本装置通过采用弹簧，使圆头杆始终接触动力组件，即接触横架或圆头块，在接触圆头块时，实现方盒往复摆动，实现绕水平面往复上下摆动，使方盒内废料摆动，在接触横架时，方盒静置，其远离圆轴二端翘起，方便废料堆积到方盒靠近圆轴二端，增加废料运动强度，而且，在原料加工时，圆头杆接触横架，方便取出废料。

3、本装置通过巧妙地设计，通过电机带动，采用齿轮齿条啮合以及弹簧辅助，实现圆头杆接触动力组件，实现进料、切割、环套吸尘、废料倾倒、废料分级与一体，简化系统结构，减少生产步骤，提高工作效率，方便工作人员使用。

附图说明

图1为本发明的切割废料倾倒立体结构示意图。

图2为本发明的激光切割组件与支架组件位置关系示意图。

图3为本发明的吸尘组件主体立体结构示意图。

图4为本发明的夹持组件立体结构示意图。

图5为本发明的分离组件局部剖开立体结构示意图。

图6为本发明的局部立体结构示意图。

图7为本发明的动力组件与吸尘组件位置关系立体结构示意图。

图8为本发明的加工状态立体结构示意图。

图9为本发明的原料放置立体结构示意图。

图中：

1、激光切割组件，11、圆板，12、激光切割元件；

2、吸尘组件，21、弧板，22、吸头，23、L杆，24、直槽，25、圆块一，26、Z形板，27、滑块一，28、转盘，29、齿轮；

3、夹持组件，31、舵机，32、圆轴一，33、圆盒，34、圆块二，35、电动推杆；

4、分离组件，41、圆轴二，42、方盒，43、通孔，44、圆头杆，45、连接杆，46、圆杆一，47、空心圆杆，48、弹簧，49、方块，410、竖杆；

5、支架组件，51、箱体，52、支架，53、横槽，54、槽口，55、纵槽，56、圆杆二；

6、动力组件，61、电机，62、螺杆，63、圆杆三，64、方板，65、竖板，66、框体，67、滑块二，68、圆柱，69、横架，610、齿条，611、圆头块。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

实施例一：本发明包括支架组件7，激光切割组件1，位于所述支架组件5上部，固定连接所述支架组件5；动力组件6，位于所述激光切割组件1下侧，固定连接所述支架组件5；夹持组件3，位于所述所述激光切割组件1下侧，固定连接所述动力组件6；所述夹持组件3包括舵机31，所述舵机31的输出轴固定连接圆轴一32，所述圆轴一32固定连接圆盒33，所述圆盒33固定连接一组均匀分布的电动推杆35，每个所述电动推杆35的推杆端分别固定连接圆块二34；所述动力组件6包括对称的方板64，对称的所述方板64分别固定连接圆杆三63，对称的所述方板64分别轴承连接螺杆62，所述螺杆62固定连接电机61，所述螺杆62螺纹连接一个滑块二67，所述圆杆三63穿过另一个所述滑块二67；两个所述滑块二67分别固定连接框体66，所述框体66固定连接竖板65，所述舵机31固定连接所述竖板65，所述圆轴一32轴承连接所述竖板65。

所述圆块二34表面材料为橡胶。所述圆块二34内置压力传感，实现每个所述圆块二34与原料之间接触压力相同。

所述支架组件5包括箱体51，所述箱体51设置有槽口54、对称的横槽53及对称的纵槽55，对称的所述横槽53内分别设置有圆杆二56，对称的所述圆杆二56分别固定连接所述箱体51，所述箱体51固定连接对称的支架52，对称的所述方板64分别固定连接所述箱体51，所述电机61固定连接所述箱体51。

所述激光切割组件1包括圆板11，所述圆板11固定连接激光切割元件12，对称的所述支架52分别固定连接所述圆板11。

激光切割元件12可以实现沿X、Y及Z轴方向直线移动，实现对原料的激光切割。

所述电机61转动时，带动所述螺杆62转动，所述螺杆62带动一个所述滑块二67移动，一个所述滑块二67带动所述框体66移动，所述框体66带动另一个所述滑块二67沿所述圆杆三63移动，所述框体66带动所述竖板65及所述夹持组件3移动。

实施例二：本实施例是在实施例一基础上进一步阐述，还包括吸尘组件2，所述吸尘组件2包括对称的弧板21，对称的所述弧板21分别固定连接一组吸头22，对称的所述弧板21分别固定连接L杆23，对称的所述L杆23分别固定连接滑块一27，对称的所述滑块一27分别设置在对应的所述横槽53内，对称的所述圆杆二56分别穿过对应的所述滑块一27，对称的所述滑块一27分别固定连接直槽24，对称的所述直槽24内分别设置有圆块一25，对称的所述圆块一25分别固定连接转盘28的边缘处，对称的所述转盘28分别固定连接齿轮29，对称的所述齿轮29的中心轴分别轴承连接Z形板26，对称的所述Z形板26分别固定连接所述箱体51，所述动力组件6还包括对称的圆柱68，对称的所述圆柱68分别固定连接对应的所述滑块二67，对称的所述圆柱68分别设置在对应的所述纵槽55内，对称的所述圆柱68分别固定连接横架69，对称的所述横架69分别固定连接齿条610，对称的所述齿条610分别啮合对应的所述齿轮29。

对称的所述弧板21匹配所述圆板11。

所述电机61转动时，带动所述螺杆62转动，所述螺杆62带动一个所述滑块二67移动，一个所述滑块二67带动所述框体66移动，所述框体66带动另一个所述滑块二67沿所述圆杆三63移动，所述滑块二67带动所述圆柱68沿所述纵槽55移动，所述圆柱68带动所述横架69及所述齿条610移动，所述框体66带动所述竖板65及所述夹持组件3移动，所述齿条610带动所述齿轮29转动，所述齿轮29带动所述转盘28转动，所述转盘28带动所述圆块一25沿所述直槽24摆动，所述圆块一25带动所述直槽24移动，所述直槽24带动所述滑块一27在所述横槽53内沿所述圆杆二56移动，所述滑块一27带动所述L杆23、所述弧板21及所述吸头22移动。

本装置通过设置与圆板11匹配的弧板21，通过采用螺杆62螺纹连接滑块二67，横架69带动齿条610移动，实现齿条610带动齿轮29转动，实现夹持组件3带动原料运动同时，弧板21环套圆板11，使弧板21与圆板11组成相对密封区域环套原料，在切割过程中，烟雾向上运动，将吸头22设置在激光切割元件12加工区域上方，方便实现烟雾吸收，保护加工环境，减少对工作人员健康损伤。

实施例三：本实施例是在实施例一或二基础上进一步阐述，还包括分离组件4，所述分离组件4位于所述箱体51内，所述分离组件4包括一组方盒42，一组所述方盒42的四角分别固定连接连接杆45，每个所述方盒42的底板分别设置有一组均匀分布的通孔43，最上侧所述方盒42固定连接对称的圆轴二41及对称的圆头杆44，对称的所述圆轴二41分别转动连接竖杆410，对称的所述竖杆410分别固定连接所述箱体51的底板，最下侧所述方盒42转动连接对称的圆杆一46的一端，对称的所述圆杆一46的另一端分别固定连接弹簧48的一端，对称的所述圆杆一46的下部及对称的所述弹簧48分别设置在对应的空心圆杆47内，对称的所述弹簧48的另一端分别固定连接对应的所述空心圆杆47，对称的所述空心圆杆47分别转动连接方块49，对称的所述方块49分别固定连接所述箱体51的底板，对称的所述横架69分别固定连接一组均匀分布的圆头块611，对称的所述圆头杆44分别匹配对应的所述横架69，对称的所述圆头杆44分别匹配对应的所述圆头块611。

所述通孔43直径自上而下依次减小。

所述电机61转动时，带动所述螺杆62转动，所述螺杆62带动一个所述滑块二67移动，一个所述滑块二67带动所述框体66移动，所述框体66带动另一个所述滑块二67沿所述圆杆三63移动，所述滑块二67带动所述圆柱68沿所述纵槽55移动，所述圆柱68带动所述横架69、所述齿条610及所述圆头块611移动，所述框体66带动所述竖板65及所述夹持组件3移动，所述齿条610带动所述齿轮29转动，所述齿轮29带动所述转盘28转动，所述转盘28带动所述圆块一25沿所述直槽24摆动，所述圆块一25带动所述直槽24移动，所述直槽24带动所述滑块一27在所述横槽53内沿所述圆杆二56移动，所述滑块一27带动所述L杆23、所述弧板21及所述吸头22移动，在所述弹簧48的作用下，所述圆头杆44始终接触所述动力组件6，即接触所述横架69或所述圆头块611，所述圆头杆44接触所述圆头块611由高点到低点时，所述圆头杆44向下摆动，所述圆头杆44接触所述圆头块611由低点到高点时，所述圆头杆44向上摆动，所述圆头杆44带动所述方盒42及所述连接杆45往复摆动，所述方盒42带动所述圆轴二41往复摆动，所述方盒42带动所述圆杆一46往复摆动同时沿所述空心圆杆47往复移动，所述圆杆一46带动所述空心圆杆47往复摆动。

本装置通过采用弹簧48，使圆头杆44始终接触动力组件6，即接触横架69或圆头块611，在接触圆头块611时，实现方盒42往复摆动，实现绕水平面往复上下摆动，使方盒42内废料摆动，在接触横架69时，方盒42静置，其远离圆轴二41端翘起，方便废料堆积到方盒42靠近圆轴二41端，增加废料运动强度，而且，在原料加工时，圆头杆44接触横架69，方便取出废料。

本装置通过巧妙地设计，通过电机61带动，采用齿轮齿条啮合以及弹簧48辅助，实现圆头杆44接触动力组件6，实现进料、切割、环套吸尘、废料倾倒、废料分级与一体，简化系统结构，减少生产步骤，提高工作效率，方便工作人员使用。

一种异形红外皮秒激光加工设备的加工方法，包括以下步骤：

步骤一：初始状态时，所述夹持组件3位于其行程最远端，使用软管将吸尘器连接所述吸头22；

步骤二：将原料放置到所述圆盒33内，控制所述电动推杆35伸出，实现所述圆块二34夹紧原料；

步骤三：操作所述电机61转动，实现所述夹持组件3带动原料移动到所述激光切割元件12下方，使两侧所述弧板21接触所述圆板11，形成相对密封区域，在所述弹簧48的作用下，所述圆头杆44往复接触所述横架69及所述圆头块611，实现所述方盒42往复摆动，当所述方盒42内装有废料时，废料往复摆动，小于所述通孔43尺寸的废料会向落至下一层所述方盒42，实现废料按尺寸自动分类；

步骤四：操作所述激光切割元件12，完成对原料异形切割，在此过程中，保持吸尘器打开，所述吸头22吸收切割过程中产生的烟雾；

步骤五：操作所述电机61转动，使所述圆盒33运动到所述槽口54上方；

步骤六：控制所述舵机31转动180°，使切割产生的废料落到最上侧所述方盒42内；

步骤七：控制所述舵机31反向转动180°，使所述圆盒32复位，控制所述电机61反向转动，使所述夹持组件3运动到初始位置，取出异形产品。

以上公开的仅为本发明的具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。