CN105772958A - 一种用于切割蓝宝石玻璃的红外激光加工装置 - Google Patents

一种用于切割蓝宝石玻璃的红外激光加工装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于切割蓝宝石玻璃的红外激光加工装置，包括中心旋转机架、第一供料装置、第二供料装置、激光加工机构和收纳装置；中心旋转机架设置在中央位置；第一供料装置设置在中心旋转机架后方；第二供料装置设置在中心旋转机架右侧；激光加工机构设置在中心旋转机架的前方；收纳装置设置在中心旋转机架的左侧；中心旋转机架通过旋转机构把蓝宝石玻璃从供料位带到激光加工机构处，再带至收纳装置。本发明可自动地将待切割的蓝宝石玻璃加载至激光加工机构处，可自动地收纳已切割完成的蓝宝石玻璃板，并且轻松的可以切割出较复杂的线路。

Description

一种用于切割蓝宝石玻璃的红外激光加工装置
技术领域：
本发明涉及蓝宝石玻璃加工技术领域，具体而言，涉及一种用于切割蓝宝石玻璃的红外激光加工装置。
背景技术：
蓝宝石玻璃一般是指人工合成的蓝宝石，它与钨钛合金和高科技陶瓷都是抗磨损的材料，一般用于腕表镜面的制造。随着电子产品的发展，蓝宝石玻璃亦用于电子产品的屏幕制作，例如，智能手机的屏幕。
激光切割是将从激光器发射出的激光，经光路系统，聚焦成高功率密度的激光束。激光束照射到工件表面，使工件达到熔点或沸点，同时与光束同轴的高压气体将熔化或气化金属吹走。随着光束与工件相对位置的移动，最终使材料形成切缝，从而达到切割的目的。
发明内容：
本发明所解决的技术问题：利用现有技术中的红外线激光加工装置，如何对复杂形状的蓝宝石玻璃进行简单有效的切割，并且如何将切割完成的块状蓝宝石玻璃进行有效而快速的收纳。
为达到上述目的，本发明提供了一种用于切割蓝宝石玻璃的红外激光加工装置，包括蓝宝石玻璃、中心旋转机架、第一供料装置、第二供料装置、激光加工机构和收纳装置；中心旋转机架设置在中央位置；第一供料装置设置在中心旋转机架后方；第二供料装置设置在中心旋转机架右侧；激光加工机构设置在中心旋转机架的前方；收纳装置设置在中心旋转机架的左侧；
所述中心旋转机架包括底座和十字架中心支架；所述底座包括第一气缸和第一电机；所述第一气缸竖直向上；第一电机固定在第一气缸的活塞杆上；十字架中心支架中心水平固定在第一电机的输出轴上；所述十字架中心支架的四个支杆均固定有水平向外设置的第二气缸；所述第二气缸的活塞杆上固定有连接块；所述连接块的下端面上固定有吸盘；吸盘的下端面上固定有若干物料吸嘴；
第一供料装置和第二供料装置结构相同；第一供料装置包括第一限位框和第一供料气缸；所述第一限位框包括四个竖直设置的第一角钢；四个角钢组成一个四方形；所述第一供料气缸竖直向上设置在所述第一限位框底面的中心；第二供料装置包括第二限位框和第二供料气缸；所述第二限位框包括四个竖直设置的第二角钢；四个第二角钢组成一个四方形；所述第二供料气缸竖直向上设置在所述第二限位框底面的中心；
激光加工机构包括支座和激光切割机；所述支架包括一对左右设置的纵向支架和横向支架；一对纵向支架之间水平固定有物料固定板；横向支架纵向滑行设置在纵向支架上；激光切割机包括纵向支撑板、第二电机、无杆气缸和激光头；第二电机竖直向下固定在纵向支撑板后部上端面上；第二电机输出轴穿过纵向支撑板；无杆气缸上端面中心位置固定在第二电机输出轴上；无杆气缸的滑块下端面上竖直向下固定有激光头；
收纳装置包括支撑底板、第三限位框、提升装置和收纳箱；所述第三限位框包括四个竖直设置在支撑底板上的第三角钢；第三角钢组成一个四方形；提升装置包括一对前后竖直设置的滑行气缸；滑行气缸的滑行块上水平固定有提升块；收纳箱插设在第三限位框内并放置在提升块上；所述收纳箱内部设置有腔体并且其右端面和上端面不封口；所述收纳箱前后内壁面上均匀固定有若干支撑板；相邻支撑板之间活动式插设有料盘；所述料盘上端面上均匀开设有若干物料槽；所述支撑底板纵向滑行设置在中心板上；中心板横向滑行设置在横向导轨上。
作为上述技术方案的优选，横向支架呈倒置的“凵”字形，横向支架的左支脚下部的左端面上水平向右固定有第三电机，第三电机输出轴上固定有第一齿轮；横向支架的右支脚下部左端面上成型有第一导轨；左侧的纵向支架上部的左端面开设有纵向设置的第一齿条槽；第一齿条槽上壁面上成型有第一齿条；第一齿条与第一齿轮啮合；右侧的纵向支架上部的右端面开设有纵向设置的第一导槽；第一导轨插设在第一导槽中；横向支架的左支脚上部的左端面上水平向右固定有第四电机；横向支架的上支架后端面上开设有第二导槽；第二导槽的左右侧壁之间枢接有第一螺纹杆；向支撑板通过前部导块水平螺接在第一螺纹杆；第一螺纹杆与第四电机的输出杆固连。
作为上述技术方案的优选，支撑底板下端面上横向开设有截面积为上宽下窄的等腰梯形的第四导槽；中心板上端面上横向成型有截面积为上宽下窄的等腰梯形的第四导轨；中心板下端面上成型有横向导槽；中心板前端面上固定有横向滑行驱动装置；第四导轨插设在第四导槽内；横向导轨插设在横向导槽内；横向导轨上固定有纵向滑行驱动装置。
作为上述技术方案的优选，收纳箱前后两侧壁上端固定有连接卡槽，连接卡槽活动式插设有上封盖。
作为上述技术方案的优选，上封盖包括封盖板和提拉手柄，提拉手柄固定在封盖板的上端面上。
本发明的有益效果在于：本发明可自动地将待切割的蓝宝石玻璃加载至激光加工机构处，可自动地收纳已切割完成的蓝宝石玻璃板，并且轻松的可以切割出较复杂的线路(非横向纵向直线)。
附图说明：
图1为本发明的俯视的结构示意图；
图2为本发明的正视的结构示意图；
图3为本发明的侧视的结构示意图；
图4为本发明的收纳箱53的右侧视的结构示意图；
图5为本发明的上封盖61的俯视的结构示意图；
图6为本发明的上封盖61的侧视的结构示意图；
图7为本发明的滑行气缸55的侧视的结构示意图；
图8为本发明的滑行气缸55的正视的结构示意图；
图中，10、中心旋转机架；11、底座；111、第一电机；112、第一气缸；12、第二气缸；121、吸盘；13、十字架中心支架；20、第一供料装置；21、第一角钢；30、第二供料装置；31、第二角钢；32、第二供料气缸；40、激光加工机构；41、支座；411、纵向支架；412、横向支架；4121、第三电机；4122、第一齿轮；4123、第四电机；413、物料固定板；42、激光切割机；421、第二电机；422、纵向支撑板；423、输出轴；424、无杆气缸；4241、滑块；425、激光头；50、收纳装置；51、支撑底板；52、第三角钢；53、收纳箱；531、连接卡槽；532、支撑板；54、料盘；541、物料槽；55、滑行气缸；551、提升块；56、横向滑行驱动装置；561、中心板；57、纵向滑行驱动装置；571、横向导轨；60、蓝宝石玻璃；61、上封盖；611、封盖板，612、提拉手柄。
具体实施方式：
如图1、图2、图3所示，为达到上述目的，本发明提供了一种用于切割蓝宝石玻璃的红外激光加工装置，包括蓝宝石玻璃60、中心旋转机架10、第一供料装置20、第二供料装置30、激光加工机构40和收纳装置50；中心旋转机架10设置在中央位置；第一供料装置20设置在中心旋转机架10后方；第二供料装置30设置在中心旋转机架10右侧；激光加工机构40设置在中心旋转机架10的前方；收纳装置50设置在中心旋转机架10的左侧；
如图1、图2、图3所示，所述中心旋转机架10包括底座11和十字架中心支架13；所述底座11包括第一气缸112和第一电机111；所述第一气缸112竖直向上；第一电机111固定在第一气缸112的活塞杆上；十字架中心支架13中心水平固定在第一电机111的输出轴上；所述十字架中心支架13的四个支杆均固定有水平向外设置的第二气缸12；所述第二气缸12的活塞杆上固定有连接块；所述连接块的下端面上固定有吸盘121；吸盘121的下端面上固定有若干物料吸嘴；
如图1、图2、图3所示，第一供料装置20和第二供料装置30结构相同；第一供料装置20包括第一限位框和第一供料气缸；所述第一限位框包括四个竖直设置的第一角钢21；四个角钢21组成一个四方形；所述第一供料气缸竖直向上设置在所述第一限位框底面的中心；第二供料装置30包括第二限位框和第二供料气缸32；所述第二限位框包括四个竖直设置的第二角钢31；四个第二角钢31组成一个四方形；所述第二供料气缸32竖直向上设置在所述第二限位框底面的中心；
如图1、图2、图3所示，激光加工机构40包括支座41和激光切割机42；所述支架41包括一对左右设置的纵向支架411和横向支架412；一对纵向支架411之间水平固定有物料固定板413；横向支架412纵向滑行设置在纵向支架411上；激光切割机42包括纵向支撑板422、第二电机421、无杆气缸424和激光头425；第二电机421竖直向下固定在纵向支撑板422后部上端面上；第二电机421输出轴423穿过纵向支撑板422；无杆气缸424上端面中心位置固定在第二电机421输出轴423上；无杆气缸424的滑块4241下端面上竖直向下固定有激光头425；
如图1、图2、图3、图7、图8所示，收纳装置50包括支撑底板51、第三限位框、提升装置和收纳箱53；所述第三限位框包括四个竖直设置在支撑底板51上的第三角钢52；第三角钢52组成一个四方形；提升装置包括一对前后竖直设置的滑行气缸55；滑行气缸55的滑行块上水平固定有提升块551；收纳箱53插设在第三限位框内并放置在提升块551上；所述收纳箱53内部设置有腔体并且其右端面和上端面不封口；所述收纳箱53前后内壁面上均匀固定有若干支撑板532；相邻支撑板532之间活动式插设有料盘54；所述料盘54上端面上均匀开设有若干物料槽541；所述支撑底板51纵向滑行设置在中心板561上；中心板561横向滑行设置在横向导轨571上。
如图1、图2、图3所示，横向支架412呈倒置的“凵”字形，横向支架412的左支脚下部的左端面上水平向右固定有第三电机4121，第三电机4121输出轴上固定有第一齿轮4122；横向支架412的右支脚下部左端面上成型有第一导轨；左侧的纵向支架411上部的左端面开设有纵向设置的第一齿条槽；第一齿条槽上壁面上成型有第一齿条；第一齿条与第一齿轮4122啮合；右侧的纵向支架411上部的右端面开设有纵向设置的第一导槽；第一导轨插设在第一导槽中；横向支架412的左支脚上部的左端面上水平向右固定有第四电机4123；横向支架412的上支架后端面上开设有第二导槽；第二导槽的左右侧壁之间枢接有第一螺纹杆；向支撑板422通过前部导块水平螺接在第一螺纹杆；第一螺纹杆与第四电机4123的输出杆固连。
如图1、图2、图3所示，支撑底板51下端面上横向开设有截面积为上宽下窄的等腰梯形的第四导槽；中心板561上端面上横向成型有截面积为上宽下窄的等腰梯形的第四导轨；中心板561下端面上成型有横向导槽；中心板561前端面上固定有横向滑行驱动装置56；第四导轨插设在第四导槽内；横向导轨571插设在横向导槽内；横向导轨571上固定有纵向滑行驱动装置57。
如图4所示，收纳箱53前后两侧壁上端固定有连接卡槽531，连接卡槽531活动式插设有上封盖61。
如图5、图6所示，上封盖61包括封盖板611和提拉手柄612，提拉手柄612固定在封盖板611的上端面上。
具体操作时，本发明所述用于切割蓝宝石玻璃的红外激光加工装置.的第一轮工作流程如下：
预先说明：
(1)、吸盘121具有四个，相邻的吸盘121吸取和放置工序不同，即如果一个吸盘在一个工位为吸取，则相邻的吸盘121在这个工位为放置，且每一吸盘都为吸取和放置轮流进行；
(2)、吸盘121的运动：第二气缸12活塞杆带动吸盘121内外运动，第一气缸112活塞杆带动吸盘121上下运动；通过第一电机111顺时针旋转；初始位置：第二气缸12活塞杆行程最小，第一气缸112活塞杆行程最大，即吸盘121最高位且最内；
(3)、便于表述，暂标记：初始位置位于第一供料装置20的第一限位框处的吸盘121为第一吸盘，其余三个逆时针排列，分别为第二吸盘，第三吸盘和第四吸盘；
第一步，在第一供料装置20的第一限位框中放入蓝宝石玻璃60；第一吸盘向外向下运动，并吸取蓝宝石玻璃60，然后第一吸盘向上向内运动，接着旋转90度，第一吸盘达到第二供料装置30，第二吸盘到达第一供料装置20，同时第一供料气缸向上运动一个蓝宝石玻璃60厚度的距离；
第二步，第一吸盘、第二吸盘向外向下运动，第一吸盘放置蓝宝石玻璃60进入第二供料装置30的第二限位框中，第二吸盘在第一供料装置20的第一限位框处放置动作；然后第一吸盘、第二吸盘向上向内运动；接着旋转90度，第一吸盘到达激光加工机构40处，第二吸盘到达第二供料装置30，第三吸盘到达第一供料装置20处；
第三步，第一吸盘、第二吸盘和第三吸盘向外向下运动，第一吸盘无蓝宝石玻璃60，第二吸盘吸取第二供料装置30的第二限位框中的蓝宝石玻璃60，第三吸盘吸取第一供料装置20中的蓝宝石玻璃60；然后第一吸盘、第二吸盘、第二吸盘向上向内运动；接着旋转90度，第一吸盘到达收纳装置50处，第二吸盘到达激光加工机构40处，第三吸盘到达第二供料装置30处，第四吸盘到达第一供料装置20处；
第四步，第一吸盘、第二吸盘、第三吸盘、第四吸盘向外向下运动，第一吸盘无蓝宝石玻璃60，第二吸盘在物料固定板413处放置，第三吸盘放置蓝宝石玻璃60进入第二供料装置30的第二限位框中，第四吸盘在第一供料装置20中放置动作；第一吸盘、第二吸盘、第三吸盘、第四吸盘向上向内运动；接着旋转90度，第一吸盘到达第一供料装置20处，第二吸盘到达第二供料装置30处，第三吸盘到达激光加工机构40处，第四吸盘到达收纳装置50处；同时第一供料气缸向上运动一个蓝宝石玻璃60厚度的距离；
第五步，激光加工机构40作动进行激光切割：首先，第三电机4121和第四电机4123可以带动激光切割机42进行横向和纵向的移动，当需要对蓝宝石玻璃60进行横向和纵向切割时，激光切割机42不作动，可以在第三电机4121和第四电机4123驱动下对进行蓝宝石玻璃60；当需要对蓝宝石玻璃60进行斜线(非纵向横向直线)时，首先利用第三电机4121和第四电机4123把激光切割机42移动至预定位置，然后启动第二电机421带动无杆气缸424沿中心位置旋转到预定的角度，然后启动无杆气缸424，无杆气缸424通过滑块4241带动激光头425进行斜线切割；当需要对蓝宝石玻璃60进行圆弧切割时，首先用第三电机4121和第四电机4123把激光切割机42移动至圆弧中心位置，然后启动无杆气缸424，无杆气缸424通过滑块4241带动激光头425移动圆弧半径的位移，然后再启动第二电机421进行圆弧切割。
第六步，除锡完成后，第一吸盘、第二吸盘、第三吸盘、第四吸盘向外向下运动，第一吸盘吸取第一供料装置20处的蓝宝石玻璃60，第二吸盘无蓝宝石玻璃60，第三吸盘吸取切割完成的蓝宝石玻璃60，第四吸盘吸取第二供料装置30的蓝宝石玻璃60；第一吸盘、第二吸盘、第三吸盘、第四吸盘向上向内运动，接着旋转90度，第一吸盘到达第二供料装置30处，第二吸盘到达第一供料装置20处，第三吸盘到达收纳装置50处，第四吸盘到达激光加工机构40处；
第七步，第一吸盘、第二吸盘、第三吸盘、第四吸盘向外向下运动，第一吸盘把蓝宝石玻璃60放置到第二供料装置30处，第二吸盘在物料固定板413处放置蓝宝石玻璃60，第三吸盘把蓝宝石玻璃60放置进入收纳箱53料盘54的物料槽541内，至此蓝宝石玻璃60完成了从提取到切割再到收纳的过程。
当收纳箱53其中一个物料槽541被放入蓝宝石玻璃60后，收纳箱53需要横向纵向移动，使空的物料槽541对准吸盘121的放置位，所以不会存在把已经放入的蓝宝石玻璃60重新移除的情况。
以上内容仅为本发明的较佳实施方式，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (5)

1.一种用于切割蓝宝石玻璃的红外激光加工装置，包括蓝宝石玻璃(60)、中心旋转机架(10)、第一供料装置(20)、第二供料装置(30)、激光加工机构(40)和收纳装置(50)；中心旋转机架(10)设置在中央位置；第一供料装置(20)设置在中心旋转机架(10)后方；第二供料装置(30)设置在中心旋转机架(10)右侧；激光加工机构(40)设置在中心旋转机架(10)的前方；收纳装置(50)设置在中心旋转机架(10)的左侧；
其特征在于：所述中心旋转机架(10)包括底座(11)和十字架中心支架(13)；所述底座(11)包括第一气缸(112)和第一电机(111)；所述第一气缸(112)竖直向上；第一电机(111)固定在第一气缸(112)的活塞杆上；十字架中心支架(13)中心水平固定在第一电机(111)的输出轴上；所述十字架中心支架(13)的四个支杆均固定有水平向外设置的第二气缸(12)；所述第二气缸(12)的活塞杆上固定有连接块；所述连接块的下端面上固定有吸盘(121)；吸盘(121)的下端面上固定有若干物料吸嘴；
第一供料装置(20)和第二供料装置(30)结构相同；第一供料装置(20)包括第一限位框和第一供料气缸；所述第一限位框包括四个竖直设置的第一角钢(21)；四个角钢(21)组成一个四方形；所述第一供料气缸竖直向上设置在所述第一限位框底面的中心；第二供料装置(30)包括第二限位框和第二供料气缸(32)；所述第二限位框包括四个竖直设置的第二角钢(31)；四个第二角钢(31)组成一个四方形；所述第二供料气缸(32)竖直向上设置在所述第二限位框底面的中心；
激光加工机构(40)包括支座(41)和激光切割机(42)；所述支架(41)包括一对左右设置的纵向支架(411)和横向支架(412)；一对纵向支架(411)之间水平固定有物料固定板(413)；横向支架(412)纵向滑行设置在纵向支架(411)上；激光切割机(42)包括纵向支撑板(422)、第二电机(421)、无杆气缸(424)和激光头(425)；第二电机(421)竖直向下固定在纵向支撑板(422)后部上端面上；第二电机(421)输出轴(423)穿过纵向支撑板(422)；无杆气缸(424)上端面中心位置固定在第二电机(421)输出轴(423)上；无杆气缸(424)的滑块(4241)下端面上竖直向下固定有激光头(425)；
收纳装置(50)包括支撑底板(51)、第三限位框、提升装置和收纳箱(53)；所述第三限位框包括四个竖直设置在支撑底板(51)上的第三角钢(52)；第三角钢(52)组成一个四方形；提升装置包括一对前后竖直设置的滑行气缸(55)；滑行气缸(55)的滑行块上水平固定有提升块(551)；收纳箱(53)插设在第三限位框内并放置在提升块(551)上；所述收纳箱(53)内部设置有腔体并且其右端面和上端面不封口；所述收纳箱(53)前后内壁面上均匀固定有若干支撑板(532)；相邻支撑板(532)之间活动式插设有料盘(54)；所述料盘(54)上端面上均匀开设有若干物料槽(541)；所述支撑底板(51)纵向滑行设置在中心板(561)上；中心板(561)横向滑行设置在横向导轨(571)上。
2.根据权利要求1所述的一种用于切割蓝宝石玻璃的红外激光加工装置，其特征在于：横向支架(412)呈倒置的“凵”字形，横向支架(412)的左支脚下部的左端面上水平向右固定有第三电机(4121)，第三电机(4121)输出轴上固定有第一齿轮(4122)；横向支架(412)的右支脚下部左端面上成型有第一导轨；左侧的纵向支架(411)上部的左端面开设有纵向设置的第一齿条槽；第一齿条槽上壁面上成型有第一齿条；第一齿条与第一齿轮(4122)啮合；右侧的纵向支架(411)上部的右端面开设有纵向设置的第一导槽；第一导轨插设在第一导槽中；横向支架(412)的左支脚上部的左端面上水平向右固定有第四电机(4123)；横向支架(412)的上支架后端面上开设有第二导槽；第二导槽的左右侧壁之间枢接有第一螺纹杆；向支撑板(422)通过前部导块水平螺接在第一螺纹杆；第一螺纹杆与第四电机(4123)的输出杆固连。
3.根据权利要求1所述的一种用于切割蓝宝石玻璃的红外激光加工装置，其特征在于：支撑底板(51)下端面上横向开设有截面积为上宽下窄的等腰梯形的第四导槽；中心板(561)上端面上横向成型有截面积为上宽下窄的等腰梯形的第四导轨；中心板(561)下端面上成型有横向导槽；中心板(561)前端面上固定有横向滑行驱动装置(56)；第四导轨插设在第四导槽内；横向导轨(571)插设在横向导槽内；横向导轨(571)上固定有纵向滑行驱动装置(57)。
4.根据权利要求1所述的一种用于切割蓝宝石玻璃的红外激光加工装置，其特征在于：收纳箱(53)前后两侧壁上端固定有连接卡槽(531)，连接卡槽(531)活动式插设有上封盖(61)。
5.根据权利要求4所述的一种用于切割蓝宝石玻璃的红外激光加工装置，其特征在于：上封盖(61)包括封盖板(611)和提拉手柄(612)，提拉手柄(612)固定在封盖板(611)的上端面上。
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