CN107755898B - 一种可实现定点切入、定点切出的切割装置及切割设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可实现定点切入、定点切出的切割装置及切割设备，其中：切割装置包括激光器及垂直于激光器激光发射端设置的激光切割辊组件；所述激光切割辊组件包括激光切割辊、端盖、真空辊、光纤传感器及静止环；激光器和光纤传感器对称的设于激光切割辊的两侧；端盖设于激光切割辊靠近激光器激光发射端的一端，静止环设于激光切割辊外围，与端盖相连；真空辊设于端盖外围，真空辊的外围至少设有一对对称的狭缝，即当有一狭缝与光纤传感器相对时，必有一狭缝与激光器发出的激光点相对；所述端盖还设有废料清理系统。本发明通过光纤传感器对狭缝的感应，并将信号传送给激光器，从而实现了激光器的定点切入与切出。

Description

一种可实现定点切入、定点切出的切割装置及切割设备
技术领域
本发明属于激光切割领域，涉及一种可实现定点切入、定点切出的切割装置及切割设备。
背景技术
激光由于其高亮度、高方向性、高单色性和高相干性的优点，已经广泛应用于科研、国防、工业等国民生产的重要领域。在工业领域，激光加工作为先进制造技术，具有高效、高精度、高质量、范围广、节能环保并能实现柔性加工和超微细加工的优点，在汽车、电子电路、电器、航天航空、钢铁冶金、机械制造等领域得到了广泛应用，且在一些行业已经达到较高的水平。激光对提高产品质量、劳动生产率、自动化、无污染、减少材料消耗等起到越来越重要的作用。
激光切割是激光加工中比较常见，应用也比较广泛的一种方式。随着激光切割在各个领域的广泛应用，各种材料的切割使用到了激光切割方式。但在现有技术中，激光切入切出无固定点，随机性强，尤其在真空辊激光切割工艺中，对激光点切入切出位置无法有效控制，激光会切割到真空辊，损坏工件，同时还会产生大量粉尘，对极片产生污染，影响产品良率。激光切割到真空辊后，也会损耗激光的部分能量，导致激光切割极片能量不够，出现极片切割不断现象。
中国专利，申请号201610255644.4公开了一种电芯极耳激光自动切割设备，包括安装背板，所述安装背板上安装有放料装置、收料装置、导辊和激光切割组件，所述激光切割组件具有两组激光切割装置，每一组激光切割装置都包括有激光切割滚轮和配合所述激光切割滚轮的激光切割头，所述激光切割头可发射激光切割线并将绕在激光切割滚轮上的极耳原加工件切割成预设形状，所述激光切割组件上还设置有负压吸尘机构，所述负压吸尘机构可将激光切割过程中产生的切割屑吸走。
上述专利在激光切入或切出时，切入点和切出点都是随机选定，在激光切入时容易损坏切割设备自身工件。
发明内容
本发明的目的在于针对现有的不足，提供一种能够确定切入点和切出点，避免损害激光切割组件的的装置。
为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种可实现定点切入、定点切出的切割装置，包括激光器及垂直于激光器激光发射端设置的激光切割辊组件；
所述激光切割辊组件包括激光切割辊、端盖、真空辊及光纤传感器；所述端盖设于激光切割辊靠近激光器激光发射端的一端；所述真空辊设于端盖外围；所述光纤传感器通过一支架设于真空辊一侧。
进一步的，所述光纤传感器与激光器关于激光切割辊对称设置。
进一步的，所述激光切割辊、端盖及真空辊同轴设置。
进一步的，所述端盖连接一同轴的静止环。
进一步的，所述真空辊外围至少设有一对关于真空辊轴心呈中心对称的狭缝。
进一步的，所述狭缝宽度为2.5-3.5mm。
进一步的，所述端盖靠近激光器切割工位的位置设有第一腔体，第一腔体靠近于真空辊的一面上至少设于一个吸附产品的第一通气孔，所述第一腔体一侧设有一连接抽真空机的连接孔。
进一步的，所述端盖还设有位于第一腔体下方的第二腔体，所述第二腔体靠近于真空辊的一面上至少设有一个吹离产品废料的第二通气孔。
进一步的，所述端盖一侧设有向第二腔体吹气的吹气管。
还公开了一种切割设备，包括了上述任意一项所述的可实现定点切入、定点切出的切割装置。
本发明的工作原理：
卷状产品缠绕在激光切割辊组件上，需要切割的部分位于静止环处，其边缘处并处于真空辊下；当光纤传感器感应到真空辊上的狭缝时，对侧会有另一狭缝正对激光器，光纤传感器会通过PLC向激光器传送一指令，激光器发出的激光点会从对应的狭缝中切入加工工位。待完成切割后，产品走速降低，光纤传感器感应到狭缝时，会再次通过PLC向激光器发送一指令，激光器发出的的激光点会从对应的狭缝中切出。在进行切割过程时，抽真空机对第一腔体进行抽真空，使第一通气孔处产生负压，从而使产品及废料吸附在激光切割辊组件上，切割完之后，加工好的部位转动到第二腔体处，由吹气管向第二腔体吹气，进而通过第二通气孔将废料吹离激光切割辊组件，进入废料箱。
本发明的有益效果：
本切割装置在激光器的对侧设置了光纤传感器，并在真空辊上设置了相对称的狭缝，待光纤传感器感应到一狭缝时会将信号传送的激光器，激光器发出的激光点会从对应的一狭缝中进入切割工位，待切割完成后，激光器会收到切出信号再从对应的狭缝中切出。
本发明可以准确的控制激光的切入点和切出点位置，避免了激光切割到加工装置的问题。
附图说明
附图1是可实现定点切入、定点切出的切割装置结构示意图；
附图2是端盖与真空辊配合示意图。
图中标识：1-激光器、2-激光切割辊、3-端盖、301-第一腔体、302-连接孔、303-第二腔体、304-吹气管、4-真空辊、401-狭缝、5-光纤传感器、6-支架、7-静止环、8-固定板、9-转轴。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参考附图1所示，一种可实现定点切入、定点切出的切割装置，包括激光器1、垂直于激光器1激光发射端设置的激光切割辊组件；所述激光切割辊组件包括激光切割辊2、端盖3、真空辊4及光纤传感器5；所述端盖3设于激光切割辊2靠近激光器1激光发射端的一端；所述真空辊4设于端盖3外围；所述光纤传感器5通过一支架6设于真空辊4一侧。所述光纤传感器5与激光器1关于激光切割辊2对称设置。所述激光切割辊2、端盖3及真空辊4同轴设置。所述端盖3连接一同轴的静止环7。实施例中，所述激光切割辊组件通过转轴9与固定板8连接，转轴9与固定板8通过螺钉锁紧；所述静止环7与端盖3通过焊接的方式固定链接，并在加工过程中保持静止状态；待加工的产品环绕在激光切割辊组件上，待加工的部分处于静止环7处，其靠近真空辊4的一端处于真空辊4下方；所述静止环7对待加工的产品起到支撑的作用，给激光切割提供加工平台；所述激光切割辊2跟随产品转动；所述真空辊4与激光切割辊2同步转动。
参考附图1及附图2所示，实施例中，所述真空辊4外围至少设有一对关于真空辊4轴心呈中心对称的狭缝401。所述狭缝401宽度为2.5-3.5mm。实施例中，所述真空辊4外围设有四对狭缝401，当所述光纤传感器5对应一狭缝401时，必有另一狭缝401与激光器1发出的激光点相对；所述狭缝401的宽度设为3.0mm。加工产品时，启动光纤传感器5，待光纤传感器5感应到一狭缝401时会通过PLC(图中未示出)向激光器1发送一指令，激光通过对应的狭缝401切入加工工位进行加工，光纤传感器5停止工作；待加工完成后，产品走速减缓，再次启动光纤传感器5，当光纤传感器5感应到一狭缝401时，同样会通过PLC(图中未示出)向激光器1发送一指令，激光从相对应的狭缝401切出。另一实施例中，真空辊4外围设有6对狭缝401，狭缝401宽度设为2.5mm。另一实施例中，真空辊4外围设有4对狭缝401，狭缝401宽度设为3.5mm。
参考附图1所示，所述端盖3与激光器1切割工位相对应的位置设有第一腔体301，第一腔体301靠近于真空辊4的一面上至少设于一个吸附待加工产品的第一通气孔(图中未示出)，所述第一腔体301一侧设有一连接抽真空机(图中未示出)的连接孔302。所述端盖3还设有位于第一腔体301下方的第二腔体303，所述第二腔体303靠近于真空辊4的一面上至少设有一个吹离加工废料的第二通气孔(图中未示出)。所述端盖3一侧设有向第二腔体303吹气的吹气管304。实施例中，所述第一腔体301设有两排两列四个第一通气孔(图中未示出)，所述第二腔体303设有两排两列四个第二通气孔(图中未示出)；所述第一腔体301与第二腔体3独立设置，产品在加工时处于第一腔体301相对应的位置，加工完成后会转动到第二腔体303对应位置；吹气管304设于固定板8上，并与第二腔体303相对。加工产品时，第一腔体301通过连接孔302连接抽真空机(图中未示出)，第一腔体301被抽真空，由于第一腔体301靠近真空辊4的一面设于第一通气孔(图中未示出)，从而可以时产品与静止环7之间的气体被抽走，从而产生压强差使产品及加工废料吸附于静止环7上；当切割完成后，产品的加工部位转动到第二腔体303处时，吹气管304向第二腔体303吹气，并通过第二通气孔(图中未示出)将加工废料吹离静止环7进入废料盒(图中未示出)中。另一实施例中，第一腔体301设有两排三列六个第一通气孔(图中未示出)，第二腔体303设有两排三列六个第二通气孔(图中未示出)。
实施例还公开了一种切割设备，包括了上述任意一项所述的可实现定点切入、定点切出的切割装置。
以上所述的实施例，只是本发明的较优选的具体方式之一，本领域的技术员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种可实现定点切入、定点切出的切割装置，包括激光器(1)，其特征是：还包括垂直于激光器(1)激光发射端设置的激光切割辊组件；
所述激光切割辊组件包括激光切割辊(2)、端盖(3)、真空辊(4)及光纤传感器(5)；所述端盖设于激光切割辊(2)靠近激光器(1)激光发射端的一端；所述真空辊(4)设于端盖(3)外围；所述光纤传感器(5)通过一支架(6)设于真空辊(4)一侧；
所述端盖(3)连接一同轴的静止环(7)；
所述真空辊(4)外围至少设有一对关于真空辊(4)轴心呈中心对称的狭缝(401)；所述狭缝(401)宽度为2.5-3.5mm；
所述端盖(3)靠近激光器(1)切割工位的位置设有第一腔体(301)和位于第一腔体(301)下方的第二腔体(303)，第一腔体(301)靠近于真空辊(4)的一面上至少设于一个吸附产品的第一通气孔，所述第一腔体(301)一侧还设有一连接抽真空机的连接孔(302)；所述第二腔体(303)靠近于真空辊(4)的一面上至少设有一个吹离产品废料的第二通气孔；
所述光纤传感器(5)与激光器(1)关于激光切割辊(2)对称设置，并且当所述光纤传感器(5)对应一狭缝(401)时，有另一狭缝(401)与激光器(1)发出的激光点相对。
2.根据权利要求1所述的可实现定点切入、定点切出的切割装置，其特征在于：所述激光切割辊(2)、端盖(3)及真空辊(4)同轴设置。
3.根据权利要求1所述的可实现定点切入、定点切出的切割装置，其特征在于：所述端盖(3)一侧设有向第二腔体(303)吹气的吹气管(304)。
4.一种切割设备，包括了权利要求1-3任意一项所述的可实现定点切入、定点切出的切割装置。
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