CN108515279A - 激光加工二维码自动化线用激光切割机 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了激光加工二维码自动化线用激光切割机，包括激光切割头、三维滑轨机构和切割工作台；切割工作台包括底座，底座上设有多个支撑立柱，支撑立柱轴向设置有自上而下的气孔，气孔向上延伸至支撑柱顶部形成用于吸附待加工金属件的吸气口；三维滑轨机构包括X轴导轨、Z轴导轨、Y轴导轨、第一驱动装置、第二驱动装置和第三驱动装置。本发明能实现通过驱动装置驱动激光切割头切割金属片并能向下一工序整体输送阵列分布小金属片的激光加工二维码自动化线用激光切割机，是激光加工二维码自动化线组成一部分。

Description

激光加工二维码自动化线用激光切割机
技术领域
本发明涉及激光加工技术领域，具体涉及一种激光加工二维码自动化线用激光切割机。
背景技术
随着消费电子市场需求的变化，金属材料在电子产品上的应用越来越广泛，采用激光加工的方式在消费电子产品上标记二维码也越来越多，其中比较常见的应用就是在产品表面标记二维码，用于进行产品追溯。例如中国专利公开号CN107081970A，其公开了利用激光在金属材料表面标记二维码的方法及设备。
为方便在小金属片上打标二维码，一般采用激光切割机来切割金属板材。切割时，激光切割头利用高功率密度的激光束照射待切割工件表面，使材料迅速加热至熔点或沸点，同时利用高压气体将熔化或汽化的灰屑吹走并冷却工件。随着光束与工件相对位置的移动，最终在材料被照射区域形成0.1mm左右的切缝，从而达到切割的目的。由于激光切割切缝非常窄，因此加工过程中对激光切割头和激光切割工作台的定位精度及稳定性提出了更高的要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种通过驱动装置驱动激光切割头切割金属片并能向下一工序整体输送阵列分布小金属片的激光加工二维码自动化线用激光切割机，是激光加工二维码自动化线组成一部分。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
激光加工二维码自动化线用激光切割机，包括激光切割头、三维滑轨机构和切割工作台；
其特征在于：所述切割工作台包括底座，底座上设有多个支撑立柱，多个支撑立柱阵列分布在底座上，各支撑立柱根部与所述底座固定连接，各支撑立柱顶部为平面且平齐设置形成一激光切割台面，各支撑立柱之间的间隔形成能容纳激光切割废料的废料腔；所述支撑立柱轴向设置有自上而下的气孔，气孔向上延伸至支撑柱顶部形成用于吸附待加工金属件的吸气口；
所述三维滑轨机构包括机架、X轴导轨、Z轴导轨、Y轴导轨；
所述机架上固定安装有沿前后方向设置的Y轴导轨，Y轴导轨上装有沿其前后滑动的Y轴滑块以及驱动Y轴滑块移动的第一驱动装置，所述底座固定安装在Y轴滑块上；
所述X轴导轨通过门形支架安装在门形机架上，门形支架横跨所述Y轴导轨，X轴导轨上装有沿其横向滑动的X轴滑块以及驱动X轴滑块移动的第二驱动装置；
所述X轴滑块上固定安装有座体，座体上固定安装有沿上下方向设置的Z轴导轨，Z轴导轨上装有沿其横向滑动的Z轴滑块以及驱动 Z轴滑块上下移动的第三驱动装置；
所述激光切割头固定安装在所述Z轴滑块上。
如上所述的激光加工二维码自动化线用激光切割机，其特征在于：所述底座上支撑立柱位置可调，其具体结构为：底座上端面覆盖有铁块，铁块上表面刻度有横向标尺和纵向标尺，各支撑立柱下部一侧设有与所述气孔连通的进气嘴，各支撑立柱下端设置有吸铁磁片，各支撑立柱通过其下端的吸铁磁片磁吸固定在铁块上。
如上所述的激光加工二维码自动化线用激光切割机，其特征在于：所述支撑立柱为圆柱形支撑立柱，支撑立柱根部设有螺纹连接头，螺纹连接头内部中空并与所述气孔连通；所述底座上对应设有螺纹连接孔，支撑立柱根部的螺纹连接头与底座上的螺纹连接孔密封锁紧连接且螺纹连接头内部与螺纹连接孔连通，底座上设有与螺纹连接孔连通的气管接头。
如上所述的激光加工二维码自动化线用激光切割机，其特征在于：所述第一驱动装置、第二驱动装置和第三驱动装置均为步进电机，第一驱动装置固定安装在机架上，第一驱动装置与所述Y轴滑块之间滚珠丝杆传动；第二驱动装置固定安装在所述门形支架上，第二驱动装置与所述X轴滑块之间滚珠丝杆传动；第三驱动装置安装在所述座体上，第三驱动装置与所述Z轴滑块之间滚珠丝杆传动。
本发明与现有技术相比具有下列优点：
1、激光加工二维码自动化线用激光切割机，通过X轴导轨、Z 轴导轨、Y轴导轨可以实现三个方向的位置移动，本申请中采用滚珠丝杠导程结构，通过步进电机控制，位置控制精度高，保证激光加工切割精度高。
2、本申请中切割工作台上的支撑立柱位置可调，可以根据加工件的要求按横向标尺和纵向标尺来调节支撑立柱的位置。
3、支撑立柱上还设有气孔，待切割工件通过气孔产生的负压牢牢地固定在工作台上，保证在切割过程中的定位。
4、废料腔为向上敞开式结构，一方面可以容纳激光切割加工产生的废料，同时还方便对废料的清理。
附图说明
图1是本发明实施例一立体结构示意图。
图2是本发明实施例一中切割工作台俯视图。
图3是本发明实施例二中切割工作台立体结构示意图。
图4是本发明实施例二中支撑立柱与底座组装结构示意图。
附图中：激光切割头-10；切割工作台-11；底座-111；气管接头 -1111；螺纹连接孔-1112；支撑立柱-112；气孔-1121；螺纹连接头 -1122；三维滑轨机构-13；X轴导轨-132；门形支架-1321；Z轴导轨 -133；Y轴导轨-134；废料腔-114；Y轴滑块-135；X轴滑块-136；Z轴滑块-137；横向标尺-14；纵向标尺-15。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的描述。
如图1、图2、图3和图4所示，激光加工二维码自动化线用激光切割机，包括激光切割头10、三维滑轨机构13和切割工作台11。
其中，切割工作台11包括底座111，底座111上设有多个支撑立柱112，多个支撑立柱112阵列分布在底座111上，各支撑立柱112 根部与底座111固定连接，各支撑立柱112顶部为平面且平齐设置形成一激光切割台面，各支撑立柱112之间的间隔形成能容纳激光切割废料的废料腔114；支撑立柱112轴向设置有自上而下的气孔1121，气孔1121向上延伸至支撑柱112顶部形成用于吸附待加工金属件的吸气口。切割过程中，当切缝形成后，激光切割头10上吹气嘴将熔化或汽化的灰屑吹落至废料腔114中，起到及时收集废料的作用，废料腔114为向上敞开式结构，使用后将底座111取下翻转或者采用高压气流冲洗底座111上废料腔114内的废料，方便将废料清理干净。
三维滑轨机构13包括机架、X轴导轨132、Z轴导轨133、Y轴导轨134；机架上固定安装有沿前后方向设置的Y轴导轨134，Y轴导轨134上装有沿其前后滑动的Y轴滑块135以及驱动Y轴滑块135 移动的第一驱动装置，底座111固定安装在Y轴滑块135上。
X轴导轨132通过门形支架1321安装在门形机架上，门形支架 1321横跨Y轴导轨134，X轴导轨132上装有沿其横向滑动的X轴滑块136以及驱动X轴滑块136移动的第二驱动装置。
X轴滑块136上固定安装有座体，座体上固定安装有沿上下方向设置的Z轴导轨133，Z轴导轨133上装有沿其横向滑动的Z轴滑块 137以及驱动Z轴滑块137上下移动的第三驱动装置。
激光切割头10固定安装在Z轴滑块137上。
本申请中，第一驱动装置、第二驱动装置和第三驱动装置均为步进电机，通过步进电机实现切割时相对位移的精确控制。第一驱动装置固定安装在机架上，第一驱动装置与Y轴滑块135之间滚珠丝杆传动；第二驱动装置固定安装在门形支架1321上，第二驱动装置与X 轴滑块136之间滚珠丝杆传动；第三驱动装置安装在座体上，第三驱动装置与Z轴滑块137之间滚珠丝杆传动。激光切割头10通过Z轴滑块137在Z轴导轨133上实现激光切割头10的上下垂直移动，Z 轴导轨133通过X轴滑块136在X轴导轨132上实现激光切割头10 的水平横向移动。底座111通过Y轴滑块135在Y轴导轨134滑动实现底座111以及其上的激光切割台面一起前后移动，起到向下一工序整体输送阵列分布小金属片的效果，有利于激光加工二维码自动化线组成。
如图1和图2所示实施例一：为实现同一底座加工不同尺寸大小的金属片，本申请中，底座111上支撑立柱112位置可调，其具体结构为：底座111上端面覆盖有铁块，铁块上表面刻度有横向标尺14 和纵向标尺15，各支撑立柱112下部一侧设有与气孔1121连通的进气嘴，各支撑立柱112下端设置有吸铁磁片，各支撑立柱112通过其下端的吸铁磁片磁吸固定在铁块上。通过调整各支撑立柱112阵列间距，再调整好激光切割头10切割线轨迹，即可实现同一底座111加工不同尺寸大小的小金属片。
如图3和图4所示：切割工作台11除了上述实施例外，还可以采用如下实施例，支撑立柱112为圆柱形支撑立柱，支撑立柱112根部设有螺纹连接头1122，螺纹连接头1122内部中空并与气孔1121 连通；底座111上对应设有螺纹连接孔1112，支撑立柱112根部的螺纹连接头1122与底座111上的螺纹连接孔1112密封锁紧连接且螺纹连接头1122内部与螺纹连接孔1112连通，底座111上设有与螺纹连接孔连通的气管接头1111。工作时，气管接头111外接吸气管路，气管接头111、螺纹连接孔1112、螺纹连接头1122和气孔1121构成一个吸气管路，控制器控制气泵启动，控制器控制送料机械手将待切割金属片材平置并被紧吸附在激光切割台面上，控制器通过控制第一驱动装置、第二驱动装置和第三驱动装置间隙开启，实现激光切割头按设定切割线将待切割金属片材分割成阵列分布小金属片，每个小金属片被一个支撑立柱112支撑并通过支撑立柱112上的吸气口吸附固定，避免切割形成的小金属片被激光切割头上吹气嘴吹动而偏移，影响后续批量吸取小金属片的转运工序。
以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.激光加工二维码自动化线用激光切割机，包括激光切割头(10)、三维滑轨机构(13)和切割工作台(11)；
其特征在于：所述切割工作台(11)包括底座(111)，底座(111)上设有多个支撑立柱(112)，多个支撑立柱(112)阵列分布在底座(111)上，各支撑立柱(112)根部与所述底座(111)固定连接，各支撑立柱(112)顶部为平面且平齐设置形成一激光切割台面，各支撑立柱(112)之间的间隔形成能容纳激光切割废料的废料腔(114)；所述支撑立柱(112)轴向设置有自上而下的气孔(1121)，气孔(1121)向上延伸至支撑柱(112)顶部形成用于吸附待加工金属件的吸气口；
所述三维滑轨机构(13)包括机架、X轴导轨(132)、Z轴导轨(133)、Y轴导轨(134)；
所述机架上固定安装有沿前后方向设置的Y轴导轨(134)，Y轴导轨(134)上装有沿其前后滑动的Y轴滑块(135)以及驱动Y轴滑块(135)移动的第一驱动装置，所述底座(111)固定安装在Y轴滑块(135)上；
所述X轴导轨(132)通过门形支架(1321)安装在门形机架上，门形支架(1321)横跨所述Y轴导轨(134)，X轴导轨(132)上装有沿其横向滑动的X轴滑块(136)以及驱动X轴滑块(136)移动的第二驱动装置；
所述X轴滑块(136)上固定安装有座体，座体上固定安装有沿上下方向设置的Z轴导轨(133)，Z轴导轨(133)上装有沿其横向滑动的Z轴滑块(137)以及驱动Z轴滑块(137)上下移动的第三驱动装置；
所述激光切割头(10)固定安装在所述Z轴滑块(137)上。
2.根据权利要求1所述的激光加工二维码自动化线用激光切割机，其特征在于：所述底座(111)上支撑立柱(112)位置可调，其具体结构为：底座(111)上端面覆盖有铁块，铁块上表面刻度有横向标尺和纵向标尺，各支撑立柱(112)下部一侧设有与所述气孔(1121)连通的进气嘴，各支撑立柱(112)下端设置有吸铁磁片，各支撑立柱(112)通过其下端的吸铁磁片磁吸固定在铁块上。
3.根据权利要求1所述的激光加工二维码自动化线用激光切割机，其特征在于：所述支撑立柱(112)为圆柱形支撑立柱，支撑立柱(112)根部设有螺纹连接头(1122)，螺纹连接头(1122)内部中空并与所述气孔(1121)连通；所述底座(111)上对应设有螺纹连接孔(1112)，支撑立柱(112)根部的螺纹连接头(1122)与底座(111)上的螺纹连接孔(1112)密封锁紧连接且螺纹连接头(1122)内部与螺纹连接孔(1112)连通，底座(111)上设有与螺纹连接孔连通的气管接头(1111)。
4.根据权利要求1所述的激光加工二维码自动化线用激光切割机，其特征在于：所述第一驱动装置、第二驱动装置和第三驱动装置均为步进电机，第一驱动装置固定安装在机架上，第一驱动装置与所述Y轴滑块(135)之间滚珠丝杆传动；第二驱动装置固定安装在所述门形支架(1321)上，第二驱动装置与所述X轴滑块(136)之间滚珠丝杆传动；第三驱动装置安装在所述座体上，第三驱动装置与所述Z轴滑块(137)之间滚珠丝杆传动。
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