CN108568605A - 激光切割装置及石墨卷材处理设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及激光切割技术领域，尤其是涉及一种激光切割装置及石墨卷材处理设备。该激光切割装置包括：机架以及设置在机架上的传送机构、控制系统、驱动机构、激光切割机构、工作平台；传送机构包括两个输送辊；两个输送辊分别位于工作平台相对的两侧，并用于将石墨卷材输送至工作平台上；驱动机构与激光切割机构连接，用于驱动激光切割机构移动并发射激光将石墨卷材切割成预设形状。通过激光切割机构实现石墨卷材的激光切割处理，并通过控制系统自动控制激光切割机构运行工作，操作方便快速，效率高，缩短了产品的交货期，并且激光切割形成的石墨膜片的切割变形小，精密度高，质量好，外观平整、美观。

Description

激光切割装置及石墨卷材处理设备

技术领域

本发明涉及激光切割技术领域，尤其是涉及一种激光切割装置及石墨卷材处理设备。

背景技术

电热膜是将金属箔制作成各种电阻线路，并将其夹在两层绝缘簿片之间形成的电热元件。PI(Polyimide)聚酰亚胺电热膜是以聚酰亚胺膜为外绝缘体，以金属箔、金属丝为内导电发热体，经高温高压热合而成。聚酰亚胺电热膜的绝缘层是聚酰亚胺膜，聚酰亚胺膜具有绝缘强度好、抗电强度优异、热传导效率高等特点；发热体采用特殊的金属箔或金属丝制成，其电阻具有超强的稳定性，这使得它能够广泛地适用于加热领域并能够获得相当高的温度控制精度。

电热膜供暖是世界上新兴的供暖方式之一，它是一种以电能为源，通过红外辐射进行传热的新型供暖方式；因其具有耐高压、耐潮湿、承受温度范围广、高韧度和低收缩率等优良性能，进而得到了越来越广泛的应用。

随着科技的日新月异，电热器的发热设备朝着节能、产品小型化、轻量化、薄型化的趋势发展，所需电热膜的发热性能也随之提高。现有技术中的电热膜为石墨膜，在使用时需要将石墨膜卷材切割成所需形状。现有技术中采用冲切方式或者模切方式进行作业，操作繁琐，效率低，并且其形成的石墨膜片的切缝变形大、质量较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种激光切割装置及石墨卷材处理设备，以解决现有技术中存在的石墨膜片的切缝变形大、精度差、质量较差的技术问题。

本发明提供的一种激光切割装置，该激光切割装置包括：机架以及设置在所述机架上的传送机构、控制系统、驱动机构、激光切割机构、工作平台；所述激光切割机构位于所述工作平台的上方，用于放置石墨卷材；所述传送机构包括两个输送辊；两个所述输送辊分别位于所述工作平台相对的两侧，并用于将石墨卷材输送至所述工作平台上；所述驱动机构与所述激光切割机构连接，用于驱动所述激光切割机构移动并发射激光将石墨卷材切割成预设形状；所述控制系统与所述驱动机构连接，用于控制所述驱动机构的运行。

进一步地，所述输送辊包括上下设置的上输送辊和下输送辊；所述上输送辊用于套设石墨卷材，所述下输送辊用于引导所述石墨卷材沿水平移动。

进一步地，其中一个所述上输送辊与输送电机连接，所述输送电机用于驱动所述输送辊转动；所述控制系统与所述输送电机电连接，用于控制所述输送电机的开启关闭。

进一步地，所述工作台上设有真空吸附件，所述真空吸附件用于将石墨卷材吸附在所述工作台上。

进一步地，所述机架上设有内部中空且为真空状态的工作室；所述传送机构、所述驱动机构、所述激光切割机构以及所述工作平台均位于所述工作室内。

进一步地，所述机架上设置有吸气机构；所述吸气机构与所述工作室连通，用于将工作室内的气体吸出。

进一步地，所述激光切割机构包括激光器以及与所述激光器连接的激光扫描切割头；所述激光器用于发射激光，所述激光扫描切割头用于将激光器发射的激光作用于工作台上的石墨卷材。

进一步地，所述驱动机构包括均与控制系统电连接的横向移动机构、纵向移动机构和上下移动机构；所述激光切割机构设置在所述横向移动机构上；所述横向移动机构设置在所述纵向移动机构上；所述纵向移动机构设置在所述上下移动机构上；所述横向移动机构用于将所述激光切割机构横向移动；所述纵向移动机构用于将所述横向移动机构纵向移动；所述上下移动机构用于将所述纵向移动机构上下移动。

进一步地，所述驱动机构包括多节通过转动结构依次转动连接的机械臂；所述控制系统与所述转动结构连接，用于驱动转动结构的工作以控制机械臂的转动角度；位于一端的机械臂与机架转动连接，位于另一端的机械臂与所述激光切割机构连接。

进一步地，本发明还提供一种石墨卷材处理设备，该石墨卷材处理设备包括石墨卷材以及本发明提供的激光切割装置。

本发明实施例提供一种激光切割装置，该激光切割装置包括：固定以及设置在机架上的传送机构、控制系统、驱动机构、激光切割机构、工作平台，预设控制系统，石墨卷材套在其中一个输送辊上，两个输送辊转动，使得石墨卷材从一个输送辊上转动缠绕至另一个输送辊上，即，一个输送辊为放料辊，另一个输送辊为收料辊。在工作时，控制系统控制驱动机构驱动激光切割机构进行移动工作，向位于工作平台上的石墨卷材发射激光以将石墨卷材切割成预设形状，切割完毕后，输送辊转动，以将处理后的石墨卷材缠绕至另一个输送辊上，由此依次进行切割。

本发明提供的激光切割装置，通过激光切割机构实现石墨卷材的激光切割处理，并通过控制系统自动控制激光切割机构运行工作，操作方便快速，效率高，缩短了产品的交货期，并且激光切割形成的石墨膜片的切割变形小，质量好，外观平整、美观，并且切割比较精密，切口不会出现破损或者不平整的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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。

图1为本发明实施例提供的激光切割装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的激光切割装置的另一结构示意图。

附图标记：

1-机架； 2-驱动机构； 3-激光切割机构；

4-输送辊； 5-工作台； 6-石墨卷材；

7-工作室； 8-吸尘机构； 31-激光器；

32-激光扫描切割头； 41-下输送辊； 42-上输送辊；

43-压辊。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1为本发明实施例提供的激光切割装置的结构示意图；图2为本发明实施例提供的激光切割装置的另一结构示意图。如图1和图2所示，本发明实施例提供一种激光切割装置，该激光切割装置包括：机架1以及设置在机架1上的传送机构、控制系统、驱动机构2、激光切割机构3、工作平台；激光切割机构3位于工作平台的上方，用于放置石墨卷材6；传送机构包括两个输送辊4；两个输送辊4分别位于工作平台相对的两侧，并用于将石墨卷材6输送至工作平台上；驱动机构2与激光切割机构3连接，用于驱动激光切割机构3移动并发射激光将石墨卷材6切割成预设形状；控制系统与驱动机构2连接，用于控制驱动机构2的运行。

本发明实施例提供一种激光切割装置，该激光切割装置包括：固定以及设置在机架1上的传送机构、控制系统、驱动机构2、激光切割机构3、工作平台，预设控制系统，石墨卷材6套在其中一个输送辊4上，两个输送辊4转动，使得石墨卷材6从一个输送辊4上转动缠绕至另一个输送辊4上，即，一个输送辊4为放料辊，另一个输送辊4为收料辊。在工作时，控制系统控制驱动机构2驱动激光切割机构3进行移动工作，向位于工作平台上的石墨卷材6发射激光以将石墨卷材6切割成预设形状，切割完毕后，输送辊4转动，以将处理后的石墨卷材6缠绕至另一个输送辊4上，由此依次进行切割。

本发明实施例提供的激光切割装置，通过激光切割机构3实现石墨卷材6的激光切割处理，并通过控制系统自动控制激光切割机构3运行工作，操作方便快速，效率高，缩短了产品的交货期，并且激光切割形成的石墨膜片的切割变形小，质量好，外观平整、美观，并且切割比较精密，精密度高，切口不会出现破损或者不平整的问题。同时集数控技术、激光技术、软件技术等光电技术于一体，具有高精度、高灵活性。

在上述实施例的基础上，进一步地，输送辊4包括上下设置的上输送辊42和下输送辊41；上输送辊42用于套设石墨卷材6，下输送辊41用于引导石墨卷材6沿水平移动。

本实施例中，输送辊4包括行输送辊4和下输送辊41，将石墨卷材6套在上输送辊42上，上输送辊42上的石墨卷材6的一端绕过两个下输送辊41缠绕在另一个上输送辊42上，两个下输送辊41引导以使工作平台上的石墨卷材6平铺在工作平台上，便于激光处理。

本实施例中，上输送辊42和下输送辊41的配合使得石墨卷材6移动的过程中稳定，并能够保证工作平台上的石墨卷材6处于平铺状态。

进一步地，下输送辊41下方设置有压辊43，压辊43与机架1转动连接，石墨卷材6在下输送辊41与压辊43之间通过，下输送辊41和压辊43配合可使石墨卷材6更加平整地铺在工作台5上。并且，在达到预设切割的位置后，下输送辊和压辊会压合石墨产品，起到固定作用。

进一步地，机架1上设有吸尘机构8，吸尘机构8的进风口与工作台5对应。打开吸尘机构8，可将石墨膜切割过程中的粉末通过吸尘机构8从工作上吸走清理掉，避免妨碍切割工作的正常进行。吸尘机构8可以为吸尘器结构。

在上述实施例的基础上，进一步地，其中一个上输送辊42与输送电机连接，输送电机用于驱动输送辊4转动；控制系统与输送电机电连接，用于控制输送电机的开启关闭。

本实施例中，控制系统控制输送电机的开启关闭以控制输送电机输出轴的旋转角度，从而控制输送辊4的的转动角度，使用者可预设控制系统，当工作平台上的石墨卷材6处理完毕后，控制器控制启动输送电机，输送辊4转动，以将处理完毕的石墨卷材6输送缠绕至另一个输送辊4上，同时将新的未处理的石墨卷材6输送至工作平台上，依次进行完成对整个石墨卷材6的处理工作。

本实施例中，通过控制系统控制输送电机从而控制石墨卷材6的移动，与激光切割机构3相配合，自动化工作，进一步提高工作效率。

在上述实施例的基础上，进一步地，工作台上设有真空吸附件，真空吸附件用于将石墨卷材吸附在工作台上。本实施例中，通过真空吸附件将石墨卷材6吸附在工作台5上，从而防止石墨卷材6在工作台5上移动，提高了激光处理时石墨卷材6的稳定性，提高处理精度。

进一步地，真空吸附件为真空吸附盘，工作台5内部中空并设置有该真空吸附盘，工作台5的上面设有通孔，当石墨卷材6在工作台5上面时，真空吸盘将石墨卷材6吸附在工作台面上，提高石墨卷材6在工作台5上时的稳定性。

在上述实施例的基础上，进一步地，机架1上设有内部中空且为真空状态的工作室7；传送机构、驱动机构2、激光切割机构3以及工作平台均位于工作室7内。

本实施例中，工作室7为真空状态，避免激光切割工作过程中受外部环境影响，保证切割工作的顺利持续进行。

在上述实施例的基础上，进一步地，机架1上设置有吸气机构；吸气机构与工作室7连通，用于将工作室7内的气体吸出。

本实施例中，吸气机构将工作室7内的气体吸出，从而避免工作室7内的环境污染，有效控制切割环境。

其中，吸气机构可以为抽风机等。

在上述实施例的基础上，进一步地，激光切割机构3包括激光器31以及与激光器31连接的激光扫描切割头32；激光器31用于发射激光，激光扫描切割头32用于将激光器31发射的激光作用于工作台5上的石墨卷材6。

本实施例中，激光器31与激光扫描切割头32配合实现激光切割工作。

在上述实施例的基础上，进一步地，驱动机构2包括均与控制系统电连接的横向移动机构、纵向移动机构和上下移动机构；激光切割机构3设置在横向移动机构上；横向移动机构设置在纵向移动机构上；纵向移动机构设置在上下移动机构上；横向移动机构用于将激光切割机构3横向移动；纵向移动机构用于将横向移动机构纵向移动；上下移动机构用于将纵向移动机构上下移动。

本实施例中，通过横向移动机构、纵向移动机构以及上下移动机构的配合实现激光切割机构3的移动，实现激光切割机构3的横向、纵向和上下移动。

其中，上下移动机构可以包括上下电机、竖直设置的齿轮和齿条，上下电机与控制系统电连接，控制系统控制上下电机的启动关闭。上下电机的输出轴与齿轮连接，齿轮与齿条连接，纵向移动机构与齿条固定。上下电机驱动齿轮转动，齿轮驱动齿条上下移动，齿条驱动纵向移动机构上下移动，从而使得激光切割机构3上下移动。

纵向移动机构可以包括纵向电机、纵向设置的齿轮和齿条，纵向电机与控制系统电连接，控制系统控制纵向电机的启动关闭。纵向电机的输出轴与齿轮连接，齿轮与齿条连接，横向移动机构与齿条固定。纵向电机驱动齿轮转动，齿轮驱动齿条纵向移动，齿条驱动横向移动机构纵向移动，从而使得激光切割机构3纵向移动。

横向移动机构可以包括横向电机、横向设置的齿轮和齿条，横向电机与控制系统电连接，控制系统控制横向电机的启动关闭。横向电机的输出轴与齿轮连接，齿轮与齿条连接，激光切割机构3与齿条固定。横向电机驱动齿轮转动，齿轮驱动齿条横向移动，齿条驱动激光切割机构3横向移动。

在上述实施例的基础上，进一步地，驱动机构2包括多节通过转动结构依次转动连接的机械臂；控制系统与转动结构连接，用于驱动转动结构的工作以控制机械臂的转动角度；位于一端的机械臂与机架1转动连接，位于另一端的机械臂与激光切割机构3连接。

本实施例中，多个机械臂通过转动结构转动连接，控制系统控制转动结构从而控制机械臂的转动角度，实现激光切割机构3位置的调整。

其中，转动结构可以包括转动电机、主动齿轮和从动齿轮，转动电机的动力输出轴与主动齿轮连接，从动齿轮与主动齿轮啮合，同时从动齿轮与下一个机械臂固定。控制系统与转动电机电连接，控制转动电机的开启关闭。转动电机启动，转动电机的动力输出轴驱动主动齿轮转动，主动齿轮驱动从动齿轮转动，从动齿轮驱动下一个机械臂相对上一个机械臂转动，从而实现多个机械臂的转动，最终将激光切割机构3调整至预设位置。

综上，具体的使用过程如下：

1、把天然石墨膜/合成石墨膜卷材(12um～100um)，纯度为99.9％、99.99％，放入放料辊，放料辊的石墨材料依据传送机构传送至工作台5，并将石墨吸附在工作上。

2、预设需要切割的尺寸、功率等参数，控制系统会依据输入的指令进行自动切割，切割完成后传送机构会自动将石墨卷材6传入收料辊上，形成一次的有效的工作。

3、在切割的过程中，吸尘机构会有效的控制切割时的粉尘，控制环境。

在上述实施例的基础上，进一步地，本发明实施例还提供一种石墨卷材6处理设备，该石墨卷材6处理设备包括石墨卷材6以及本发明提供的激光切割装置。

本发明提供的石墨卷材6处理设备，石墨卷材6的两端分别套在两个输送辊4上，激光切割装置的工作原理同上，在此不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种激光切割装置，其特征在于，包括：机架以及设置在所述机架上的传送机构、控制系统、驱动机构、激光切割机构、工作平台；

所述激光切割机构位于所述工作平台的上方，用于放置石墨卷材；

所述传送机构包括两个输送辊；两个所述输送辊分别位于所述工作平台相对的两侧，并用于将石墨卷材输送至所述工作平台上；

所述驱动机构与所述激光切割机构连接，用于驱动所述激光切割机构移动并发射激光将石墨卷材切割成预设形状；

所述控制系统与所述驱动机构连接，用于控制所述驱动机构的运行。

2.根据权利要求1所述的激光切割装置，其特征在于，所述输送辊包括上下设置的上输送辊和下输送辊；所述上输送辊用于套设石墨卷材，所述下输送辊用于引导所述石墨卷材沿水平移动。

3.根据权利要求2所述的激光切割装置，其特征在于，其中一个所述上输送辊与输送电机连接，所述输送电机用于驱动所述输送辊转动；所述控制系统与所述输送电机电连接，用于控制所述输送电机的开启关闭。

4.根据权利要求1所述的激光切割装置，其特征在于，所述工作台上设有真空吸附件，所述真空吸附件用于将石墨卷材吸附在所述工作台上。

5.根据权利要求1所述的激光切割装置，其特征在于，所述机架上设有内部中空且为真空状态的工作室；所述传送机构、所述驱动机构、所述激光切割机构以及所述工作平台均位于所述工作室内。

6.根据权利要求5所述的激光切割装置，其特征在于，所述机架上设置有吸气机构；所述吸气机构与所述工作室连通，用于将工作室内的气体吸出。

7.根据权利要求1所述的激光切割装置，其特征在于，所述激光切割机构包括激光器以及与所述激光器连接的激光扫描切割头；

所述激光器用于发射激光，所述激光扫描切割头用于将激光器发射的激光作用于工作台上的石墨卷材。

8.根据权利要求1所述的激光切割装置，其特征在于，所述驱动机构包括均与控制系统电连接的横向移动机构、纵向移动机构和上下移动机构；

所述激光切割机构设置在所述横向移动机构上；所述横向移动机构设置在所述纵向移动机构上；所述纵向移动机构设置在所述上下移动机构上；所述横向移动机构用于将所述激光切割机构横向移动；所述纵向移动机构用于将所述横向移动机构纵向移动；所述上下移动机构用于将所述纵向移动机构上下移动。

9.根据权利要求1所述的激光切割装置，其特征在于，所述驱动机构包括多节通过转动结构依次转动连接的机械臂；

所述控制系统与所述转动结构连接，用于驱动转动结构的工作以控制机械臂的转动角度；位于一端的机械臂与机架转动连接，位于另一端的机械臂与所述激光切割机构连接。

10.一种石墨卷材处理设备，其特征在于，包括石墨卷材以及如权利要求1-9任一项所述的激光切割装置。