CN110480748B - 一种树脂材料无屑切割设备及其切割方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种树脂材料无屑切割设备及其切割方法，具体涉及树脂材料切割技术领域，包括支撑座，所述支撑座顶端设有切割组件；所述切割组件包括直线导轨，所述直线导轨设在支撑座顶端，所述直线导轨顶端设有刀座，所述刀座设在支撑座前端，所述刀座内部固定有电机，所述电机前端设有曲柄摇杆机构，所述直线轴承底端设有高频感应线圈，所述高频感应线圈设在刀座内部底端，所述曲柄摇杆机构底端固定有切割针头。本发明通过切割组件对树脂工件上进行融化切割，切割过程不会产生碎屑，从而有效保证周围环境的质量，有效降低人员患上职业病的概率，通过校准组件有效提高切割效率以及切割精度。

Description

一种树脂材料无屑切割设备及其切割方法

技术领域

本发明涉及树脂材料切割技术领域，更具体地说，本发明涉及一种树脂材料无屑切割设备及其切割方法。

背景技术

目前树脂通常是指受热后有软化或熔融范围，软化时在外力作用下有流动倾向，常温下是固态、半固态，有时也可以是液态的有机聚合物，广义地上定义，可以作为塑料制品加工原料的任何高分子化合物都称为树脂，薄板型树脂材料包括亚克力板、尼龙和PC镜片以及强化膜等。

现有技术中对树脂材料进行切割的设备通常使用切割刀，但是切割刀进行切割时同样产生碎屑粉尘，这些碎屑粉尘漂浮到空气中容易对降低周围环境的质量，且容易对周围工作人员的身体健康造成伤害，提高了工作人员患上职业病的概率，故发明一种树脂材料无屑切割设备及其切割方法很有必要。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种树脂材料无屑切割设备及其切割方法，通过切割组件对树脂工件上进行融化切割，切割过程不会产生碎屑，从而有效保证周围环境的质量，同时有效防止对周围工作人员的身体健康造成伤害，有效降低工作人员患上职业病的概率，通过校准组件有效避免现有技术中人工校准导致的切割效率低、切割精度低的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种树脂材料无屑切割设备，包括支撑座，所述支撑座底端设有底板，所述支撑座与底板之间固定有四个立柱，所述支撑座与底板通过四个立柱固定连接，所述底板底端四角位置均固定有支撑腿，所述支撑座顶端设有切割组件，所述底板顶端设有校准组件，所述校准组件设在切割组件下方；

所述切割组件包括直线导轨，所述直线导轨设在支撑座顶端，所述直线导轨与支撑座固定连接，所述直线导轨顶端设有刀座，所述刀座设在支撑座前端，所述刀座与直线导轨滑动连接，所述刀座内部固定有电机，所述电机前端设有曲柄摇杆机构，所述刀座内部设有直线轴承，所述直线轴承固定在刀座内部后壁上，所述直线轴承套设在曲柄摇杆机构外端，所述直线轴承与曲柄摇杆机构活动连接，所述直线轴承底端设有高频感应线圈，所述高频感应线圈设在刀座内部底端，所述高频感应线圈与直线轴承以及刀座均固定连接，所述曲柄摇杆机构底端固定有切割针头，所述切割针头底端穿过刀座并延伸出刀座底端，所述切割针头与刀座活动连接，所述高频感应线圈套设在切割针头外侧，所述刀座内部一侧壁上设有温度传感器，所述温度传感器与刀座内部一侧壁固定连接，所述温度传感器设在高频感应线圈一侧；

所述校准组件包括底座，所述底座设在底板顶端并延伸入底板内部，所述底座与底板固定连接，所述底座内壁上设有活动平台，所述活动平台与底座活动连接，所述活动平台底端固定设有螺纹杆，所述螺纹杆设在底座内部并延伸出底座底端，所述螺纹杆外端套设有螺纹筒，所述螺纹杆与螺纹筒螺纹连接，所述螺纹筒底端固定设有从动锥齿轮，所述从动锥齿轮设在螺纹杆外端，所述从动锥齿轮底端固定设有连接筒，所述连接筒设在螺纹杆外侧，所述连接筒设在底座内部底端，所述连接筒与底座内部底端通过轴承活动连接，所述从动锥齿轮一侧设有主动锥齿轮，所述主动锥齿轮与从动锥齿轮相啮合，所述主动锥齿轮设在螺纹筒一侧，所述主动锥齿轮设在活动平台下方，所述主动锥齿轮侧面固定设有转杆，所述转杆设在底座内部并延伸出底座一侧，所述转杆设在底板上方，所述底座顶端设有第一激光灯以及第二激光灯，所述第二激光灯设在第一激光灯一侧，所述第一激光灯以及第二激光灯均与底座固定连接，所述红外线一侧设有红外线发射器，所述红外线发射器上方设有红外线接收器，所述红外线接收器顶端固定设有连板，所述连板设在刀座后端，所述连板与刀座固定连接，所述连板设在支撑座下方。

在一个优选地实施方式中，所述底座顶端固定设有第一遮光块，所述第一遮光块设在第二激光灯一侧，所述第二激光灯与第一遮光块的中轴线处于同一水平线，所述底座顶端固定设有第二遮光块，所述第二遮光块设在第一激光灯前方，所述第一激光灯与第二遮光块的中轴线处于同一水平线。

在一个优选地实施方式中，所述底座内部一侧壁上固定设有支撑筒，所述支撑筒套设在转杆外端，所述支撑筒与转杆通过轴承活动连接。

在一个优选地实施方式中，所述底座内部两侧壁上均开设有滑槽，且滑槽设在支撑筒上方，且两个滑槽内部均设有滑块，且滑块与滑槽滑动连接，且两个滑块分别固定设在活动平台两侧面。

在一个优选地实施方式中，所述活动平台顶端设有夹具，且夹具设在底座内部。

在一个优选地实施方式中，所述直线导轨电性连接有可编程PLC，所述电机、高频感应线圈、温度传感器以及红外线接收器均与可编程PLC电性连接。

本发明还包括树脂材料无屑切割设备的切割方法，具体切割步骤如下：

S1、确定交点：将树脂工件的初始切割点进行标记，然后再将其放置在活动平台顶端，然后启动第一激光灯以及第二激光灯，第一激光灯以及第二激光灯发出激光交汇形成交点；

S2、树脂工件定位：转动转杆，转杆转动带动主动锥齿轮转动，主动锥齿轮转动带动与之啮合的从动锥齿轮转动，从而带动螺纹筒转动，螺纹筒转动带动与之螺纹连接的活动平台上下运动，从而带动树脂工件上下运动，进而使激光交点处于树脂工件上表面，移动树脂工件使树脂工件上初始切割点与激光焦点重合，然后利用夹具将树脂工件固定；

S3、切割位置校准：树脂工件定位后，此时切割针头处于树脂工件的初始切割点一侧，然后启动直线导轨带动刀座移动，从而带动刀座上的连板以及红外线接收器移动，当红外线接收器运动至红外线发射器正上方时，红外线发射器发射的红外线被红外线接收器接收，然后红外线接收器将信号传递至可编程PLC，可编程PLC控制直线导轨关闭，此时切割针头处于树脂工件的初始切割点的正上方，从而对切割位置进行校准；

S4、加热：使高频感应线圈通上高频交流电，对切割针头加热，通过温度传感器的反馈调节，使切割针头保持在设动温度；

S5、切割：启动电机带动曲柄摇杆机构在旋转中带动切割针头上下高速动作，高温切割针头刺穿下方的树脂工件融化出一个小洞，同时启动直线导轨移动刀座，当移动直线导轨到下一个相邻位置时，高温针头又刺穿工件融化出另外一个小洞，从而在树脂工件上加工出一系列的小洞，这些小洞就会连在一起，形成一个宽度为切割针头直径的连续间隙，形成切割效果。

在一个优选地实施方式中，在步骤S4中所述切割针头温度设定为100℃-140℃，在步骤S5中电机的转速为1000r/min-1500r/min，所述直线导轨的运动速度为10cm/s-15cm/s，所述切割针头直径为2mm-5mm。

本发明的技术效果和优点：

1、本发明通过切割组件的高频感应线圈将切割针头加热至设定的温度，然后通过电机带动曲柄摇杆机构在旋转中带动切割针头上下高速动作，高温的切割针头刺穿树脂工件融化出一个小洞，同时通过直线导轨驱动刀座运动，当刀座移动到下一个相邻位置时，切割针头又刺穿树脂工件融化出另外一个小洞，随着刀座的移动，切割针头会在树脂工件上加工出一系列的小洞，当切割针头上下运动的速度足够快，这些小洞就会连在一起，形成一个宽度为切割针头直径的连续间隙，形成切割效果；由此，基于本发明的切割设备，配合切割方法，能够高精度高效率的对树脂、玻璃等产品进行切割加工作业，加工后切割面光滑平整，不会出现暗点、条纹或者等，更无裂纹、裂片现象，切割精度也能够达到±2mm内，适用于大部分型号的树脂产品或玻璃产品的切割或成孔加工。

2、本发明通过校准组件的第一激光灯以及第二激光灯发出激光交汇形成交点，然后移动树脂工件，使树脂工件上初始切割点与激光焦点重合，然后再通过直线导轨带动刀座移动，使得切割针头运动至树脂工件的初始切割点的正上方，从而对切割位置进行校准，有效避免现有技术中人工校准导致的切割效率低的问题，并且能够进一步提高切割精度。

3、由于切割针头被加热到高温，故树脂工件其实是被切割针头融化，因此切割过程不会产生碎屑，从而有效保证周围环境的质量，同时有效防止对周围工作人员的身体健康造成伤害，有效降低工作人员患上职业病的概率。

4、本发明的切割设备是采用直线导轨驱动高温切割针头对产品进行加工，由于切割针头始终处于固定状态，即使在设备颤动现象中，切割针头与曲柄摇杆机构的固定不会出现变化，由此可以保证切割针头与产品的相对位置不会发生改变，继而可以确保每次的切割针头切割位置都能够在预期位置上，相比传统的切割刀具及切割方法，本发明的切割设备可以大幅度降低因外界影响导致设备颤动而导致的切割精度降低的情况发生。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的校准组件的结构示意图。

图3为本发明的图1中A局部放大图。

图4为本发明的活动平台俯视结构示意图。

图5为本发明的电路图。

图6为本发明的实施例图。

图7为树脂工件使用本发明切割的一种切割示意图。

图8为树脂工件使用本发明切割的另一种切割示意图。

附图标记为：1支撑座、2立柱、3底板、4支撑腿、5直线导轨、6刀座、7电机、8曲柄摇杆机构、9直线轴承、10高频感应线圈、11切割针头、12温度传感器、13底座、14活动平台、15螺纹杆、16螺纹筒、17从动锥齿轮、18连接筒、19主动锥齿轮、20转杆、21第一激光灯、22第二激光灯、23红外线发射器、24红外线接收器、25连板、26第一遮光块、27第二遮光块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

实施例1：

本发明提供了一种树脂材料无屑切割设备，包括支撑座1，所述支撑座1底端设有底板3，所述支撑座1与底板3之间固定有四个立柱2，所述支撑座1与底板3通过四个立柱2固定连接，所述底板3底端四角位置均固定有支撑腿4，所述支撑座1顶端设有切割组件，所述底板3顶端设有校准组件，所述校准组件设在切割组件下方；

所述切割组件包括直线导轨5，所述直线导轨5设在支撑座1顶端，所述直线导轨5与支撑座1固定连接，所述直线导轨5顶端设有刀座6，所述刀座6设在支撑座1前端，所述刀座6与直线导轨5滑动连接，所述刀座6内部固定有电机7，所述电机7前端设有曲柄摇杆机构8，所述刀座6内部设有直线轴承9，所述直线轴承9固定在刀座6内部后壁上，所述直线轴承9套设在曲柄摇杆机构8外端，所述直线轴承9与曲柄摇杆机构8活动连接，所述直线轴承9底端设有高频感应线圈10，所述高频感应线圈10设在刀座6内部底端，所述高频感应线圈10与直线轴承9以及刀座6均固定连接，所述曲柄摇杆机构8底端固定有切割针头11，所述切割针头11底端穿过刀座6并延伸出刀座6底端，所述切割针头11与刀座6活动连接，所述高频感应线圈10套设在切割针头11外侧，所述刀座6内部一侧壁上设有温度传感器12，所述温度传感器12与刀座6内部一侧壁固定连接，所述温度传感器12设在高频感应线圈10一侧；

所述校准组件包括底座13，所述底座13设在底板3顶端并延伸入底板3内部，所述底座13与底板3固定连接，所述底座13内壁上设有活动平台14，所述活动平台14与底座13活动连接，所述活动平台14底端固定设有螺纹杆15，所述螺纹杆15设在底座13内部并延伸出底座13底端，所述螺纹杆15外端套设有螺纹筒16，所述螺纹杆15与螺纹筒16螺纹连接，所述螺纹筒16底端固定设有从动锥齿轮17，所述从动锥齿轮17设在螺纹杆15外端，所述从动锥齿轮17底端固定设有连接筒18，所述连接筒18设在螺纹杆15外侧，所述连接筒18设在底座13内部底端，所述连接筒18与底座13内部底端通过轴承活动连接，所述从动锥齿轮17一侧设有主动锥齿轮19，所述主动锥齿轮19与从动锥齿轮17相啮合，所述主动锥齿轮19设在螺纹筒16一侧，所述主动锥齿轮19设在活动平台14下方，所述主动锥齿轮19侧面固定设有转杆20，所述转杆20设在底座13内部并延伸出底座13一侧，所述转杆20设在底板3上方，所述底座13顶端设有第一激光灯21以及第二激光灯22，所述第二激光灯22设在第一激光灯21一侧，所述第一激光灯21以及第二激光灯22均与底座13固定连接，所述红外线21一侧设有红外线发射器23，所述红外线发射器23上方设有红外线接收器24，所述红外线接收器24顶端固定设有连板25，所述连板25设在刀座6后端，所述连板25与刀座6固定连接，所述连板25设在支撑座1下方。

所述底座13顶端固定设有第一遮光块26，所述第一遮光块26设在第二激光灯22一侧，所述第二激光灯22与第一遮光块26的中轴线处于同一水平线，所述底座13顶端固定设有第二遮光块27，所述第二遮光块27设在第一激光灯21前方，所述第一激光灯21与第二遮光块27的中轴线处于同一水平线。

所述底座13内部一侧壁上固定设有支撑筒，所述支撑筒套设在转杆20外端，所述支撑筒与转杆20通过轴承活动连接。

所述底座13内部两侧壁上均开设有滑槽，且滑槽设在支撑筒29上方，且两个滑槽内部均设有滑块，且滑块与滑槽滑动连接，且两个滑块分别固定设在活动平台14两侧面。

所述活动平台14顶端设有夹具，且夹具设在底座13内部。

所述直线导轨5电性连接有可编程PLC，所述电机7、高频感应线圈10、温度传感器12以及红外线接收器24均与可编程PLC电性连接。

一种树脂材料无屑切割设备的切割方法，具体切割步骤如下：

S1、确定交点：将树脂工件的初始切割点进行标记，然后再将其放置在活动平台14顶端，然后启动第一激光灯21以及第二激光灯22，第一激光灯21以及第二激光灯22发出激光交汇形成交点；

S2、树脂工件定位：转动转杆20，转杆20转动带动主动锥齿轮19转动，主动锥齿轮19转动带动与之啮合的从动锥齿轮17转动，从而带动螺纹筒16转动，螺纹筒16转动带动与之螺纹连接的活动平台14上下运动，从而带动树脂工件上下运动，进而使激光交点处于树脂工件上表面，移动树脂工件使树脂工件上初始切割点与激光焦点重合，然后利用夹具将树脂工件固定；

S3、切割位置校准：树脂工件定位后，此时切割针头11处于树脂工件的初始切割点一侧，然后启动直线导轨5带动刀座6移动，从而带动刀座6上的连板25以及红外线接收器24移动，当红外线接收器24运动至红外线发射器23正上方时，红外线发射器23发射的红外线被红外线接收器24接收，然后红外线接收器24将信号传递至可编程PLC，可编程PLC控制直线导轨5关闭，此时切割针头11处于树脂工件的初始切割点的正上方，从而对切割位置进行校准，所述切割针头11与树脂工件的初始切割点在横轴上位置差为0.2mm-0.5mm；

S4、加热：使高频感应线圈10通上高频交流电，对切割针头11加热，通过温度传感器12的反馈调节，使切割针头11保持在设动温度，所述切割针头11温度设定为100℃；

S5、切割：启动电机7，所述电机7的转速为1000r/min，电机7带动曲柄摇杆机构8在旋转中带动切割针头11上下高速动作，高温切割针头11刺穿下方的树脂工件融化出一个小洞，同时启动直线导轨5移动刀座6，所述直线导轨5的运动速度为10cm/s，当移动直线导轨5到下一个相邻位置时，高温针头又刺穿工件融化出另外一个小洞，从而在树脂工件上加工出一系列的小洞，这些小洞就会连在一起，形成一个宽度为切割针头直径的连续间隙，形成切割效果，所述切割针头11直径为2mm。

实施例2：

本发明提供了一种树脂材料无屑切割设备，包括支撑座1，所述支撑座1底端设有底板3，所述支撑座1与底板3之间固定有四个立柱2，所述支撑座1与底板3通过四个立柱2固定连接，所述底板3底端四角位置均固定有支撑腿4，所述支撑座1顶端设有切割组件，所述底板3顶端设有校准组件，所述校准组件设在切割组件下方；

所述切割组件包括直线导轨5，所述直线导轨5设在支撑座1顶端，所述直线导轨5与支撑座1固定连接，所述直线导轨5顶端设有刀座6，所述刀座6设在支撑座1前端，所述刀座6与直线导轨5滑动连接，所述刀座6内部固定有电机7，所述电机7前端设有曲柄摇杆机构8，所述刀座6内部设有直线轴承9，所述直线轴承9固定在刀座6内部后壁上，所述直线轴承9套设在曲柄摇杆机构8外端，所述直线轴承9与曲柄摇杆机构8活动连接，所述直线轴承9底端设有高频感应线圈10，所述高频感应线圈10设在刀座6内部底端，所述高频感应线圈10与直线轴承9以及刀座6均固定连接，所述曲柄摇杆机构8底端固定有切割针头11，所述切割针头11底端穿过刀座6并延伸出刀座6底端，所述切割针头11与刀座6活动连接，所述高频感应线圈10套设在切割针头11外侧，所述刀座6内部一侧壁上设有温度传感器12，所述温度传感器12与刀座6内部一侧壁固定连接，所述温度传感器12设在高频感应线圈10一侧；

所述校准组件包括底座13，所述底座13设在底板3顶端并延伸入底板3内部，所述底座13与底板3固定连接，所述底座13内壁上设有活动平台14，所述活动平台14与底座13活动连接，所述活动平台14底端固定设有螺纹杆15，所述螺纹杆15设在底座13内部并延伸出底座13底端，所述螺纹杆15外端套设有螺纹筒16，所述螺纹杆15与螺纹筒16螺纹连接，所述螺纹筒16底端固定设有从动锥齿轮17，所述从动锥齿轮17设在螺纹杆15外端，所述从动锥齿轮17底端固定设有连接筒18，所述连接筒18设在螺纹杆15外侧，所述连接筒18设在底座13内部底端，所述连接筒18与底座13内部底端通过轴承活动连接，所述从动锥齿轮17一侧设有主动锥齿轮19，所述主动锥齿轮19与从动锥齿轮17相啮合，所述主动锥齿轮19设在螺纹筒16一侧，所述主动锥齿轮19设在活动平台14下方，所述主动锥齿轮19侧面固定设有转杆20，所述转杆20设在底座13内部并延伸出底座13一侧，所述转杆20设在底板3上方，所述底座13顶端设有第一激光灯21以及第二激光灯22，所述第二激光灯22设在第一激光灯21一侧，所述第一激光灯21以及第二激光灯22均与底座13固定连接，所述红外线21一侧设有红外线发射器23，所述红外线发射器23上方设有红外线接收器24，所述红外线接收器24顶端固定设有连板25，所述连板25设在刀座6后端，所述连板25与刀座6固定连接，所述连板25设在支撑座1下方。

所述底座13顶端固定设有第一遮光块26，所述第一遮光块26设在第二激光灯22一侧，所述第二激光灯22与第一遮光块26的中轴线处于同一水平线，所述底座13顶端固定设有第二遮光块27，所述第二遮光块27设在第一激光灯21前方，所述第一激光灯21与第二遮光块27的中轴线处于同一水平线。

所述底座13内部一侧壁上固定设有支撑筒，所述支撑筒套设在转杆20外端，所述支撑筒与转杆20通过轴承活动连接。

所述底座13内部两侧壁上均开设有滑槽，且滑槽设在支撑筒29上方，且两个滑槽内部均设有滑块，且滑块与滑槽滑动连接，且两个滑块分别固定设在活动平台14两侧面。

所述活动平台14顶端设有夹具，且夹具设在底座13内部。

所述直线导轨5电性连接有可编程PLC，所述电机7、高频感应线圈10、温度传感器12以及红外线接收器24均与可编程PLC电性连接。

一种树脂材料无屑切割设备的切割方法，具体切割步骤如下：

S1、确定交点：将树脂工件的初始切割点进行标记，然后再将其放置在活动平台14顶端，然后启动第一激光灯21以及第二激光灯22，第一激光灯21以及第二激光灯22发出激光交汇形成交点；

S2、树脂工件定位：转动转杆20，转杆20转动带动主动锥齿轮19转动，主动锥齿轮19转动带动与之啮合的从动锥齿轮17转动，从而带动螺纹筒16转动，螺纹筒16转动带动与之螺纹连接的活动平台14上下运动，从而带动树脂工件上下运动，进而使激光交点处于树脂工件上表面，移动树脂工件使树脂工件上初始切割点与激光焦点重合，然后利用夹具将树脂工件固定；

S3、切割位置校准：树脂工件定位后，此时切割针头11处于树脂工件的初始切割点一侧，然后启动直线导轨5带动刀座6移动，从而带动刀座6上的连板25以及红外线接收器24移动，当红外线接收器24运动至红外线发射器23正上方时，红外线发射器23发射的红外线被红外线接收器24接收，然后红外线接收器24将信号传递至可编程PLC，可编程PLC控制直线导轨5关闭，此时切割针头11处于树脂工件的初始切割点的正上方，从而对切割位置进行校准；

S4、加热：使高频感应线圈10通上高频交流电，对切割针头11加热，通过温度传感器12的反馈调节，使切割针头11保持在设动温度，所述切割针头11温度设定为120℃；

S5、切割：启动电机7，所述电机7的转速为1250r/min，电机7带动曲柄摇杆机构8在旋转中带动切割针头11上下高速动作，高温切割针头11刺穿下方的树脂工件融化出一个小洞，同时启动直线导轨5移动刀座6，所述直线导轨5的运动速度为12.5cm/s，当移动直线导轨5到下一个相邻位置时，高温针头又刺穿工件融化出另外一个小洞，从而在树脂工件上加工出一系列的小洞，这些小洞就会连在一起，形成一个宽度为切割针头直径的连续间隙，形成切割效果，所述切割针头11直径为2.5mm。

实施例3：

本发明提供了一种树脂材料无屑切割设备，包括支撑座1，所述支撑座1底端设有底板3，所述支撑座1与底板3之间固定有四个立柱2，所述支撑座1与底板3通过四个立柱2固定连接，所述底板3底端四角位置均固定有支撑腿4，所述支撑座1顶端设有切割组件，所述底板3顶端设有校准组件，所述校准组件设在切割组件下方；

所述切割组件包括直线导轨5，所述直线导轨5设在支撑座1顶端，所述直线导轨5与支撑座1固定连接，所述直线导轨5顶端设有刀座6，所述刀座6设在支撑座1前端，所述刀座6与直线导轨5滑动连接，所述刀座6内部固定有电机7，所述电机7前端设有曲柄摇杆机构8，所述刀座6内部设有直线轴承9，所述直线轴承9固定在刀座6内部后壁上，所述直线轴承9套设在曲柄摇杆机构8外端，所述直线轴承9与曲柄摇杆机构8活动连接，所述直线轴承9底端设有高频感应线圈10，所述高频感应线圈10设在刀座6内部底端，所述高频感应线圈10与直线轴承9以及刀座6均固定连接，所述曲柄摇杆机构8底端固定有切割针头11，所述切割针头11底端穿过刀座6并延伸出刀座6底端，所述切割针头11与刀座6活动连接，所述高频感应线圈10套设在切割针头11外侧，所述刀座6内部一侧壁上设有温度传感器12，所述温度传感器12与刀座6内部一侧壁固定连接，所述温度传感器12设在高频感应线圈10一侧；

所述校准组件包括底座13，所述底座13设在底板3顶端并延伸入底板3内部，所述底座13与底板3固定连接，所述底座13内壁上设有活动平台14，所述活动平台14与底座13活动连接，所述活动平台14底端固定设有螺纹杆15，所述螺纹杆15设在底座13内部并延伸出底座13底端，所述螺纹杆15外端套设有螺纹筒16，所述螺纹杆15与螺纹筒16螺纹连接，所述螺纹筒16底端固定设有从动锥齿轮17，所述从动锥齿轮17设在螺纹杆15外端，所述从动锥齿轮17底端固定设有连接筒18，所述连接筒18设在螺纹杆15外侧，所述连接筒18设在底座13内部底端，所述连接筒18与底座13内部底端通过轴承活动连接，所述从动锥齿轮17一侧设有主动锥齿轮19，所述主动锥齿轮19与从动锥齿轮17相啮合，所述主动锥齿轮19设在螺纹筒16一侧，所述主动锥齿轮19设在活动平台14下方，所述主动锥齿轮19侧面固定设有转杆20，所述转杆20设在底座13内部并延伸出底座13一侧，所述转杆20设在底板3上方，所述底座13顶端设有第一激光灯21以及第二激光灯22，所述第二激光灯22设在第一激光灯21一侧，所述第一激光灯21以及第二激光灯22均与底座13固定连接，所述红外线21一侧设有红外线发射器23，所述红外线发射器23上方设有红外线接收器24，所述红外线接收器24顶端固定设有连板25，所述连板25设在刀座6后端，所述连板25与刀座6固定连接，所述连板25设在支撑座1下方。

所述底座13顶端固定设有第一遮光块26，所述第一遮光块26设在第二激光灯22一侧，所述第二激光灯22与第一遮光块26的中轴线处于同一水平线，所述底座13顶端固定设有第二遮光块27，所述第二遮光块27设在第一激光灯21前方，所述第一激光灯21与第二遮光块27的中轴线处于同一水平线。

所述底座13内部一侧壁上固定设有支撑筒，所述支撑筒套设在转杆20外端，所述支撑筒与转杆20通过轴承活动连接。

所述底座13内部两侧壁上均开设有滑槽，且滑槽设在支撑筒29上方，且两个滑槽内部均设有滑块，且滑块与滑槽滑动连接，且两个滑块分别固定设在活动平台14两侧面。

所述活动平台14顶端设有夹具，且夹具设在底座13内部。

所述直线导轨5电性连接有可编程PLC，所述电机7、高频感应线圈10、温度传感器12以及红外线接收器24均与可编程PLC电性连接。

一种树脂材料无屑切割设备的切割方法，具体切割步骤如下：

S1、确定交点：将树脂工件的初始切割点进行标记，然后再将其放置在活动平台14顶端，然后启动第一激光灯21以及第二激光灯22，第一激光灯21以及第二激光灯22发出激光交汇形成交点；

S2、树脂工件定位：转动转杆20，转杆20转动带动主动锥齿轮19转动，主动锥齿轮19转动带动与之啮合的从动锥齿轮17转动，从而带动螺纹筒16转动，螺纹筒16转动带动与之螺纹连接的活动平台14上下运动，从而带动树脂工件上下运动，进而使激光交点处于树脂工件上表面，移动树脂工件使树脂工件上初始切割点与激光焦点重合，然后利用夹具将树脂工件固定；

S3、切割位置校准：树脂工件定位后，此时切割针头11处于树脂工件的初始切割点一侧，然后启动直线导轨5带动刀座6移动，从而带动刀座6上的连板25以及红外线接收器24移动，当红外线接收器24运动至红外线发射器23正上方时，红外线发射器23发射的红外线被红外线接收器24接收，然后红外线接收器24将信号传递至可编程PLC，可编程PLC控制直线导轨5关闭，此时切割针头11处于树脂工件的初始切割点的正上方，从而对切割位置进行校准；

S4、加热：使高频感应线圈10通上高频交流电，对切割针头11加热，通过温度传感器12的反馈调节，使切割针头11保持在设动温度，所述切割针头11温度设定为140℃；

S5、切割：启动电机7，所述电机7的转速为1500r/min，电机7带动曲柄摇杆机构8在旋转中带动切割针头11上下高速动作，高温切割针头11刺穿下方的树脂工件融化出一个小洞，同时启动直线导轨5移动刀座6，所述直线导轨5的运动速度为15cm/s，当移动直线导轨5到下一个相邻位置时，高温针头又刺穿工件融化出另外一个小洞，从而在树脂工件上加工出一系列的小洞，这些小洞就会连在一起，形成一个宽度为切割针头直径的连续间隙，形成切割效果，所述切割针头11直径为5mm。

实施例4：

分别对上述实施例1-3切割的90个树脂工件进行测量，测量树脂工件实际的初始切割点与标记的初始切割点的误差，每30个为一组，分三组分别测量，测量得到以下数据：

由上表可知，实施例2中切割温度、转速以及移动的速度适宜，不仅使得整体切割的工作效率明显提高，并且有效提高了切割精度。

最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种树脂材料无屑切割设备，包括支撑座（1），其特征在于：所述支撑座（1）底端设有底板（3），所述支撑座（1）与底板（3）之间固定有四个立柱（2），所述支撑座（1）与底板（3）通过四个立柱（2）固定连接，所述底板（3）底端四角位置均固定有支撑腿（4），所述支撑座（1）顶端设有切割组件，所述底板（3）顶端设有校准组件，所述校准组件设在切割组件下方；

所述切割组件包括直线导轨（5），所述直线导轨（5）设在支撑座（1）顶端，所述直线导轨（5）与支撑座（1）固定连接，所述直线导轨（5）顶端设有刀座（6），所述刀座（6）设在支撑座（1）前端，所述刀座（6）与直线导轨（5）滑动连接，所述刀座（6）内部固定有电机（7），所述电机（7）前端设有曲柄摇杆机构（8），所述刀座（6）内部设有直线轴承（9），所述直线轴承（9）固定在刀座（6）内部后壁上，所述直线轴承（9）套设在曲柄摇杆机构（8）外端，所述直线轴承（9）与曲柄摇杆机构（8）活动连接，所述直线轴承（9）底端设有高频感应线圈（10），所述高频感应线圈（10）设在刀座（6）内部底端，所述高频感应线圈（10）与直线轴承（9）以及刀座（6）均固定连接，所述曲柄摇杆机构（8）底端固定有切割针头（11），所述切割针头（11）底端穿过刀座（6）并延伸出刀座（6）底端，所述切割针头（11）与刀座（6）活动连接，所述高频感应线圈（10）套设在切割针头（11）外侧，所述刀座（6）内部一侧壁上设有温度传感器（12），所述温度传感器（12）与刀座（6）内部一侧壁固定连接，所述温度传感器（12）设在高频感应线圈（10）一侧；

所述校准组件包括底座（13），所述底座（13）设在底板（3）顶端并延伸入底板（3）内部，所述底座（13）与底板（3）固定连接，所述底座（13）内壁上设有活动平台（14），所述活动平台（14）与底座（13）活动连接，所述活动平台（14）底端固定设有螺纹杆（15），所述螺纹杆（15）设在底座（13）内部并延伸出底座（13）底端，所述螺纹杆（15）外端套设有螺纹筒（16），所述螺纹杆（15）与螺纹筒（16）螺纹连接，所述螺纹筒（16）底端固定设有从动锥齿轮（17），所述从动锥齿轮（17）设在螺纹杆（15）外端，所述从动锥齿轮（17）底端固定设有连接筒（18），所述连接筒（18）设在螺纹杆（15）外侧，所述连接筒（18）设在底座（13）内部底端，所述连接筒（18）与底座（13）内部底端通过轴承活动连接，所述从动锥齿轮（17）一侧设有主动锥齿轮（19），所述主动锥齿轮（19）与从动锥齿轮（17）相啮合，所述主动锥齿轮（19）设在螺纹筒（16）一侧，所述主动锥齿轮（19）设在活动平台（14）下方，所述主动锥齿轮（19）侧面固定设有转杆（20），所述转杆（20）设在底座（13）内部并延伸出底座（13）一侧，所述转杆（20）设在底板（3）上方，所述底座（13）顶端设有第一激光灯（21）以及第二激光灯（22），所述第二激光灯（22）设在第一激光灯（21）一侧，所述第一激光灯（21）以及第二激光灯（22）均与底座（13）固定连接，所述第一激光灯（21）一侧设有红外线发射器（23），所述红外线发射器（23）上方设有红外线接收器（24），所述红外线接收器（24）顶端固定设有连板（25），所述连板（25）设在刀座（6）后端，所述连板（25）与刀座（6）固定连接，所述连板（25）设在支撑座（1）下方。

2.根据权利要求1所述的一种树脂材料无屑切割设备，其特征在于：所述底座（13）顶端固定设有第一遮光块（26），所述第一遮光块（26）设在第二激光灯（22）一侧，所述第二激光灯（22）与第一遮光块（26）的中轴线处于同一水平线，所述底座（13）顶端固定设有第二遮光块（27），所述第二遮光块（27）设在第一激光灯（21）前方，所述第一激光灯（21）与第二遮光块（27）的中轴线处于同一水平线。

3.根据权利要求1所述的一种树脂材料无屑切割设备，其特征在于：所述底座（13）内部一侧壁上固定设有支撑筒，所述支撑筒套设在转杆（20）外端，所述支撑筒与转杆（20）通过轴承活动连接。

4.根据权利要求3所述的一种树脂材料无屑切割设备，其特征在于：所述底座（13）内部两侧壁上均开设有滑槽，且滑槽设在支撑筒（29）上方，且两个滑槽内部均设有滑块，且滑块与滑槽滑动连接，且两个滑块分别固定设在活动平台（14）两侧面。

5.根据权利要求1所述的一种树脂材料无屑切割设备，其特征在于：所述活动平台（14）顶端设有夹具，且夹具设在底座（13）内部。

6.根据权利要求1所述的一种树脂材料无屑切割设备，其特征在于：所述直线导轨（5）电性连接有可编程PLC，所述电机（7）、高频感应线圈（10）、温度传感器（12）以及红外线接收器（24）均与可编程PLC电性连接。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种树脂材料无屑切割设备，其特征在于：还包括树脂材料无屑切割设备的切割方法，具体切割步骤如下：

S1、确定交点：将树脂工件的初始切割点进行标记，然后再将其放置在活动平台（14）顶端，然后启动第一激光灯（21）以及第二激光灯（22），第一激光灯（21）以及第二激光灯（22）发出激光交汇形成交点；

S2、树脂工件定位：转动转杆（20），转杆（20）转动带动主动锥齿轮（19）转动，主动锥齿轮（19）转动带动与之啮合的从动锥齿轮（17）转动，从而带动螺纹筒（16）转动，螺纹筒（16）转动带动与之螺纹连接的活动平台（14）上下运动，从而带动树脂工件上下运动，进而使激光交点处于树脂工件上表面，移动树脂工件使树脂工件上初始切割点与激光焦点重合，然后利用夹具将树脂工件固定；

S3、切割位置校准：树脂工件定位后，此时切割针头（11）处于树脂工件的初始切割点一侧，然后启动直线导轨（5）带动刀座（6）移动，从而带动刀座（6）上的连板（25）以及红外线接收器（24）移动，当红外线接收器（24）运动至红外线发射器（23）正上方时，红外线发射器（23）发射的红外线被红外线接收器（24）接收，然后红外线接收器（24）将信号传递至可编程PLC，可编程PLC控制直线导轨（5）关闭，此时切割针头（11）处于树脂工件的初始切割点的正上方，从而对切割位置进行校准；

S4、加热：使高频感应线圈（10）通上高频交流电，对切割针头（11）加热，通过温度传感器（12）的反馈调节，使切割针头（11）保持在设动温度；

S5、切割：启动电机（7）带动曲柄摇杆机构（8）在旋转中带动切割针头（11）上下高速动作，高温切割针头（11）刺穿下方的树脂工件融化出一个小洞，同时启动直线导轨（5）移动刀座（6），当移动直线导轨（5）到下一个相邻位置时，高温针头又刺穿工件融化出另外一个小洞，从而在树脂工件上加工出一系列的小洞，这些小洞就会连在一起，形成一个宽度为切割针头（11）直径的连续间隙，形成切割效果。

8.根据权利要求7所述的一种树脂材料无屑切割设备，其特征在于：在步骤S4中所述切割针头（11）温度设定为100℃-140℃，在步骤S5中电机（7）的转速为1000r/min-1500r/min，所述直线导轨（5）的运动速度为10cm/s-15cm/s，所述切割针头（11）直径为2mm-5mm。

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