CN110625252A - 一种具有清理功能的安全型激光雕刻设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有清理功能的安全型激光雕刻设备，包括工作台、顶板、激光头和两个支杆，还包括清理机构和防护机构，所述防护机构包括防护罩和两个驱动组件，所述驱动组件包括第一电机、转盘和拉线，所述清理机构包括清理组件、灰斗、集尘盒和两个吸尘组件，所述清理组件包括第二电机、第一轴承、第二轴承和两个清理单元，该具有清理功能的安全型激光雕刻设备通过清理机构，实现了收集碎屑的功能，无需人为清理，减轻了操作工的工作负担，通过防护机构，实现了防护的功能，通过对激光头的遮挡，避免雕刻时产生的激光误伤操作工，提高了安全性。

Description

一种具有清理功能的安全型激光雕刻设备

技术领域

本发明涉及激光设备领域，特别涉及一种具有清理功能的安全型激光雕刻设备。

背景技术

激光雕刻机能提高雕刻的效率，使被雕刻处的表面光滑、圆润，迅速地降低被雕刻的非金属材料的温度，减少被雕刻物的形变和内应力；可广泛地用于对各种非金属材料进行精细雕刻的领域。

现有的激光雕刻机在进行雕刻工作时，产生较多的碎屑粉尘，需要人为清理，降低了清理的便捷性，从而降低了现有的激光雕刻机的实用性，不仅如此，现有的激光雕刻机依靠激光对工件进行雕刻工作，由于激光头没有遮挡装置，导致在工作时，操作工容易误操作与激光接触，增加了激光损伤操作工的几率，降低了安全性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种具有清理功能的安全型激光雕刻设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有清理功能的安全型激光雕刻设备，包括工作台、顶板、激光头和两个支杆，所述顶板的两端分别通过两个支杆与工作台的两侧固定连接，所述激光头设置在顶板的下方，其中一个支杆上固定有控制板，所述控制板内设有PLC，还包括清理机构和防护机构，所述防护机构设置在顶板的下方，所述清理机构设置在工作台上；

所述防护机构包括防护罩和两个驱动组件，所述防护罩上设有穿孔，所述激光头穿过穿孔，所述驱动组件设置在顶板的下方，所述驱动组件与防护罩连接；

所述驱动组件包括第一电机、转盘和拉线，所述第一电机固定在顶板的下方，所述第一电机与转盘传动连接，所述拉线的一端卷绕在转盘上，所述拉线的另一端与防护罩固定连接，所述第一电机与PLC电连接；

所述清理机构包括清理组件、灰斗、集尘盒和两个吸尘组件，所述清理组件设置在工作台的上方，所述工作台上设有若干通孔，所述灰斗固定在工作台内的顶部，两个吸尘组件分别设置在灰斗的两侧，所述集尘盒固定在工作台内的底部，所述灰斗通过吸尘组件与集尘盒连接；

所述清理组件包括第二电机、第一轴承、第二轴承和两个清理单元，所述第二电机和第一轴承分别与两个支杆固定连接，所述第二轴承固定在工作台上，所述清理单元包括蜗杆、丝杆和清理板，所述蜗杆的一端与丝杆的一端固定连接，两个丝杆的另一端固定连接，所述第二轴承设置在两个丝杆的连接处，所述清理板套设在丝杆上，所述清理板与丝杆的连接处设有与丝杆匹配的螺纹，所述清理板抵靠在工作台上，所述第二电机与其中一个蜗杆的另一端传动连接，另一个蜗杆的另一端与第一轴承的内圈固定连接，所述蜗杆与吸尘组件一一对应，所述蜗杆与吸尘组件连接，所述第二电机与PLC电连接。

作为优选，为了实现吸尘的功能，所述吸尘组件包括传动单元和吸尘单元，所述吸尘单元通过传动单元与蜗杆连接，所述吸尘单元包括气筒、活塞、第一连管、第二连管、气杆和移动板，所述气筒固定在集尘盒的上方，所述气筒的一侧通过第一连管与灰斗连通，所述气筒的下方通过第二连管与集尘盒连通，所述活塞设置在气筒的内部，所述活塞与气筒的内壁密封连接，所述气杆的一端与活塞固定连接，所述气筒的远离第一连管的一侧设有小孔，所述气杆的另一端穿过小孔与移动板固定连接，所述移动板与传动单元连接。

作为优选，为了使得移动板移动，所述传动单元包括传动轴、蜗轮、第三轴承、转杆和连杆，所述第三轴承固定在工作台内的顶部，所述工作台上设有两个开口，所述开口与传动单元一一对应，所述传动轴的一端与转杆的一端固定连接，所述转杆的另一端通过连杆与移动板铰接，所述传动轴的另一端穿过开口与蜗轮固定连接，所述蜗轮与蜗杆啮合，所述传动轴与第三轴承的内圈固定连接。

作为优选，为了限制移动板的移动方向，所述吸尘组件还包括两个导向杆，所述移动板的两端均设有圆孔，所述圆孔与导向杆一一对应，所述导向杆的一端与气筒固定连接，所述导向杆的另一端穿过圆孔，所述移动板与导向杆滑动连接。

作为优选，为了限制移动板的移动距离，所述吸尘组件还包括两个限位板，所述限位板与导向杆一一对应，所述限位板与导向杆的远离气筒的一端固定连接。

作为优选，为了使得清理板移动时不转动，所述清理机构还包括限位杆，所述限位杆的两端分别与两个支杆固定连接，所述限位杆与丝杆平行设置，所述清理板套设在限位杆上，所述清理板与限位杆滑动连接。

作为优选，为了检测距离，所述防护罩上固定有距离传感器，所述距离传感器与PLC电连接。

作为优选，为了使得蜗轮转动流畅和清理板移动流畅，所述蜗杆和丝杆上均涂有润滑脂。

作为优选，为了使得第二电机与PLC电连接，所述第二电机为伺服电机。

作为优选，为了实现第一连管和第二连管的单向流通，所述第一连管和第二连管内均设有单向阀，所述单向阀与PLC电连接。

本发明的有益效果是，该具有清理功能的安全型激光雕刻设备通过清理机构，实现了收集碎屑的功能，无需人为清理，减轻了操作工的工作负担，与现有的清理机构相比，该清理机构在将工作台上的碎屑推入灰斗的同时还能向灰斗抽气，便于碎屑进入灰斗的内部，提升了清理效果，通过防护机构，实现了防护的功能，通过对激光头的遮挡，避免雕刻时产生的激光误伤操作工，提高了安全性，与现有的防护机构相比，该防护机构操作便捷，实用性高。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的具有清理功能的安全型激光雕刻设备的结构示意图；

图2是本发明的具有清理功能的安全型激光雕刻设备的防护机构的结构示意图；

图3是本发明的具有清理功能的安全型激光雕刻设备的吸尘组件的结构示意图；

图4是本发明的具有清理功能的安全型激光雕刻设备的清理机构的结构示意图；

图中：1.工作台，2.激光头，3.顶板，4.支杆，5.控制板，6.防护罩，7.第一电机，8.转盘，9.拉线，10.距离传感器，11.第二电机，12.蜗杆，13.丝杆，14.清理板，15.限位杆，16.蜗轮，17.传动轴，18.转杆，19.连杆，20.移动板，21.气筒，22.活塞，23.气杆，24.第一连管，25.第二连管，26.集尘盒，27.灰斗，28.导向杆，29.限位板。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1所示，一种具有清理功能的安全型激光雕刻设备，包括工作台1、顶板3、激光头2和两个支杆4，所述顶板3的两端分别通过两个支杆4与工作台1的两侧固定连接，所述激光头2设置在顶板3的下方，其中一个支杆4上固定有控制板5，所述控制板5内设有PLC，还包括清理机构和防护机构，所述防护机构设置在顶板3的下方，所述清理机构设置在工作台1上；

PLC，即可编程逻辑控制器，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程，其实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，一般用于数据的处理以及指令的接收和输出，用于实现中央控制。

该具有清理功能的安全型激光雕刻设备通过清理机构，实现了收集碎屑的功能，无需人为清理，减轻了操作工的工作负担，通过防护机构，实现了防护的功能，通过对激光头2的遮挡，避免雕刻时产生的激光误伤操作工，提高了安全性。

如图2所示，所述防护机构包括防护罩6和两个驱动组件，所述防护罩6上设有穿孔，所述激光头2穿过穿孔，所述驱动组件设置在顶板3的下方，所述驱动组件与防护罩6连接；

所述驱动组件包括第一电机7、转盘8和拉线9，所述第一电机7固定在顶板3的下方，所述第一电机7与转盘8传动连接，所述拉线9的一端卷绕在转盘8上，所述拉线9的另一端与防护罩6固定连接，所述第一电机7与PLC电连接；

当进行防护工作时，控制第一电机7启动，带动转盘8转动，放长拉线9，使得防护罩6向下移动，使得防护罩6与待雕刻的工件抵靠，使得防护罩6对激光头2进行遮挡，避免雕刻时激光误伤操作工，提高了安全性。

如图3-4所示，所述清理机构包括清理组件、灰斗27、集尘盒26和两个吸尘组件，所述清理组件设置在工作台1的上方，所述工作台1上设有若干通孔，所述灰斗27固定在工作台1内的顶部，两个吸尘组件分别设置在灰斗27的两侧，所述集尘盒26固定在工作台1内的底部，所述灰斗27通过吸尘组件与集尘盒26连接；

所述清理组件包括第二电机11、第一轴承、第二轴承和两个清理单元，所述第二电机11和第一轴承分别与两个支杆4固定连接，所述第二轴承固定在工作台1上，所述清理单元包括蜗杆12、丝杆13和清理板14，所述蜗杆12的一端与丝杆13的一端固定连接，两个丝杆13的另一端固定连接，所述第二轴承设置在两个丝杆13的连接处，所述清理板14套设在丝杆13上，所述清理板14与丝杆13的连接处设有与丝杆13匹配的螺纹，所述清理板14抵靠在工作台1上，所述第二电机11与其中一个蜗杆12的另一端传动连接，另一个蜗杆12的另一端与第一轴承的内圈固定连接，所述蜗杆12与吸尘组件一一对应，所述蜗杆12与吸尘组件连接，所述第二电机11与PLC电连接。

当进行清理碎屑工作时，控制第二电机11启动，带动蜗杆12和丝杆13转动，使得清理板14沿着丝杆13移动，从而通过清理板14将工作台1上的碎屑从通孔处推入灰斗27的内部，蜗杆12转动的同时带动吸尘组件工作，带动移动板20来回的移动，通过气杆23带动活塞22在气筒21内来回的移动，从而将灰斗27内收集到的灰尘导入集尘盒26的内部，活塞22向远离第一连管24移动时，通过第一连管24将灰斗27内收集到的碎屑吸入气筒21的内部，当活塞22向靠近第一连管24的方向移动时，将气筒21吸收到的碎屑经过第二连管25导入集尘盒26内，实现收集碎屑的功能，通过吸尘组件工作，使得灰斗27内形成负压，从而吸收工作台1外的空气，从而便于工作台1上的碎屑被吸入灰斗27的内部，提升了清理碎屑的效果，无需人为清理，提高了清理碎屑的便捷性。

作为优选，为了实现吸尘的功能，所述吸尘组件包括传动单元和吸尘单元，所述吸尘单元通过传动单元与蜗杆12连接，所述吸尘单元包括气筒21、活塞22、第一连管24、第二连管25、气杆23和移动板20，所述气筒21固定在集尘盒26的上方，所述气筒21的一侧通过第一连管24与灰斗27连通，所述气筒21的下方通过第二连管25与集尘盒26连通，所述活塞22设置在气筒21的内部，所述活塞22与气筒21的内壁密封连接，所述气杆23的一端与活塞22固定连接，所述气筒21的远离第一连管24的一侧设有小孔，所述气杆23的另一端穿过小孔与移动板20固定连接，所述移动板20与传动单元连接。

作为优选，为了使得移动板20移动，所述传动单元包括传动轴17、蜗轮16、第三轴承、转杆18和连杆19，所述第三轴承固定在工作台1内的顶部，所述工作台1上设有两个开口，所述开口与传动单元一一对应，所述传动轴17的一端与转杆18的一端固定连接，所述转杆18的另一端通过连杆19与移动板20铰接，所述传动轴17的另一端穿过开口与蜗轮16固定连接，所述蜗轮16与蜗杆12啮合，所述传动轴17与第三轴承的内圈固定连接。

当进行除尘工作时，第一电机7启动，使得蜗杆12和丝杆13转动，带动清理板14移动，从而使得清理板14将工作台1上的碎屑从通孔处推入灰斗27的内部，同时，通过蜗杆12与蜗轮16的啮合，使得蜗轮16转动，带动传动轴17转动，使得转杆18转动，通过连杆19带动密封板往复移动，通过气杆23在气筒21的内部往复的移动，从而将灰斗27内收集的碎屑抽入收集盒内，实现收集碎屑的功能，提高了清理碎屑的便捷性，无需人为清理，减轻了操作工的工作负担。

作为优选，为了限制移动板20的移动方向，所述吸尘组件还包括两个导向杆28，所述移动板20的两端均设有圆孔，所述圆孔与导向杆28一一对应，所述导向杆28的一端与气筒21固定连接，所述导向杆28的另一端穿过圆孔，所述移动板20与导向杆28滑动连接。

通过设置导向杆28，限制了移动板20的移动方向，使得移动板20移动时不发生晃动，从而提高了移动板20移动时的稳定性。

作为优选，为了限制移动板20的移动距离，所述吸尘组件还包括两个限位板29，所述限位板29与导向杆28一一对应，所述限位板29与导向杆28的远离气筒21的一端固定连接。

通过设置限位板29，限制了移动板20的距离，避免移动板20与导向杆28脱离，影响移动板20的稳定移动。

作为优选，为了使得清理板14移动时不转动，所述清理机构还包括限位杆15，所述限位杆15的两端分别与两个支杆4固定连接，所述限位杆15与丝杆13平行设置，所述清理板14套设在限位杆15上，所述清理板14与限位杆15滑动连接。

通过设置限位杆15，限制了清理板14的移动方向，使得清理板14沿着丝杆13移动时不会发生转动，从而提高了清理板14移动时的稳定性。

作为优选，为了检测距离，所述防护罩6上固定有距离传感器10，所述距离传感器10与PLC电连接。

通过距离传感器10检测防护罩6与待雕刻工件之间的距离，发送信号给PLC，PLC控制第一电机7启动，使得防护罩6与工件抵靠，从而对激光头2进行遮挡，避免激光雕刻时激光误伤操作工，提高了安全性。

作为优选，为了使得蜗轮16转动流畅和清理板14移动流畅，所述蜗杆12和丝杆13上均涂有润滑脂。

通过在蜗杆12和丝杆13上涂抹润滑脂，减小了蜗轮16与蜗杆12之间的摩擦力，使得蜗轮16转动流畅，也减小了清理板14与丝杆13之间的摩擦力，从而使得清理板14沿着丝杆13移动时更加的流畅。

作为优选，为了使得第二电机11与PLC电连接，所述第二电机11为伺服电机。

作为优选，为了实现第一连管24和第二连管25的单向流通，所述第一连管24和第二连管25内均设有单向阀，所述单向阀与PLC电连接。

通过在第一连管24和第二连管25内设有单向阀，使得活塞22向远离第一连管24移动时，通过第一连管24将灰斗27内收集到的碎屑吸入气筒21的内部，当活塞22向靠近第一连管24的方向移动时，将气筒21吸收到的碎屑经过第二连管25导入集尘盒26内，实现收集碎屑的功能，也实现了第一连管24和第二连管25的单向流通。

当进行防护工作时，控制第一电机7启动，带动转盘8转动，放长拉线9，使得防护罩6向下移动，使得防护罩6与待雕刻的工件抵靠，使得防护罩6对激光头2进行遮挡，避免雕刻时激光误伤操作工，提高了安全性。当进行清理碎屑工作时，控制第二电机11启动，带动蜗杆12和丝杆13转动，使得清理板14沿着丝杆13移动，从而通过清理板14将工作台1上的碎屑从通孔处推入灰斗27的内部，蜗杆12转动的同时带动蜗轮16转动，带动传动轴17转动，使得转杆18转动，通过连杆19带动密封板来回的移动，通过气杆23在气筒21的内部往复的移动，从而将灰斗27内收集的碎屑抽入收集盒内，活塞22向远离第一连管24移动时，通过第一连管24将灰斗27内收集到的碎屑吸入气筒21的内部，当活塞22向靠近第一连管24的方向移动时，将气筒21吸收到的碎屑经过第二连管25导入集尘盒26内，实现收集碎屑的功能，通过吸尘组件工作，使得灰斗27内形成负压，从而吸收工作台1外的空气，从而便于工作台1上的碎屑被吸入灰斗27的内部，提升了清理碎屑的效果，无需人为清理，提高了清理碎屑的便捷性。

与现有技术相比，该具有清理功能的安全型激光雕刻设备通过清理机构，实现了收集碎屑的功能，无需人为清理，减轻了操作工的工作负担，与现有的清理机构相比，该清理机构在将工作台1上的碎屑推入灰斗27的同时还能向灰斗27抽气，便于碎屑进入灰斗27的内部，提升了清理效果，通过防护机构，实现了防护的功能，通过对激光头2的遮挡，避免雕刻时产生的激光误伤操作工，提高了安全性，与现有的防护机构相比，该防护机构操作便捷，实用性高。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种具有清理功能的安全型激光雕刻设备，包括工作台(1)、顶板(3)、激光头(2)和两个支杆(4)，所述顶板(3)的两端分别通过两个支杆(4)与工作台(1)的两侧固定连接，所述激光头(2)设置在顶板(3)的下方，其中一个支杆(4)上固定有控制板(5)，所述控制板(5)内设有PLC，其特征在于，还包括清理机构和防护机构，所述防护机构设置在顶板(3)的下方，所述清理机构设置在工作台(1)上；

所述防护机构包括防护罩(6)和两个驱动组件，所述防护罩(6)上设有穿孔，所述激光头(2)穿过穿孔，所述驱动组件设置在顶板(3)的下方，所述驱动组件与防护罩(6)连接；

所述驱动组件包括第一电机(7)、转盘(8)和拉线(9)，所述第一电机(7)固定在顶板(3)的下方，所述第一电机(7)与转盘(8)传动连接，所述拉线(9)的一端卷绕在转盘(8)上，所述拉线(9)的另一端与防护罩(6)固定连接，所述第一电机(7)与PLC电连接；

所述清理机构包括清理组件、灰斗(27)、集尘盒(26)和两个吸尘组件，所述清理组件设置在工作台(1)的上方，所述工作台(1)上设有若干通孔，所述灰斗(27)固定在工作台(1)内的顶部，两个吸尘组件分别设置在灰斗(27)的两侧，所述集尘盒(26)固定在工作台(1)内的底部，所述灰斗(27)通过吸尘组件与集尘盒(26)连接；

所述清理组件包括第二电机(11)、第一轴承、第二轴承和两个清理单元，所述第二电机(11)和第一轴承分别与两个支杆(4)固定连接，所述第二轴承固定在工作台(1)上，所述清理单元包括蜗杆(12)、丝杆(13)和清理板(14)，所述蜗杆(12)的一端与丝杆(13)的一端固定连接，两个丝杆(13)的另一端固定连接，所述第二轴承设置在两个丝杆(13)的连接处，所述清理板(14)套设在丝杆(13)上，所述清理板(14)的与丝杆(13)的连接处设有与丝杆(13)匹配的螺纹，所述清理板(14)抵靠在工作台(1)上，所述第二电机(11)与其中一个蜗杆(12)的另一端传动连接，另一个蜗杆(12)的另一端与第一轴承的内圈固定连接，所述蜗杆(12)与吸尘组件一一对应，所述蜗杆(12)与吸尘组件连接，所述第二电机(11)与PLC电连接。

2.如权利要求1所述的具有清理功能的安全型激光雕刻设备，其特征在于，所述吸尘组件包括传动单元和吸尘单元，所述吸尘单元通过传动单元与蜗杆(12)连接，所述吸尘单元包括气筒(21)、活塞(22)、第一连管(24)、第二连管(25)、气杆(23)和移动板(20)，所述气筒(21)固定在集尘盒(26)的上方，所述气筒(21)的一侧通过第一连管(24)与灰斗(27)连通，所述气筒(21)的下方通过第二连管(25)与集尘盒(26)连通，所述活塞(22)设置在气筒(21)的内部，所述活塞(22)与气筒(21)的内壁密封连接，所述气杆(23)的一端与活塞(22)固定连接，所述气筒(21)的远离第一连管(24)的一侧设有小孔，所述气杆(23)的另一端穿过小孔与移动板(20)固定连接，所述移动板(20)与传动单元连接。

3.如权利要求2所述的具有清理功能的安全型激光雕刻设备，其特征在于，所述传动单元包括传动轴(17)、蜗轮(16)、第三轴承、转杆(18)和连杆(19)，所述第三轴承固定在工作台(1)内的顶部，所述工作台(1)上设有两个开口，所述开口与传动单元一一对应，所述传动轴(17)的一端与转杆(18)的一端固定连接，所述转杆(18)的另一端通过连杆(19)与移动板(20)铰接，所述传动轴(17)的另一端穿过开口与蜗轮(16)固定连接，所述蜗轮(16)与蜗杆(12)啮合，所述传动轴(17)与第三轴承的内圈固定连接。

4.如权利要求3所述的具有清理功能的安全型激光雕刻设备，其特征在于，所述吸尘组件还包括两个导向杆(28)，所述移动板(20)的两端均设有圆孔，所述圆孔与导向杆(28)一一对应，所述导向杆(28)的一端与气筒(21)固定连接，所述导向杆(28)的另一端穿过圆孔，所述移动板(20)与导向杆(28)滑动连接。

5.如权利要求4所述的具有清理功能的安全型激光雕刻设备，其特征在于，所述吸尘组件还包括两个限位板(29)，所述限位板(29)与导向杆(28)一一对应，所述限位板(29)与导向杆(28)的远离气筒(21)的一端固定连接。

6.如权利要求1所述的具有清理功能的安全型激光雕刻设备，其特征在于，所述清理机构还包括限位杆(15)，所述限位杆(15)的两端分别与两个支杆(4)固定连接，所述限位杆(15)与丝杆(13)平行设置，所述清理板(14)套设在限位杆(15)上，所述清理板(14)与限位杆(15)滑动连接。

7.如权利要求1所述的具有清理功能的安全型激光雕刻设备，其特征在于，所述防护罩(6)上固定有距离传感器(10)，所述距离传感器(10)与PLC电连接。

8.如权利要求1所述的具有清理功能的安全型激光雕刻设备，其特征在于，所述蜗杆(12)和丝杆(13)上均涂有润滑脂。

9.如权利要求1所述的具有清理功能的安全型激光雕刻设备，其特征在于，所述第二电机(11)为伺服电机。

10.如权利要求2所述的具有清理功能的安全型激光雕刻设备，其特征在于，所述第一连管(24)和第二连管(25)内均设有单向阀，所述单向阀与PLC电连接。