CN113770562A - 一种紫外皮秒超快激光精密打孔设备及工艺 - Google Patents

一种紫外皮秒超快激光精密打孔设备及工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种紫外皮秒超快激光精密打孔设备及工艺，包括机体、激光打孔器、工件，所述机体的上端一侧设有加工口，所述机体上端设有位于加工口上方并用于安装、移动激光打孔器的安装机构，所述机体内设有位于加工口下方的加工室，所述加工室的周壁上开设有安装槽，所述安装槽内设有用于固定工件的定位机构，所述机体的左侧设有位于加工室下方的出料槽，所述出料槽内安装有出料传送带。本发明还公开了一种采用本发明的紫外皮秒超快激光精密打孔设备的打孔工艺。本设备能够实现上料、打孔、卸料的一体化联动操作，实现共烧陶瓷片激光打孔工序的智能化，并能够对激光打孔后的共烧陶瓷片进行及时喷气降温，冷却效果较好。

Description

一种紫外皮秒超快激光精密打孔设备及工艺
技术领域
本发明涉及共烧陶瓷激光打孔技术领域，尤其涉及一种紫外皮秒超快激光精密打孔设备及工艺。
背景技术
共烧陶瓷打孔设备在国内外具有广阔的市场空间，据估计目前市场容量在10万台左右(包括陶瓷打孔及FPC打孔)，其中精密小孔打孔设备占10％左右。目前，共烧陶瓷打孔主要有三种方法：金属钻孔、冲孔和激光打孔。
现有的激光打孔，使用紫外皮秒超快激光精密打孔设备进行共烧陶瓷的打孔加工，但是现有的激光打孔设备，其上料、卸料是通过人工操作，整体效率较低、人力成本高，不够智能化，因此，现需设计一种紫外皮秒超快激光精密打孔设备，以实现上料、打孔、卸料的一体化联动操作，实现共烧陶瓷片激光打孔工序的智能化。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种紫外皮秒超快激光精密打孔设备及工艺。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种紫外皮秒超快激光精密打孔设备，包括机体、激光打孔器、工件，所述机体的上端一侧设有加工口，所述机体上端设有位于加工口上方并用于安装、移动激光打孔器的安装机构，所述机体内设有位于加工口下方的加工室，所述加工室的周壁上开设有安装槽，所述安装槽内设有用于固定工件的定位机构，所述机体的左侧设有位于加工室下方的出料槽，所述出料槽内安装有出料传送带，所述机体内设有位于加工口、加工室之间的推料槽，所述推料槽内设有用于将工件推动至加工室内的上料机构，所述机体内设有位于加工室、出料槽之间的活动槽，所述活动槽内设有用于对工件承托的托料机构，所述机体的右侧壁上嵌装有与上料机构、托料机构连接的驱动机构，所述机体上端设有与推料槽连通并用于码放工件的存料机构。
作为本发明的进一步改进，所述安装机构包括固定在机体上端并位于加工口上方的安装架，所述安装架的内顶部安装有X向电动滑轨，所述X向电动滑轨上安装有X移动座，所述X移动座上安装有Y向电动滑轨，所述Y向电动滑轨上设有Y移动座，所述激光打孔器安装在Y移动座上。
作为本发明的进一步改进，所述驱动机构包括嵌装在机体右侧壁上的伸缩气缸，所述伸缩气缸的伸缩端向机体右侧伸出并固定有移动板。
作为本发明的进一步改进，所述上料机构包括设置在推料槽内并可横向滑动的上料板，所述上料板一端设有位于漏料口下方并用于容纳工件的上料槽，所述上料板远离上料槽的一端固定有连接杆，所述连接杆远离上料板的一端向右贯穿推料槽的内壁并固定在移动板上。
作为本发明的进一步改进，所述托料机构包括设置在活动槽并可横向滑动的托料板，所述托料板的侧壁上固定有活动杆，所述活动杆远离托料板的一端向右贯穿活动槽的内壁并延伸至机体外侧，且活动杆位于机体外的一端贯穿移动板并固定有限位块，所述活动杆位于活动槽内的侧壁上套装有弹簧，且弹簧的两端分别与托料板、活动槽内壁相抵。
作为本发明的进一步改进，所述机体内部设有位于推料槽下方的泵气滑腔，所述泵气滑腔的左侧内壁上开设有与机体外连通的通孔，所述泵气滑腔内设有磁性滑塞，所述上料板的右端固定套装有与磁性滑塞磁性相吸的磁性环，所述泵气滑腔的右侧壁连接有进气管，所述加工室的内侧壁上设有环形槽，所述环形槽内设有环形管，所述环形管的侧壁上沿周向设有喷气嘴，所述机体的内部设有用于将环形管、泵气滑腔连通的出气管，所述进气管、出气管内均安装有单向阀。
作为本发明的进一步改进，所述定位机构包括安装在安装槽内的定位气缸，所述定位气缸的伸缩端安装有用于对工件进行定位固定的定位夹，所述推料槽靠近加工室上方的一侧内壁上嵌装有按压开关，所述按压开关与定位气缸电连接并用于控制定位气缸的伸缩。
作为本发明的进一步改进，所述存料机构包括固定在机体上端的存料筒，所述推料槽内顶部开设有位于存料筒正下方的漏料口，所述工件竖向码放在存料筒内。
作为本发明的进一步改进，所述托料板的上端设有呈矩形分布并对工件支撑的四个垫块，所述活动槽的内顶部开设有与垫块对应的条形槽。
一种采用本发明的紫外皮秒超快激光精密打孔设备的打孔工艺，包括以下步骤：
步骤一，将工件码放在存料筒内，工件通过漏料口下料至上料槽内；
步骤二，启动伸缩气缸收缩，带动托料板移动至加工室的下方，上料板将工件推动至加工室内并下落至托料板上，实现工件的上料，通过按压开关，启动定位气缸伸长，通过定位夹将上料至加工室内的工件进行定位固定；
步骤三，启动激光打孔器对步骤二中定位的工件进行打孔；
步骤四，打孔完毕后，启动伸缩气缸伸长，带动上料板、托料板右移复位，托料板不再挡住加工室，实现托料板上完成加工的工件下料至出料传送带上进行出料，且上料槽重新移动至漏料口下方，下一个工件落入上料槽内，重复操作即可进行后续的工件的打孔。
本发明的有益效果：
1、通过设置驱动机构、上料机构、托料机构，通过伸缩气缸收缩，即可带动移动板左移，弹簧的弹力作用在托料板，推动托料板在活动槽左移，且托料板先于上料板移动至加工室下方，对工件起到承托的效果，移动板左移时带动上料板左移，将暂存在上料槽内的工件推动至加工室内完成上料，即可进行后续激光打孔加工；
而在工件加工完毕后，启动伸缩气缸伸长，即可带动上料板、托料板右移复位，托料板不再挡住加工室，实现托料板上完成加工的工件下料至出料传送带上进行出料，完成下一次的装料。
2、通过设置定位机构，上料板将工件推动上料至加工室内后，通过上料板抵压开启按压开关，使得定位气缸启动伸长，进而通过定位夹将待激光打孔的工件进行定位固定，保证工件的稳定性，进而保证后续激光打孔的精密性，保证打孔的质量。
3、通过设置泵气滑腔、环形管、喷气嘴、磁性滑塞、磁性环，上料板向左移动对工件进行上料时，由于磁性环与磁性滑塞磁性相吸，上料板向左移动时，带动磁性滑塞在泵气滑腔向左移动，使得磁性滑塞右侧抽吸气体，在工件完成激光打孔加工后，上料板向右侧移动复位时，即可带动磁性滑塞向右移动将泵气滑腔内气体通过出气管挤压至环形管内并通过喷气嘴喷出，进而对激光打孔后的工件进行快速喷气降温，提高冷却效率。
本发明能够实现上料、打孔、卸料的一体化联动操作，实现共烧陶瓷片激光打孔工序的智能化，并能够对激光打孔后的共烧陶瓷片进行及时喷气降温，冷却效果较好。
附图说明
图1为本发明提出的一种紫外皮秒超快激光精密打孔设备的结构示意图；
图2为本发明提出的一种紫外皮秒超快激光精密打孔设备的托料板、垫块的结构示意图；
图3为本发明提出的一种紫外皮秒超快激光精密打孔设备的定位机构的结构示意图；
图4为图1中A处放大图。
图中：1机体、2活动杆、3移动板、4限位块、5伸缩气缸、6连接杆、7推料槽、8上料板、9上料槽、10存料筒、11工件、12漏料口、13安装架、14X向电动滑轨、15X移动座、16Y向电动滑轨、17Y移动座、18激光打孔器、19加工口、20按压开关、21环形槽、22环形管、23喷气嘴、24加工室、25出料槽、26出料传送带、27活动槽、28托料板、29垫块、30条形槽、31弹簧、32定位气缸、33定位夹、34安装槽、35磁性环、36进气管、37泵气滑腔、38磁性滑塞、39出气管。
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。
参照图1-4，一种紫外皮秒超快激光精密打孔设备，包括机体1、激光打孔器18、工件11，机体1的上端一侧设有加工口19，机体1上端设有位于加工口19上方并用于安装、移动激光打孔器18的安装机构，安装机构包括固定在机体1上端并位于加工口19上方的安装架13，安装架13的内顶部安装有X向电动滑轨14，X向电动滑轨14上安装有X移动座15，X移动座15上安装有Y向电动滑轨16，Y向电动滑轨16上设有Y移动座17，激光打孔器18安装在Y移动座17上，X向电动滑轨14、Y向电动滑轨16为现有技术，能够在平面内调整激光打孔器18的位置，满足精确打孔的需要；
机体1内设有位于加工口19下方的加工室24，加工室24的周壁上开设有安装槽34，安装槽34内设有用于固定工件11的定位机构，机体1的左侧设有位于加工室24下方的出料槽25，出料槽25内安装有出料传送带26，机体1内设有位于加工口19、加工室24之间的推料槽7，推料槽7内设有用于将工件11推动至加工室24内的上料机构，机体1内设有位于加工室24、出料槽25之间的活动槽27，活动槽27内设有用于对工件11承托的托料机构，机体1的右侧壁上嵌装有与上料机构、托料机构连接的驱动机构，驱动机构包括嵌装在机体1右侧壁上的伸缩气缸5，伸缩气缸5的伸缩端向机体1右侧伸出并固定有移动板3，机体1上端设有与推料槽7连通并用于码放工件11的存料机构。
上料机构包括设置在推料槽7内并可横向滑动的上料板8，上料板8一端设有位于漏料口12下方并用于容纳工件11的上料槽9，上料板8远离上料槽9的一端固定有连接杆6，连接杆6远离上料板8的一端向右贯穿推料槽7的内壁并固定在移动板3上。
托料机构包括设置在活动槽27并可横向滑动的托料板28，托料板28的上端设有呈矩形分布并对工件11支撑的四个垫块29，垫块29可采用橡胶材质，使得工件11下料至托料板28上时，能够起到缓冲作用，对工件11进行保护，且垫块29可将工件11悬空支撑，进而便于工件11被定位固定，活动槽27的内顶部开设有与垫块29对应的条形槽30，托料板28的侧壁上固定有活动杆2，活动杆2远离托料板28的一端向右贯穿活动槽27的内壁并延伸至机体1外侧，且活动杆2位于机体1外的一端贯穿移动板3并固定有限位块4，活动杆2位于活动槽27内的侧壁上套装有弹簧31，且弹簧31的两端分别与托料板28、活动槽27内壁相抵。
机体1内部设有位于推料槽7下方的泵气滑腔37，泵气滑腔37的左侧内壁上开设有与机体1外连通的通孔，泵气滑腔37内设有磁性滑塞38，上料板8的右端固定套装有与磁性滑塞38磁性相吸的磁性环35，泵气滑腔37的右侧壁连接有进气管36，加工室24的内侧壁上设有环形槽21，环形槽21内设有环形管22，环形管22的侧壁上沿周向设有喷气嘴23，机体1的内部设有用于将环形管22、泵气滑腔37连通的出气管39，进气管36、出气管39内均安装有单向阀，实现进气管36、出气管39的单向进气、单向出气。
定位机构包括安装在安装槽34内的定位气缸32，定位气缸32的伸缩端安装有用于对工件11进行定位固定的定位夹33，推料槽7靠近加工室24上方的一侧内壁上嵌装有按压开关20，按压开关20与定位气缸32电连接并用于控制定位气缸32的伸缩，按压开关20受压开启，控制定位气缸32启动伸长，进而通过定位夹33将待激光打孔的工件11进行定位固定。
存料机构包括固定在机体1上端的存料筒10，推料槽7内顶部开设有位于存料筒10正下方的漏料口12，工件11竖向码放在存料筒10内，工件11利用重力实现自动下料至上料板8上的上料槽9内。
一种采用本发明的紫外皮秒超快激光精密打孔设备的打孔工艺，包括以下步骤：
步骤一，将工件11码放在存料筒10内，工件11通过漏料口12下料至上料槽9内；
步骤二，启动伸缩气缸5收缩，带动托料板28移动至加工室24的下方，上料板8将工件11推动至加工室24内并下落至托料板28上，实现工件11的上料，通过按压开关20，启动定位气缸32伸长，通过定位夹33将上料至加工室24内的工件11进行定位固定；
步骤三，启动激光打孔器18对步骤二中定位的工件11进行打孔；
步骤四，打孔完毕后，启动伸缩气缸5伸长，带动上料板8、托料板28右移复位，托料板28不再挡住加工室24，实现托料板28上完成加工的工件11下料至出料传送带26上进行出料，且上料槽9重新移动至漏料口12下方，下一个工件11落入上料槽9内，重复操作即可进行后续的工件11的打孔。
本发明使用时，将工件11码放在存料筒10内，工件11通过漏料口12下料至上料槽9内，启动伸缩气缸5收缩，即可带动移动板3左移，弹簧31的弹力作用在托料板28，推动托料板28在活动槽27左移，且托料板28先于上料板8移动至加工室24下方，对工件11起到承托的效果，移动板3左移时带动上料板8左移，将暂存在上料槽9内的工件11推动至加工室24内完成上料，且上料板8左移至极限位置时，抵压开启按压开关20，使得定位气缸32启动伸长，进而通过定位夹33将待激光打孔的工件11进行定位固定，保证工件11的稳定性，启动激光打孔器18对步骤二中定位的工件11进行打孔，并通过X向电动滑轨14、Y向电动滑轨16调整激光打孔器18的位置，完成全面的打孔操作，而在工件11加工完毕后，启动伸缩气缸5伸长，即可带动上料板8、托料板28右移复位，上料板8离开按压开关20，定位气缸32启动收缩，解除对工件11的定位，托料板28不再挡住加工室24，实现托料板28上完成加工的工件11下料至出料传送带26上进行出料，且上料槽9重新移动至漏料口12下方时，下一个工件11落入上料槽9内，重复操作即可进行后续的工件11的打孔。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种紫外皮秒超快激光精密打孔设备，包括机体(1)、激光打孔器(18)、工件(11)，其特征在于，所述机体(1)的上端一侧设有加工口(19)，所述机体(1)上端设有位于加工口(19)上方并用于安装、移动激光打孔器(18)的安装机构，所述机体(1)内设有位于加工口(19)下方的加工室(24)，所述加工室(24)的周壁上开设有安装槽(34)，所述安装槽(34)内设有用于固定工件(11)的定位机构，所述机体(1)的左侧设有位于加工室(24)下方的出料槽(25)，所述出料槽(25)内安装有出料传送带(26)，所述机体(1)内设有位于加工口(19)、加工室(24)之间的推料槽(7)，所述推料槽(7)内设有用于将工件(11)推动至加工室(24)内的上料机构，所述机体(1)内设有位于加工室(24)、出料槽(25)之间的活动槽(27)，所述活动槽(27)内设有用于对工件(11)承托的托料机构，所述机体(1)的右侧壁上嵌装有与上料机构、托料机构连接的驱动机构，所述机体(1)上端设有与推料槽(7)连通并用于码放工件(11)的存料机构。
2.根据权利要求1所述的一种紫外皮秒超快激光精密打孔设备，其特征在于，所述安装机构包括固定在机体(1)上端并位于加工口(19)上方的安装架(13)，所述安装架(13)的内顶部安装有X向电动滑轨(14)，所述X向电动滑轨(14)上安装有X移动座(15)，所述X移动座(15)上安装有Y向电动滑轨(16)，所述Y向电动滑轨(16)上设有Y移动座(17)，所述激光打孔器(18)安装在Y移动座(17)上。
3.根据权利要求1所述的一种紫外皮秒超快激光精密打孔设备，其特征在于，所述驱动机构包括嵌装在机体(1)右侧壁上的伸缩气缸(5)，所述伸缩气缸(5)的伸缩端向机体(1)右侧伸出并固定有移动板(3)。
4.根据权利要求3所述的一种紫外皮秒超快激光精密打孔设备，其特征在于，所述上料机构包括设置在推料槽(7)内并可横向滑动的上料板(8)，所述上料板(8)一端设有位于漏料口(12)下方并用于容纳工件(11)的上料槽(9)，所述上料板(8)远离上料槽(9)的一端固定有连接杆(6)，所述连接杆(6)远离上料板(8)的一端向右贯穿推料槽(7)的内壁并固定在移动板(3)上。
5.根据权利要求3所述的一种紫外皮秒超快激光精密打孔设备，其特征在于，所述托料机构包括设置在活动槽(27)并可横向滑动的托料板(28)，所述托料板(28)的侧壁上固定有活动杆(2)，所述活动杆(2)远离托料板(28)的一端向右贯穿活动槽(27)的内壁并延伸至机体(1)外侧，且活动杆(2)位于机体(1)外的一端贯穿移动板(3)并固定有限位块(4)，所述活动杆(2)位于活动槽(27)内的侧壁上套装有弹簧(31)，且弹簧(31)的两端分别与托料板(28)、活动槽(27)内壁相抵。
6.根据权利要求4所述的一种紫外皮秒超快激光精密打孔设备，其特征在于，所述机体(1)内部设有位于推料槽(7)下方的泵气滑腔(37)，所述泵气滑腔(37)的左侧内壁上开设有与机体(1)外连通的通孔，所述泵气滑腔(37)内设有磁性滑塞(38)，所述上料板(8)的右端固定套装有与磁性滑塞(38)磁性相吸的磁性环(35)，所述泵气滑腔(37)的右侧壁连接有进气管(36)，所述加工室(24)的内侧壁上设有环形槽(21)，所述环形槽(21)内设有环形管(22)，所述环形管(22)的侧壁上沿周向设有喷气嘴(23)，所述机体(1)的内部设有用于将环形管(22)、泵气滑腔(37)连通的出气管(39)，所述进气管(36)、出气管(39)内均安装有单向阀。
7.根据权利要求4所述的一种紫外皮秒超快激光精密打孔设备，其特征在于，所述定位机构包括安装在安装槽(34)内的定位气缸(32)，所述定位气缸(32)的伸缩端安装有用于对工件(11)进行定位固定的定位夹(33)，所述推料槽(7)靠近加工室(24)上方的一侧内壁上嵌装有按压开关(20)，所述按压开关(20)与定位气缸(32)电连接并用于控制定位气缸(32)的伸缩。
8.根据权利要求1所述的一种紫外皮秒超快激光精密打孔设备，其特征在于，所述存料机构包括固定在机体(1)上端的存料筒(10)，所述推料槽(7)内顶部开设有位于存料筒(10)正下方的漏料口(12)，所述工件(11)竖向码放在存料筒(10)内。
9.根据权利要求5所述的一种紫外皮秒超快激光精密打孔设备，其特征在于，所述托料板(28)的上端设有呈矩形分布并对工件(11)支撑的四个垫块(29)，所述活动槽(27)的内顶部开设有与垫块(29)对应的条形槽(30)。
10.一种采用权利要求1～9任一项的紫外皮秒超快激光精密打孔设备的打孔工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，将工件(11)码放在存料筒(10)内，工件(11)通过漏料口(12)下料至上料槽(9)内；
步骤二，启动伸缩气缸(5)收缩，带动托料板(28)移动至加工室(24)的下方，上料板(8)将工件(11)推动至加工室(24)内并下落至托料板(28)上，实现工件(11)的上料，通过按压开关(20)，启动定位气缸(32)伸长，通过定位夹(33)将上料至加工室(24)内的工件(11)进行定位固定；
步骤三，启动激光打孔器(18)对步骤二中定位的工件(11)进行打孔；
步骤四，打孔完毕后，启动伸缩气缸(5)伸长，带动上料板(8)、托料板(28)右移复位，托料板(28)不再挡住加工室(24)，实现托料板(28)上完成加工的工件(11)下料至出料传送带(26)上进行出料，且上料槽(9)重新移动至漏料口(12)下方，下一个工件(11)落入上料槽(9)内，重复操作即可进行后续的工件(11)的打孔。
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