CN113941780A - 一种激光加工装置、激光打标设备及激光加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于激光加工技术领域，涉及一种激光加工装置、激光打标设备及激光加工方法，该激光加工装置包括双工位真空装置和激光加工组件，其中，双工位真空装置包括第一腔体、第二腔体、驱动组件、抽真空组件、腔体连接组件和充气组件；第一腔体和第二腔体均设置于驱动组件的驱动端上，以在驱动组件的驱动下轮流运动至激光加工组件的底部；抽真空组件通过腔体连接组件分别与第一腔体和第二腔体连通，用于分别对第一腔体和第二腔体抽真空；充气组件均与第一腔体和第二腔体连通，用于分别对抽真空后的第一腔体和第二腔体充入抗氧化物质；激光加工组件用于对第一腔体或第二腔体内的待加工工件进行激光加工。本发明提高了加工效率，且满足加工工艺要求。

Description

一种激光加工装置、激光打标设备及激光加工方法

技术领域

本发明涉及激光加工技术领域，尤其涉及一种激光加工装置、激光打标设备及激光加工方法。

背景技术

激光加工是利用光的能量经过透镜聚焦后在焦点上达到很高的能量密度，以依靠光热效应实现对工件的加工的。随着激光加工技术的逐渐成熟，激光加工已经能广泛应用于众多工业领域中，例如激光雕刻加工，激光雕刻技术是利用软件技术，按设计图稿输入数据进行自动雕刻的技术。近年来，人们已经能在各种材料的工件表面用激光雕刻上标识或者图案。对于金属或非金属材料的工件，由于金属或非金属材料对不同波长的激光都有很好的吸收作用，且将这些材料用于激光标记具有：有深度、无应力、更精细等优点，更扩大了激光在工业领域的应用。

但是，在实际应用中，发明人发现现有的激光加工设备，在激光加工如激光雕刻后，工件的表面常常会出现发黑的现象，从而无法满足加工工艺要求及客户的需求；另外，现有的激光加工设备，如激光打标设备通常采用单工位，且常将用于激光加工的振镜设置在密闭空腔内，导致难以将振镜和密闭空腔单独分开，所以总体上加工效率较低。

发明内容

本发明实施例的目的在于解决激光加工过程中，工件表面容易变黑，无法满足加工工艺要求，以及单工位加工的加工效率低的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供一种激光加工装置，采用了如下所述的技术方案：

该激光加工装置包括：双工位真空装置和激光加工组件，所述双工位真空装置包括第一腔体、第二腔体、驱动组件、抽真空组件、腔体连接组件和充气组件；

所述第一腔体和所述第二腔体均设置于所述驱动组件的驱动端上，以在所述驱动组件的驱动下轮流运动至所述激光加工组件的底部；

所述抽真空组件通过所述腔体连接组件分别与所述第一腔体和所述第二腔体连通，用于分别对所述第一腔体和所述第二腔体抽真空；

所述充气组件均与所述第一腔体和所述第二腔体连通，用于分别对抽真空后的所述第一腔体和所述第二腔体充入抗氧化物质；

所述激光加工组件用于对内部填充有抗氧化物质的所述第一腔体或所述第二腔体内的待加工工件进行激光加工。

在一些实施例中，所述腔体连接组件包括腔体连接管和第一连接管，所述腔体连接管的两端分别连通所述第一腔体和所述第二腔体；所述第一连接管的一端与所述腔体连接管的中部连通，所述第一连接管的另一端与所述抽真空组件连通；

所述第一腔体上设置有与所述第一腔体连通的第一连接阀；所述第二腔体上设置有与所述第二腔体连通的第三连接阀；所述腔体连接管的一端通过所述第一连接阀与所述第一腔体连接；所述腔体连接管的另一端通过所述第三连接阀与所述第二腔体连接。

在一些实施例中，所述第一腔体包括腔本体、活动门和能透射激光的保护镜片；所述腔本体的侧壁上开设有开口，所述腔本体的外壁上设置有所述第一连接阀；所述活动门设置于所述腔本体上，并能盖合所述开口；所述腔本体的顶部上开设有用于安装所述保护镜片的安装孔。

在一些实施例中，所述充气组件包括第一通气接口、第二通气接口和通入抗氧化物质的充气管，所述充气管分别通过所述第一通气接口和所述第二通气接口与所述第一腔体和所述第二腔体连通；

所述第一通气接口和所述第一连接阀均位于所述第一腔体的同一侧；所述第二通气接口和所述第三连接阀均位于所述第二腔体的同一侧。

在一些实施例中，所述第一腔体上还设置有与所述第一腔体连通的第二连接阀；所述第二腔体上还设置有与所述第二腔体连通的第四连接阀；

所述第二连接阀与所述第一连接阀对称设置在所述第一腔体的两侧，所述第四连接阀和所述第三连接阀对称设置在所述第二腔体的两侧；

所述激光加工装置还包括抽尘装置，所述抽尘装置连接于所述第二连接阀和所述第四连接阀，用于分别对所述第一腔体和所述第二腔体抽尘。

在一些实施例中，所述激光加工装置还包括机架，所述驱动组件包括第一驱动件和承载台；所述第一驱动件设置于所述机架的内部；

所述激光加工组件、所述第一腔体、所述第二腔体和所述承载台均设置于所述机架的顶部，所述抽真空组件设置在所述机架的底部上；

所述承载台连接于所述第一驱动件的驱动端以在所述第一驱动件的带动下转动，所述第一腔体和所述第二腔体均固定安装在所述承载台上；

所述第一驱动件和所述承载台的中部均开设有中心通孔，所述第一连接管的底端穿过所述中心通孔并与所述抽真空组件连通。

在一些实施例中，所述激光加工组件包括振镜、激光单元和升降单元；所述振镜设置于所述激光单元的前端，所述激光单元连接于所述升降单元的升降端，以在所述升降单元的带动下，与所述振镜一起做升降运动；

所述第一腔体和所述第二腔体以所述中心通孔为对称中心对称设置；在所述第一驱动件的带动下，所述承载台能正转180度后反转180度，以使所述第一腔体和所述第二腔体轮流运动至所述振镜的底部。

在一些实施例中，所述抽真空组件包括密封件、第一管路、第二管路、第三管路、抽真空件和第一连通阀，所述第二管路开设有第一管口和第二管口；

所述密封件固定安装在所述机架的内部，且所述密封件位于所述第一驱动件的底部；所述密封件的顶端与所述第一连接管的底端连接，所述密封件的底端通过所述第一管路与所述第二管路的所述第一管口连接；

所述第二管路的所述第二管口通过所述第一连通阀连接于所述第三管路的一端，所述第三管路的另一端连接于所述抽真空件。

为了解决上述技术问题，本发明实施例还提供一种激光打标设备，采用了如下所述的技术方案：该激光打标设备包括上述的激光加工装置。

为了解决上述技术问题，本发明实施例还提供一种激光加工方法，采用了如下所述的技术方案：所述激光加工方法应用于上述的激光加工装置，所述激光加工方法包括如下步骤：

安装待加工工件：在其中一个腔体内安装固定待加工工件；

转入加工工位：在驱动组件驱动下，已放入待加工工件的腔体切换至加工工位；

抽真空：在加工之前，抽真空组件对已放入待加工工件的腔体进行抽真空操作；

充入抗氧化物质：充气组件对抽真空后的腔体充入抗氧化物质；

激光加工：激光加工组件在加工工位上向抽真空和充入抗氧化物质的腔体内发射激光，以对相应腔体内的待加工工件进行加工；

交换两个腔体的位置：在驱动组件的驱动下，内有已加工完成的工件的腔体离开加工工位，同时，已安装待加工工件的另一腔体切换至加工工位；

在加工之前，另一腔体分别重复上述的抽真空、充入抗氧化物质和激光加工步骤。

与现有技术相比，本发明实施例提供的激光加工装置、激光打标设备及激光加工方法主要有以下有益效果：

该激光加工装置通过合理设置激光加工组件、第一腔体、第二腔体和驱动组件，当第一腔体到达加工工位时，第二腔体可以处于上料工位，并且在驱动组件的作用下，第一腔体和第二腔体可以相互交换加工工位和上料工位，这样可以缩短加工时间，以提高加工效率。另外，该激光加工装置通过合理设置抽真空组件、腔体连接组件和充气组件，以分别对第一腔体和第二腔体内抽真空和充满抗氧化物质，以使激光加工组件对处于抗氧化环境的待加工工件进行激光加工，这样，在激光加工过程中，能够避免待加工工件与氧气的接触，从而使加工出来的工件表面不易变黑，并有利于提高加工效果，满足加工工艺要求及客户的需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明中的方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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。其中：

图1是本发明一个实施例中激光加工装置的立体结构示意图；

图2是图1中A处的局部放大图；

图3是图1中双工位真空装置的一个立体结构示意图；

图4是图3中B处的局部放大图；

图5是图1中双工位真空装置的另一个立体结构示意图；

图6是图1中第一腔体的立体结构示意图；

图7是图6中C处的局部放大图；

图8是图1中抽尘装置的立体结构示意图；

图9是图1中激光加工组件的立体结构示意图。

附图中的标号如下：

100、激光加工装置；

1、双工位真空装置；

11、第一腔体；111、第一连接阀；112、腔本体；113、活动门；114、保护镜片；115、锁紧单元；1151、把手；1152、卡紧件；1153、第一固定件；1154、安装柱；1155、旋转件；1156、锁件；1157、卡接槽；1158、滑出部；116、安装孔；117、第二固定件；118、第一真空计；119、第二连接阀；

12、第二腔体；121、第三连接阀；122、第二真空计；123、第四连接阀；

13、驱动组件；131、第一驱动件；132、承载台；133、中心通孔；

14、抽真空组件；141、密封件；142、第一管路；143、第二管路；144、第三管路；145、抽真空件；146、第一连通阀；147、固定架；148、第二连通阀；

15、腔体连接组件；151、腔体连接管；152、第一连接管；

16、充气组件；161、第一通气接口；162、第二通气接口；

17、管路卡箍接头；18、管路支撑件；

2、激光加工组件；21、振镜；22、激光单元；221、安装外壳；23、升降单元；231、基座；232、升降电机；233、传动板；234、支撑座；235、限位开孔；

3、抽尘装置；31、抽尘管；32、风机；33、水平移动组件；331、底座；332、滑轨；333、滑块；334、滑板；335、水平驱动件；34、顶紧组件；341、顶紧件；35、抽尘口；

4、机架。

具体实施方式

除非另有定义，本文所使用的所有技术和科学术语与属于本发明技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文在说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明，例如，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；本发明的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图说明中，当元件被称为“固定于”或“安装于”或“设置于”或“连接于”另一个元件上，它可以是直接或间接位于该另一个元件上。例如，当一个元件被称为“连接于”另一个元件上，它可以是直接或间接连接到该另一个元件上。

此外，在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

需说明的是，该激光加工装置100可用于加工金属或非金属材料的待加工工件(图未示)，以在待加工工件的表面通过激光雕刻出图案和标识等。

本发明实施例提供一种激光加工装置100，如图1所示，该激光加工装置100包括：相互独立的双工位真空装置1和激光加工组件2。

具体在本实施例中，如图1所示，双工位真空装置1包括第一腔体11、第二腔体12、驱动组件13、抽真空组件14、腔体连接组件15和充气组件16；第一腔体11和第二腔体12均设置在驱动组件13的驱动端上，以在驱动组件13的驱动下轮流运动至激光加工组件2的底部。在驱动组件13的驱动下，第一腔体11和第二腔体12可以依次运动到加工工位，当第一腔体11运动到加工工位时，第二腔体12已经离开加工工位，此时，可以在第二腔体12内进行上下料操作，这样可以实现第一腔体11和第二腔体12在加工工位和上料工位之间的切换，节约了加工时间，提高了加工效率；其中，上下料操作可以是人工上下料。

进一步地，抽真空组件14通过腔体连接组件15分别与第一腔体11和第二腔体12连通，用于分别对第一腔体11和第二腔体12抽真空；

充气组件16均与第一腔体11和第二腔体12连通，用于分别对抽真空后的第一腔体11和第二腔体12充入抗氧化物质，抗氧化物质可以是惰性气体或其他不氧化待加工工件的气体；

激光加工组件2用于对内部填充有抗氧化物质的第一腔体11或第二腔体12内的待加工工件进行激光加工。

当第一腔体11内安装有待加工工件时，抽真空组件14会对第一腔体11进行抽真空，以使待加工工件处于真空环境，之后充气组件16会对第一腔体11充入抗氧化物质，如惰性气体，使待加工工件的四周充满抗氧化物质，以避免待加工工件与氧气接触，从而避免在进行激光加工的过程中，发生待加工工件被氧化而导致已加工完成的工件表面容易变黑的现象，从而提高加工效果，以满足加工工艺要求及客户的需求。

由上可以理解地，该激光加工装置100的工作原理大致如下：当第一腔体11上已安装有待加工工件，且第一腔体11不处于加工工位时，并且在该激光加工装置100中，激光加工组件2处于加工工位的上方，首先驱动组件13驱动，使第一腔体11运动到激光加工组件2的底部，即到达加工工位，而第二腔体12可到达上料工位，在此过程中，抽真空组件14可以先对第一腔体11进行抽真空，然后由充气组件16对第一腔体11充入抗氧化物质，使抗氧化物质充满第一腔体11；最后由激光加工组件2对安装在第一腔体11内的待加工工件进行激光加工。另外，在第二腔体12处于上料工位时，可以进行上下料操作，这样，不仅可以实现对第一腔体11和第二腔体12在上料工位和加工工位之间的相互切换，以缩短加工时间，提高加工效率，而且能够使待加工工件在激光加工过程中不被氧化，加工出来的工件表面不易变黑，进而能够提高加工效果，满足加工工艺要求及客户的需求。

综上，相比于现有技术，该激光加工装置100至少具有以下有益效果：该激光加工装置100通过合理设置激光加工组件2、第一腔体11、第二腔体12和驱动组件13，当第一腔体11到达加工工位时，第二腔体12可以处于上料工位，并且在驱动组件13的作用下，第一腔体11和第二腔体12可以相互交换加工工位和上料工位，这样可以缩短加工时间，以提高加工效率。另外，该激光加工装置100通过合理设置抽真空组件14、腔体连接组件15和充气组件16，以分别对第一腔体11和第二腔体12内抽真空和充满抗氧化物质，以使激光加工组件2对处于抗氧化环境的待加工工件进行激光加工，这样，在激光加工过程中，能够避免待加工工件与氧气的接触，从而使加工出来的工件表面不易变黑，并有利于提高加工效果，满足加工工艺要求及客户的需求。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在一些实施例中，如图1和图3所示，为使抽真空组件14与第一腔体11以及第二腔体12的连接更简单，腔体连接组件15包括腔体连接管151和第一连接管152，腔体连接管151的两端分别连通第一腔体11和第二腔体12，第一连接管152的一端与腔体连接管151的中部连通，第一连接管152的另一端与抽真空组件14连通，一般的，为提高的腔体连接管151与第一连接管152的连接稳定性，腔体连接管151的中间管段与第一连接管152之间可以通过管路卡箍接头17来稳固连接。

其中，腔体连接管151可以由多段管段依次连接形成，且相邻的管段之间可通过管路卡箍接头17来固定，并且，为了增强腔体连接管151的安装稳定性，可在第一腔体11和第二腔体12相靠近的侧壁上设有管路支撑件18，为保证平衡，管路支撑件18成对设置，且管路支撑件18位于腔体连接管151的中部。

进一步地，如图5所示，第一腔体11上设置有与第一腔体11连通的第一连接阀111；第二腔体12上设置有与第二腔体12连通的第三连接阀121；腔体连接管151的一端通过第一连接阀111与第一腔体11连接；腔体连接管151的另一端通过第三连接阀121与第二腔体12连接。第一连接阀111和第三连接阀121的设置，可以在当仅对第一腔体11或第二腔体12抽真空时，可以通过控制开启第一连接阀111、关闭第三连接阀121，或者关闭第一连接阀111、开启第三连接阀121来实现，以节省抽真空组件的能耗，也可以对第一腔体11和第二腔体12一起抽真空。

在一些实施例中，如图1、图5和图6所示，第一腔体11包括腔本体112、活动门113和保护镜片114；保护镜片114用于透射激光并增强第一腔体11的密封性能，另外，保护镜片114可以采用高强度保护镜片，以使在抽真空时，保护镜片114不易破碎。

其中，腔本体112的侧壁上开设有可容工件进出的开口(图未示)，腔本体112的外壁上设置有第一连接阀111；活动门113设置于腔本体112上，并能盖合所述开口；活动门113可与腔本体112转动连接，第一腔体11还可包括锁紧单元115，锁紧单元115设置在活动门113与腔本体112的开合处，通过锁紧单元115将活动门113固定在腔本体112上，以盖合开口。

进一步地，如图4和图7所示，锁紧单元115包括把手1151、卡紧件1152、第一固定件1153、安装柱1154、旋转件1155和呈U型的锁件1156；卡紧件1152固定安装在腔本体112的外侧壁上，且卡紧件1152与第一连接阀111位于同侧；第一固定件1153固定安装在活动门113的外侧壁上，旋转件1155的一端与第一固定件1153转动连接，旋转件1155的另一端连接于把手1151，旋转件1155的顶部和底部均往外延伸形成安装柱1154，且锁件1156的一端与安装柱1154固定，锁件1156的另一端与卡紧件1152活动卡接。

在打开活动门113时，利用把手1151使旋转件1155往靠近第一固定件1153的方向转动，以使锁件1156往远离腔本体112的方向从卡紧件1152上滑出；待放入待加工工件后，关好活动门113，可手动将锁件1156靠近卡紧件1152，然后利用把手1151，使旋转件1155往远离第一固定件1153的方向略微转动，锁件1156可滑进卡紧件1152，实现将活动门113和腔本体112锁紧。通常，卡紧件1152上会开设有卡接槽1157来方便与锁件1156卡接，且为方便锁件1156滑出，在卡接件1152上会设置有与卡接槽1157相连接的呈弧形的滑出部1158。

另外，又如图6所示，腔本体112的顶部上开设有用于安装保护镜片114的安装孔116，为了增强保护镜片114的安装稳定性，在安装孔116的四周设置至少两个第二固定件117，且第二固定件117均排列均匀，通过第二固定件117将保护镜片114固定安装在安装孔116内。

为使该装置的结构设置更简单，第一腔体11和第二腔体12可以具有相同的结构组成。

在一些实施例中，如图1、图5和图6所示，充气组件16包括第一通气接口161、第二通气接口162和通入抗氧化物质的充气管(图未示)，充气管可外接供气罐(图未示)，为抽真空后的第一腔体11和第二腔体12提供抗氧化物质，从而保护待加工工件；充气管分别通过第一通气接口161和第二通气接口162与第一腔体11和第二腔体12连通。其中，第一腔体11和第二腔体12的侧壁上分别固定安装有用来测量真空度的第一真空计118和第二真空计122，为合理利用空间，第一通气接口161、第一连接阀111和第一真空计118均位于第一腔体11的同一侧；第二通气接口162、第三连接阀121和第二真空计122均位于第二腔体12的同一侧。

具体在本实施例中，当对第一腔体11进行抽真空时，在第一真空计118测量到第一腔体11内的真空度达到目标真空度，如达到10^-3豪巴左右时，则停止抽真空，其中，考虑到压强过大容易损坏如保护镜片114等部件，因此一般要求第一腔体11内的压强达到一个大气压即可停止充入抗氧化物质。同理，对第二腔体12也可进行对应操作。

在一些实施例中，如图1、图5和图6所示，第一腔体11上还设置有与第一腔体11连通的第二连接阀119；第二腔体12上还设置有与第二腔体12连通的第四连接阀123；第一连接阀111和第二连接阀119对称设置在第一腔体11的两侧壁上，第三连接阀121和第四连接阀123对称设置在第二腔体12的两侧壁上；其中，第一连接阀111、第二连接阀119、第三连接阀121和第四连接阀123均可以为球形阀。为实现自动除尘功能，以及提高第一腔体11和第二腔体12的洁净度，激光加工装置100还包括抽尘装置3，抽尘装置3连接于第二连接阀119和第四连接阀123，用于分别对第一腔体11和第二腔体12抽尘。

具体在本实施例中，如图1和图8所示，抽尘装置3包括可移动的抽尘管31、风机32、水平移动组件33和顶紧组件34；抽尘管31的一端连接于风机32，抽尘管31的另一端开设有抽尘口35，且抽尘管31通过抽尘口35可拆卸式连接于第二连接阀119或第四连接阀123，以通过风机32和抽尘管31将第一腔体11和第二腔体12内的灰尘抽走；水平移动组件33位于第二连接阀119或第四连接阀123的一侧，顶紧组件34活动安装在水平移动组件33的移动端，且顶紧组件34的顶紧端与抽尘管31固定，以控制实现抽尘口35与第二连接阀119或第四连接阀123的对接。

进一步地，又如图1和图8所示，水平移动组件33包括底座331、滑轨332、滑块333、滑板334和水平驱动件335，顶紧组件34包括顶紧件341；底座331位于第二连接阀119或第四连接阀123的一侧，滑轨332固定安装在底座331上，滑块333活动安装在滑轨332上，滑板334固定安装在滑块333上，滑板334和滑块333一起在滑轨332上水平移动；水平驱动件335的伸缩端固定安装在滑板334上，顶紧件341固定安装在滑板334上，且顶紧件341的顶紧端与抽尘管31固定，水平驱动件335可以为伸缩气缸，顶紧件341可以为顶紧气缸；

在加工结束后，水平驱动件335先驱动，调节滑板334和滑块333在滑轨332上移动的距离，以调整抽尘管31的位置，使顶紧件341和抽尘管31移动到目标位置，具体是移动到在抽尘管31到达可以使抽尘口35和第二连接阀119或第四连接阀123可以进行下一步对接后，顶紧件341驱动顶紧抽尘管31，使抽尘口35与第二连接阀119或第四连接阀123完成对接。

在一些实施例中，如图1、图3和图5所示，激光加工装置100还包括机架4，驱动组件13包括第一驱动件131和承载台132；第一驱动件131设置于机架4的内部，第一驱动件131可为直驱电机；机架4的顶表面开设有容第一驱动件131的驱动端伸出的容纳过孔(图未示)，第一驱动件131固定安装在机架4内，且第一驱动件131的驱动端从容纳过孔内延伸出；承载台132连接于第一驱动件131的驱动端以在第一驱动件131的带动下转动，第一腔体11和第二腔体12均固定安装在承载台132上。

进一步地，为了便于安装第一连接管152以及合理利用空间，第一驱动件131和承载台132的中部均开设有中心通孔133，第一连接管152的底端穿过中心通孔133并与抽真空组件14连通；为合理利用空间和结构更紧凑，激光加工组件2、第一腔体11、第二腔体12和承载台132均设置于机架4的顶部，具体是承载台132位于容纳过孔的顶部；水平移动组件33固定安装在机架4的顶部，抽真空组件14设置在机架4的底部上。

在一些实施例中，如图1、图2和图9所示，激光加工组件2包括振镜21、激光单元22和升降单元23；振镜21设置于激光单元22的前端，振镜21可以是3d振镜也可以是2d振镜，激光单元22连接于升降单元23的升降端，以在升降单元23的带动下，与振镜21一起做升降运动。

进一步地，激光单元22包括安装外壳221和激光器(图未示)，安装外壳221活动连接在升降单元23上，激光器固定安装在安装外壳221内，且激光器往振镜21方向发射激光束，振镜21固定在安装外壳221的前端，以接收从激光器而来的激光束，并发射给待加工工件。

进一步地，升降单元23包括基座231、升降电机232、丝杠(图未示)、螺母(图未示)、传动板233和支撑座234；基座231竖向设置在机架4的顶部，且基座231的两侧开设有限位开孔235，以限制传动板233的活动范围；升降电机232固定安装在基座231的顶部，丝杠的一端安装在升降电机232的输出端，丝杠的另一端旋转安装在基座231的底部；螺母活动套设在丝杠上，传动板233固定安装在螺母上，且传动板233的两端沿限位开孔235延伸出；支撑座234固定安装在传动板233的两端，用于承载固定激光单元22，且安装外壳221的底部固定安装在支撑座上；升降电机232驱动，丝杠转动以使螺母和传动板233上下运动，进而带动支撑座234、振镜21和激光单元22一起上下运动。

一般的，又如图1至图3所示，可以根据第一腔体11和第二腔体12的具体位置来设置承载台132的旋转角度，如承载台132旋转90度或180度，后回转。具体在本实施例中，第一腔体11和第二腔体12以中心通孔133为对称中心对称设置；在第一驱动件131的带动下，承载台132能正转180度后反转180度，以使第一腔体11和第二腔体12轮流运动至振镜2的底部。这样通过正反转使第一腔体11和第二腔体12不断在加工工位和上料工位之间交换，能避免如与第一通气接口161连接的充气管不会发生缠绕等现象。

在一些实施例中，如图1、图3和图5所示，抽真空组件14包括密封件141、第一管路142、第二管路143、第三管路144、抽真空件145和第一连通阀146，第二管路143开设有第一管口和第二管口；密封件141固定安装在机架4的内部，且密封件141位于第一驱动件131的底部；密封件141的顶端与第一连接管152的底端转动连接，密封件141的底端通过第一管路142与第二管路143的第一管口连接，并且可以通过管路卡箍接头17来固定第一管路142与第二管路143的连接处，以提高第一管路142和第二管路143之间的连接稳定性，第二管路143的第二管口通过第一连通阀146连接于第三管路144的一端，第三管路144的另一端连接于抽真空件145。密封件141可以是磁流体，不仅可以起到密封作用，且通过密封件141来连接第一连接管152和第一管路，在第一连接管152转动时，安装在密封件141底端的第一管路142不会跟随转动，从而使与第二管路143连接的第三管路144也不会转动，这样可以使在第一驱动件131旋转切换第一腔体11和第二腔体12的过程中，可以启动抽真空组件14，进行抽真空以节省时间，也可提高生产效率。

进一步地，抽真空组件14还包括固定架147和第二连通阀148，第二管路143还开设有第三管口，密封件141通过固定架147固定安装在机架的的内部，且固定架147位于第一驱动件131的下方；第二连通阀148固定连接在第二管路143的第三管口上，且在抽真空时关闭第二连通阀148，在加工结束后进行抽尘时才打开第二连通阀148，实际上，第二管路143可以是三通管。其中，机架4的一侧开设有容第三管路144通过的管路过孔(图未示)，第三管路144的另一端从管路过孔内通过，并连接至抽真空件146，抽真空件146位于机架4的外侧，抽真空件146可为真空泵，第一连通阀146和第二连通阀148均可以为蝶形阀，第一管路142和第三管路144均可以为真空管。

在实际中，通常会采用自动控制来操控激光加工组件2和双工位真空装置1的机械动作，并且在机架4上设置运行按钮(图未示)，以使激光加工装置100的使用更简便、操作更简单。

由上可以理解的，总体上，在本实施例中，该激光加工装置100通过合理设置双工位真空装置1和激光加工组件2，并且通过驱动组件13的驱动，使第一腔体11和第二腔体12在上料工位和加工工位之间不断切换，缩短加工时间，提高了生产效率，而且，通过在激光加工之前，分别由抽真空组件14和充气组件16进行抽真空和充抗氧化物质，为待加工工件创造无氧环境，使最后加工出来的工件表面不易变黑，从而满足加工工艺要求和客户需求。

另外，激光加工组件2是独立于第一腔体11和第二腔体12的，也使振镜21独立于第一腔体11和第二腔体12，且可以选择在切换上料工位和加工工位的过程中进行抽真空操作，以节省时间，还可以通过设置抽尘装置3对加工后的第一腔体11和第二腔体12进行自动抽尘，以提高腔体内的洁净度。

基于上述的激光加工装置100，本发明实施例还提供一种激光打标设备，其中，该激光打标设备包括上述的激光加工装置100。

综上，相比于现有技术，该激光打标设备至少具有以下有益效果：该激光加工设备通过采用上述的激光加工装置100，结构合理；并且，能够通过驱动组件13来使第一腔体11和第二腔体12分别在上料工位和加工工位之间切换，以缩短加工时间，提高生产效率；另外，通过在加工前对腔体进行抽真空操作和充入抗氧化物质，以保护待加工工件不被氧化，能够解决在激光加工过程中，加工出来的工件表面容易变黑的问题，从而有利于提高加工质量，满足加工工艺要求和客户需求。

基于上述的激光加工装置100，本发明实施例一种激光加工方法包括如下步骤：

步骤S100，安装待加工工件：在其中一个腔体内安装固定待加工工件；

步骤S200，转入加工工位：在驱动组件13驱动下，已放入待加工工件的腔体切换至加工工位；

步骤S300，抽真空：在加工之前，抽真空组件14对已放入待加工工件的腔体进行抽真空操作；

步骤S400，充入抗氧化物质：充气组件15对抽真空后的腔体充入抗氧化物质；

步骤S500，激光加工：激光加工组件2在加工工位上向抽真空和充入抗氧化物质的腔体内发射激光，以对相应腔体内的待加工工件进行加工；

步骤S600，交换两个腔体的位置：在驱动组件13驱动下，内有已加工完成的工件的腔体离开加工工位，同时，已安装待加工工件的另一腔体切换至加工工位；

在加工之前，另一腔体分别重复上述的抽真空、充入抗氧化物质和激光加工步骤。

综上，相比于现有技术，该激光加工方法至少具有以下有益效果：该激光加工方法应用于上述的激光加工装置100上，能够使两个腔体在加工工位和上料工位之间不断交换位置，以提高加工效率；并且，通过在加工前对放有待加工工件的腔体进行抽真空和充抗氧化物质，避免待加工工件在激光加工的过程中被氧化，最终获得的工件表面不易变黑，以满足加工工艺需求和客户需求。

在一些实施例中，当其中一个腔体到达加工工位时，另一腔体可进行上料，以节约加工时间，提高加工效率。

在一些实施例中，在两个腔体交换上料工位和加工工位的过程中，抽真空组件14可对已安装加工工件的腔体进行抽真空操作，以节省加工时间。

在一些实施例中，在抽真空组件14对已安装加工工件的腔体进行抽真空操作的过程中，可采用真空计对腔体内进行真空度检测，当检测到被测腔体内的真空度达到目标真空度时，停止抽真空，之后进行充入抗氧化物质操作。

进一步地，在充入抗氧化物质步骤中，为提高该激光加工装置100的使用安全性能，需对安装有待加工工件的腔体进行压强检测，当有检测到被测腔体内的压强达到目标压强时，停止充入抗氧化物质，抗氧化物质可以是惰性气体。

在一些实施例中，为保持腔体的洁净度，在加工完成且取出加工好的工件后，利用抽尘装置3清理对应的腔体。

基于上述的激光加工装置100，在本实施例中，该激光加工方法应用于上述实施例的激光加工装置100上，可具有以下具体工作流程：

首先在任一腔体，例如在第一腔体11内放入待加工工件，放好后锁紧活动门113，按下运行按钮，在驱动组件13的驱动下，第一腔体11旋转到振镜21的正下方，此时，第一连接阀111和第一连通阀146开启，第二连通阀148、第二连接阀119、第三连接阀121和第四连接阀123均处于闭合状态；且为节约加工时间，在旋转过程中，抽真空组件14开始对第一腔体11进行抽真空，当通过第一真空计118观察到第一腔体11内的真空度达到目标真空度，如10^-3豪巴左右时，则停止抽真空，并关闭第一连接阀111，之后充气管通过第一通气接口151向第一腔体11内充入抗氧化物质，如惰性气体，当充入的惰性气体达到要求压强，如一个大气压时，停止充入抗氧化物质；振镜21开始对待加工工件进行加工，加工结束后，水平驱动件335带动顶紧件341和抽尘管31到达目标位置后，顶紧件341带动抽尘管31与第二连接阀119对接，第一连接阀112、第二连接阀113和第二连通阀148开启，第一连通阀146关闭，风机32进行抽风将灰尘抽走。同时，可在第二腔体12中上料，之后对应重复上述的转入加工工位、抽真空、充入抗氧化物质和激光加工流程。

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。对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种激光加工装置，其特征在于，所述激光加工装置包括双工位真空装置和激光加工组件，所述双工位真空装置包括第一腔体、第二腔体、驱动组件、抽真空组件、腔体连接组件和充气组件；

所述第一腔体和所述第二腔体均设置于所述驱动组件的驱动端上，以在所述驱动组件的驱动下轮流运动至所述激光加工组件的底部；

所述抽真空组件通过所述腔体连接组件分别与所述第一腔体和所述第二腔体连通，用于分别对所述第一腔体和所述第二腔体抽真空；

所述充气组件均与所述第一腔体和所述第二腔体连通，用于分别对抽真空后的所述第一腔体和所述第二腔体充入抗氧化物质；

所述激光加工组件用于对内部填充有抗氧化物质的所述第一腔体或所述第二腔体内的待加工工件进行激光加工。

2.根据权利要求1所述的激光加工装置，其特征在于，所述腔体连接组件包括腔体连接管和第一连接管，所述腔体连接管的两端分别连通所述第一腔体和所述第二腔体；所述第一连接管的一端与所述腔体连接管的中部连通，所述第一连接管的另一端与所述抽真空组件连通；

所述第一腔体上设置有与所述第一腔体连通的第一连接阀；所述第二腔体上设置有与所述第二腔体连通的第三连接阀；所述腔体连接管的一端通过所述第一连接阀与所述第一腔体连接；所述腔体连接管的另一端通过所述第三连接阀与所述第二腔体连接。

3.根据权利要求2所述的激光加工装置，其特征在于，所述第一腔体包括腔本体、活动门和能透射激光的保护镜片；所述腔本体的侧壁上开设有开口，所述腔本体的外壁上设置有所述第一连接阀；所述活动门设置于所述腔本体上，并能盖合所述开口；所述腔本体的顶部上开设有用于安装所述保护镜片的安装孔。

4.根据权利要求2所述的激光加工装置，其特征在于，所述充气组件包括第一通气接口、第二通气接口和通入抗氧化物质的充气管，所述充气管分别通过所述第一通气接口和所述第二通气接口与所述第一腔体和所述第二腔体连通；

所述第一通气接口和所述第一连接阀均位于所述第一腔体的同一侧；所述第二通气接口和所述第三连接阀均位于所述第二腔体的同一侧。

5.根据权利要求2所述的激光加工装置，其特征在于，所述第一腔体上还设置有与所述第一腔体连通的第二连接阀；所述第二腔体上还设置有与所述第二腔体连通的第四连接阀；

所述第二连接阀与所述第一连接阀对称设置在所述第一腔体的两侧，所述第四连接阀和所述第三连接阀对称设置在所述第二腔体的两侧；

所述激光加工装置还包括抽尘装置，所述抽尘装置连接于所述第二连接阀和所述第四连接阀，用于分别对所述第一腔体和所述第二腔体抽尘。

6.根据权利要求2所述的激光加工装置，其特征在于，所述激光加工装置还包括机架，所述驱动组件包括第一驱动件和承载台；所述第一驱动件设置于所述机架的内部；

所述激光加工组件、所述第一腔体、所述第二腔体和所述承载台均设置于所述机架的顶部，所述抽真空组件设置在所述机架的底部上；

所述承载台连接于所述第一驱动件的驱动端以在所述第一驱动件的带动下转动，所述第一腔体和所述第二腔体均固定安装在所述承载台上；

所述第一驱动件和所述承载台的中部均开设有中心通孔，所述第一连接管的底端穿过所述中心通孔并与所述抽真空组件连通。

7.根据权利要求6所述的激光加工装置，其特征在于，所述激光加工组件包括振镜、激光单元和升降单元；所述振镜设置于所述激光单元的前端，所述激光单元连接于所述升降单元的升降端，以在所述升降单元的带动下，与所述振镜一起做升降运动；

所述第一腔体和所述第二腔体以所述中心通孔为对称中心对称设置；在所述第一驱动件的带动下，所述承载台能正转180度后反转180度，以使所述第一腔体和所述第二腔体轮流运动至所述振镜的底部。

8.根据权利要求6所述的激光加工装置，其特征在于，所述抽真空组件包括密封件、第一管路、第二管路、第三管路、抽真空件和第一连通阀，所述第二管路开设有第一管口和第二管口；

所述密封件固定安装在所述机架的内部，且所述密封件位于所述第一驱动件的底部；所述密封件的顶端与所述第一连接管的底端连接，所述密封件的底端通过所述第一管路与所述第二管路的所述第一管口连接；

所述第二管路的所述第二管口通过所述第一连通阀连接于所述第三管路的一端，所述第三管路的另一端连接于所述抽真空件。

9.一种激光打标设备，其特征在于，所述激光打标设备包括根据权利要求1至8任一项所述的激光加工装置。

10.一种激光加工方法，其特征在于，所述激光加工方法应用于根据权利要求1至8任一项所述的激光加工装置上，所述激光加工方法包括如下步骤：

安装待加工工件：在其中一个腔体内安装固定待加工工件；

转入加工工位：在驱动组件驱动下，已放入待加工工件的腔体切换至加工工位；

抽真空：在加工之前，抽真空组件对已放入待加工工件的腔体进行抽真空操作；

充入抗氧化物质：充气组件对抽真空后的腔体充入抗氧化物质；

激光加工：激光加工组件在加工工位上向抽真空和充入抗氧化物质的腔体内发射激光，以对相应腔体内的待加工工件进行加工；

交换两个腔体的位置：在驱动组件的驱动下，内有已加工完成的工件的腔体离开加工工位，同时，已安装待加工工件的另一腔体切换至加工工位；

在加工之前，另一腔体分别重复上述的抽真空、充入抗氧化物质和激光加工步骤。

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