CN114713998B - 一种手机柔性屏生产加工用自动化激光切割设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种手机柔性屏生产加工用自动化激光切割设备，包括底座，所述底座的顶部通过支架固定有顶板，所述顶板的底部安装有切割头主体，所述切割头主体的内部开设有通光孔，所述通光孔的内顶部安装有激光头，所述通光孔的内壁开设有安装腔，所述安装腔的内壁竖直滑动安装有升降盘，所述升降盘的顶部转动安装有中心齿轮，所述中心齿轮中心的顶部开设有通孔。本发明通过结构之间的配合，对中心齿轮的周边进行冷却，利用热传递对激光聚焦镜起到冷却降温的作用，而且由于激光聚焦镜是圆形，所以对中心齿轮的圆形周边进行冷却降温可以对激光聚焦镜进行均匀的吸热，防止出现局部温度不均的现象出现。

Description

一种手机柔性屏生产加工用自动化激光切割设备

技术领域

本发明涉及手机柔性屏加工技术领域，具体为一种手机柔性屏生产加工用自动化激光切割设备。

背景技术

激光切割是利用高密度激光束照射被切割的材料，时材料被急速加热至汽化温度，蒸发形成孔洞，然后随着光束与材料之间的移动，使孔洞连续形成宽度很窄的切缝，从而完成对材料的切割。

目前激光切割设备包括用于对激光束进行聚焦的激光聚焦镜，由于聚焦镜对激光进行聚焦的同时，自身也会由于激光的照射而产生热量，如果不对其进行均匀冷却降温，则有可能会导致聚焦镜发生损坏，降低其使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种手机柔性屏生产加工用自动化激光切割设备，通过对中心齿轮的周边进行冷却，利用热传递对激光聚焦镜起到冷却降温的作用，而且由于激光聚焦镜是圆形，所以对中心齿轮的圆形周边进行冷却降温可以对激光聚焦镜进行均匀的吸热，防止出现局部温度不均的现象出现，解决了背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种手机柔性屏生产加工用自动化激光切割设备，包括底座，所述底座的顶部通过支架固定有顶板，所述顶板的底部安装有切割头主体，所述切割头主体的内部开设有通光孔，所述通光孔的内顶部安装有激光头，所述通光孔的内壁开设有安装腔，所述安装腔的内壁竖直滑动安装有升降盘，所述升降盘的顶部转动安装有中心齿轮，所述中心齿轮中心的顶部开设有通孔，且通孔内安装有激光聚焦镜，所述中心齿轮可对激光聚焦镜进行热量传递，所述升降盘的中心开设有可供激光通过的通孔。

还包括用于对中心齿轮进行均匀降温的冷却组件。

优选的，所述冷却组件包括内部为空腔的边缘齿轮，所述中心齿轮的顶部固定有圆管，所述圆管的顶部穿入上方的通光孔内，并与所述通光孔的内壁贴合，所述圆管的外壁转动安装有上转盘，所述升降盘中间凸起部分的外壁转动安装有下转盘，所述边缘齿轮通过上下两侧外壁连通的安装管转动安装在上转盘和下转盘之间，且所述边缘齿轮与中心齿轮相啮合，所述安装腔的内壁安装有可转动的齿环，所述齿环的内圈齿槽与边缘齿轮相啮合，还包括用于限制中心齿轮转动的限位组件和向边缘齿轮内循环冷却液的循环组件。

优选的，所述循环组件包括开设在上转盘内部的上通道和开设在下转盘内部的下通道，所述上通道和下通道分别与两个安装管连通，所述切割头主体靠近上转盘的外壁连通有可向切割头主体内注冷却液的进液管，所述切割头主体靠近下转盘的外壁连通有排液管，当所述上转盘和下转盘转动时会使上通道和进液管、下通道和排液管间歇性连通。

优选的，所述限位组件包括用于驱动升降盘向下移动的传动组件，所述升降盘的底部与安装腔的内底部之间安装有弹簧，所述安装腔的内底部固定有齿条，所述升降盘的内部开设有贯穿凸起部分的通孔，所述齿条穿入通孔内，且与通孔滑动连接，所述中心齿轮的底部开设有呈环形分布的限位孔，当所述升降盘向下移动时，所述齿条会穿入限位孔内对所述中心齿轮进行限位。

优选的，所述传动组件包括开设在切割头主体内部的通气通道，所述通气通道的进气口与安装腔上方的通光孔内壁连通，所述通气通道的出气口与升降盘下方的空间连通，所述顶板的顶部安装有充气组件，所述充气组件包括与其连通的连通管，所述连通管远离充气组件的一端穿入切割头主体内，且与位于所述安装腔上方的通光孔内壁连通，当所述激光聚焦镜上方的通光孔内部气压增大时会使激光聚焦镜向下移动并使圆管取消对通气通道的封堵。

优选的，还包括用于对激光聚焦镜进行清洁的清洁组件，所述清洁组件包括传动齿轮，所述升降盘中心通孔的内壁开设有安装槽，所述传动齿轮通过销轴转动安装在安装槽的内壁，安装槽与所述齿条所处的通孔连通，所述齿条的齿槽与传动齿轮的齿牙相啮合，所述传动齿轮的外壁固定有擦拭棉，当所述升降盘向下移动时会使擦拭棉转动收回安装槽内。

优选的，还包括用于对激光聚焦镜进行清洁的清洁组件，所述清洁组件包括与通光孔内径配套的擦拭杆，所述擦拭杆的顶部安装有擦拭软垫，所述擦拭软垫的表面设为与激光聚焦镜凸面相贴合的凹面，所述擦拭杆的外壁固定有擦拭刷。

优选的，所述升降盘的内部开设有排气管道，所述排气管道的进气口与通气通道的出气口连通，所述排气管道的出气口与升降盘中间的通孔内壁连通，且朝向擦拭棉的方向。

优选的，所述上转盘与圆管之间设有阻尼，下转盘与升降盘之间设有阻尼。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明通过结构之间的配合，对中心齿轮的周边进行冷却，利用热传递对激光聚焦镜起到冷却降温的作用，而且由于激光聚焦镜是圆形，所以对中心齿轮的圆形周边进行冷却降温可以对激光聚焦镜进行均匀的吸热，防止出现局部温度不均的现象出现。

附图说明

图1为本发明的立体图结构示意图；

图2为本发明的主视图结构示意图；

图3为本发明图2中沿A-A剖视图结构示意图；

图4为本发明图2中沿B-B剖视图结构示意图；

图5为本发明的右视图结构示意图；

图6为本发明图5中沿C-C剖视图结构示意图；

图7为本发明图6中切割头主体局部放大图结构示意图；

图8为本发明图7中D处放大图结构示意图；

图9为本发明清洁组件实施例二结构示意图。

图中：1、底座；2、顶板；3、切割头主体；4、进液管；5、排液管；6、充气组件；7、通光孔；8、激光头；9、圆管；10、激光聚焦镜；11、齿环；12、下转盘；13、升降盘；14、弹簧；15、通气通道；16、上转盘；17、边缘齿轮；18、中心齿轮；19、安装腔；20、安装管；21、上通道；22、下通道；23、齿条；24、排气管道；25、传动齿轮；26、擦拭棉；27、限位孔；28、擦拭杆；29、擦拭软垫；30、擦拭刷；31、连通管。

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。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。

实施例一，

请参阅图1至图9，本发明提供一种技术方案：一种手机柔性屏生产加工用自动化激光切割设备，包括底座1，底座1的顶部通过支架固定有顶板2，顶板2的底部安装有切割头主体3，切割头主体3的内部开设有通光孔7，通光孔7的内顶部安装有激光头8，通光孔7的内壁开设有安装腔19，安装腔19的内壁竖直滑动安装有升降盘13，升降盘13的顶部转动安装有中心齿轮18，中心齿轮18中心的顶部开设有通孔，且通孔内安装有激光聚焦镜10，中心齿轮18可对激光聚焦镜10进行热量传递，升降盘13的中心开设有可供激光通过的通孔。

还包括用于对中心齿轮18进行均匀降温的冷却组件。

底座1上用来放置待切割的手机柔性屏，在使用时，通过激光头8发射激光，并通过激光聚焦镜10进行聚焦，从而可以用激光进行切割操作，而激光在穿过激光聚焦镜10时会使激光聚焦镜10产生热量，然后热量会传递到中心齿轮18中，中心齿轮18可以采用导热性质比较好的材质，例如金属等，然后再通过冷却组件对中心齿轮18的周边进行冷却，通过热传递对激光聚焦镜10起到冷却降温的作用，而且由于激光聚焦镜10是圆形，所以对中心齿轮18的圆形周边进行冷却降温可以对激光聚焦镜10进行均匀的吸热，防止出现局部温度不均的现象出现。

进一步地，冷却组件包括内部为空腔的边缘齿轮17，中心齿轮18的顶部固定有圆管9，圆管9的顶部穿入上方的通光孔7内，并与通光孔7的内壁贴合，圆管9的外壁转动安装有上转盘16，升降盘13中间凸起部分的外壁转动安装有下转盘12，边缘齿轮17通过上下两侧外壁连通的安装管20转动安装在上转盘16和下转盘12之间，且边缘齿轮17与中心齿轮18相啮合，安装腔19的内壁安装有可转动的齿环11，齿环11的内圈齿槽与边缘齿轮17相啮合，还包括用于限制中心齿轮18转动的限位组件和向边缘齿轮17内循环冷却液的循环组件。

可参照图3和图4，降温时通过外部结构带动齿环11转动，可以通过减速电机驱动，齿环11与中心齿轮18和边缘齿轮17之间组成行星齿轮组，通过限位组件对中心齿轮18进行转动限制，所以齿环11转动时会带动边缘齿轮17和其上连通的安装管20在自转的同时公转，同时安装管20还会使上转盘16和下转盘12转动。

与此同时，通过循环组件使边缘齿轮17内循环冷却液，这样通过冷却液和边缘齿轮17可以对中心齿轮18进行热量传导，从而对激光聚焦镜10起到冷却降温的作用，并且由于中心齿轮18与边缘齿轮17的齿牙设置，可以使二者的之间的接触面积更大，同时中心齿轮18与边缘齿轮17之间转动接触，这样使边缘齿轮17边缘处的冷却部分可以与中心齿轮18的全部接触，使边缘齿轮17和其内部的冷却液的吸热更加均匀，从而可以提高其热传导的效率，并且齿牙还可以作为散热翅片进行散热，进一步提高对激光聚焦镜10的冷却降温效果。

进一步地，循环组件包括开设在上转盘16内部的上通道21和开设在下转盘12内部的下通道22，上通道21和下通道22分别与两个安装管20连通，切割头主体3靠近上转盘16的外壁连通有可向切割头主体3内注冷却液的进液管4，切割头主体3靠近下转盘12的外壁连通有排液管5，当上转盘16和下转盘12转动时会使上通道21和进液管4、下通道22和排液管5间歇性连通。

由之前内容可知，上转盘16和下转盘12会转动，通过进液管4连接外部的循环供液组件进行供液，当上转盘16和下转盘12转动时会使上通道21与进液管4连通，下通道22与排液管5连通，从而对边缘齿轮17中的冷却液进行更换，然后随着上转盘16和下转盘12的转动会使上通道21与进液管4错开，下通道22与排液管5错开，此时边缘齿轮17转动会对中心齿轮18进行吸热。

这样随着上转盘16和下转盘12的转动会对边缘齿轮17内的冷却液在吸热后进行更换，以此来保证对中心齿轮18和激光聚焦镜10的冷却降温效果。

进一步的，限位组件包括用于驱动升降盘13向下移动的传动组件，升降盘13的底部与安装腔19的内底部之间安装有弹簧14，安装腔19的内底部固定有齿条23，升降盘13的内部开设有贯穿凸起部分的通孔，齿条23穿入通孔内，且与通孔滑动连接，中心齿轮18的底部开设有呈环形分布的限位孔27，当升降盘13向下移动时，齿条23会穿入限位孔27内对中心齿轮18进行限位。

切割时，先通过传动组件带动升降盘13向下移动，同时升降盘13会带动其上的零部件一起向下移动，此时进液管4和上通道21、下通道22与排液管5处于同一平面，可以间歇式连通。

同时升降盘13下降会使弹簧14压缩，并且齿条23会穿入中心齿轮18上开设的限位孔27内，可参看图6、图7和图8，从而对中心齿轮18起到限制转动的作用，防止中心齿轮18转动而导致激光聚焦镜10聚焦时出现误差，提高其切割时的精度。

进一步的，传动组件包括开设在切割头主体3内部的通气通道15，通气通道15的进气口与安装腔19上方的通光孔7内壁连通，通气通道15的出气口与升降盘13下方的空间连通，顶板2的顶部安装有充气组件6，充气组件6包括与其连通的连通管31，连通管31远离充气组件6的一端穿入切割头主体3内，且与位于安装腔19上方的通光孔7内壁连通，当激光聚焦镜10上方的通光孔7内部气压增大时会使激光聚焦镜10向下移动并使圆管9取消对通气通道15的封堵。

使用时，充气组件6通过连通管31内向通光孔7内充入干燥、无油和无尘的空气，此时激光聚焦镜10上方的通光孔7内气压会增大，从而使激光聚焦镜10向下移动，进而使中心齿轮18和升降盘13下移。

中心齿轮18会带动圆管9向下移动，并将通气通道15露出，取消对其的封堵，此时通光孔7内的高压气体会通过通气通道15充入激光聚焦镜10下方，并从通光孔7的底部喷出，这样可以减少切割时产生的烟尘和熔渣对激光聚焦镜10底部的影响，同时减少激光聚焦镜10的损伤和污染。

进一步的，还包括用于对激光聚焦镜10进行清洁的清洁组件，清洁组件包括传动齿轮25，升降盘13中心通孔的内壁开设有安装槽，传动齿轮25通过销轴转动安装在安装槽的内壁，安装槽与齿条23所处的通孔连通，齿条23的齿槽与传动齿轮25的齿牙相啮合，传动齿轮25的外壁固定有擦拭棉26，当升降盘13向下移动时会使擦拭棉26转动收回安装槽内。

当切割完毕后，此时停止充气组件6的充气，随着通光孔7上方的气压减小，在弹簧14的弹力作用下，会使升降盘13向上移动复位，同时圆管9再次将通气通道15封堵，并且，齿条23也会脱离中心齿轮18上的限位孔27，解除对中心齿轮18的限位作用。

与此同时，升降盘13上移会带动传动齿轮25向上移动，通过齿牙与齿槽之间的啮合作用，会使传动齿轮25转动，同时带动其上固定的擦拭棉26转动并与激光聚焦镜10的底部贴合，此时当齿环11转动时，会带动边缘齿轮17和中心齿轮18一起转动，从而使擦拭棉26可以对激光聚焦镜10的底部进行清洁，去除表面附着的烟尘和熔渣，防止激光聚焦镜10脏污时透光率降低而导致吸热性变高，避免了激光聚焦镜10出现爆裂的状况，提高其使用寿命以及聚焦精度。

而当升降盘13下移时，传动齿轮25会带动擦拭棉26转动收回安装槽内，不会对激光造成阻挡和影响。

实施例二，与实施例一不同的是，清洁组件的实施方式；

进一步的，还包括用于对激光聚焦镜10进行清洁的清洁组件，清洁组件包括与通光孔7内径配套的擦拭杆28，擦拭杆28的顶部安装有擦拭软垫29，擦拭软垫29的表面设为与激光聚焦镜10凸面相贴合的凹面，擦拭杆28的外壁固定有擦拭刷30。

通过将擦拭杆28从通光孔7的下方伸入，并使擦拭软垫29与激光聚焦镜10接触，然后重复之前的步骤，使中心齿轮18和激光聚焦镜10转动，通过擦拭软垫29来对其进行擦拭，还可以通过擦拭软垫29与激光聚焦镜10之间的压力来控制其清除的效果，清除外壁后，还可以通过擦拭刷30对通光孔7下方的内壁进行清理，提高对其的清洁效果。

进一步的，升降盘13的内部开设有排气管道24，排气管道24的进气口与通气通道15的出气口连通，排气管道24的出气口与升降盘13中间的通孔内壁连通，且朝向擦拭棉26的方向。

由之前内容可知，高压气体会通过通气通道15通入激光聚焦镜10下方的通光孔7内，而通过设置排气管道24，可以使高压气体从排气管道24中喷出，并喷向擦拭棉26，可参照图3，这样在激光头8开启之前，还可以对擦拭棉26起到清洁的作用，同时将喷除下的杂质排出通光孔7，以提高其使用完毕后的清洁效果。

进一步地，上转盘16与圆管9之间设有阻尼，下转盘12与升降盘13之间设有阻尼，通过设置阻尼，可以使边缘齿轮17带动中心齿轮18转动时，上转盘16和下转盘12不会转动，所以边缘齿轮17只会自转，这样可以最大程度地来驱动中心齿轮18转动，相比于边缘齿轮17自转的同时公转会进一步提高中心齿轮18的转动速度，进而提高清洁组件对其底部的清洁效果。

综上，切割头主体3在切割使用时，可以通过高压气体从通光孔7下方喷出，减少切割时产生的烟尘和熔渣对激光聚焦镜10底部的影响，同时减少激光聚焦镜10的损伤和污染，同时通过边缘齿轮17的自转和公转对中心齿轮18的边缘进行吸热处理，从而对激光聚焦镜10的圆周起到均匀吸热的效果，使其均匀冷却降温，然后切割完毕后，通过清洁组件还可以对激光聚焦镜10的底部进行清洁，去除附着的烟尘和熔渣。

并且在下一次使用时，高压喷出的气体还可以对擦拭棉26上的杂质进行清除，以保证其后续的清洁功能。

本实施例中使用的标准零件可以从市场上直接购买，而根据说明书和附图的记载的非标准结构部件，也可以直接根据现有的技术常识毫无疑义的加工得到，同时各个零部件的连接方式采用现有技术中成熟的常规手段，而机械、零件及设备均采用现有技术中常规的型号，故在此不再作出具体叙述。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种手机柔性屏生产加工用自动化激光切割设备，包括底座（1），其特征在于：所述底座（1）的顶部通过支架固定有顶板（2），所述顶板（2）的底部安装有切割头主体（3），所述切割头主体（3）的内部开设有通光孔（7），所述通光孔（7）的内顶部安装有激光头（8），所述通光孔（7）的内壁开设有安装腔（19），所述安装腔（19）的内壁竖直滑动安装有升降盘（13），所述升降盘（13）的顶部转动安装有中心齿轮（18），所述中心齿轮（18）中心的顶部开设有通孔，且通孔内安装有激光聚焦镜（10），所述中心齿轮（18）可对激光聚焦镜（10）进行热量传递，所述升降盘（13）的中心开设有可供激光通过的通孔；

还包括用于对中心齿轮（18）进行均匀降温的冷却组件；

所述冷却组件包括内部为空腔的边缘齿轮（17），所述中心齿轮（18）的顶部固定有圆管（9），所述圆管（9）的顶部穿入上方的通光孔（7）内，并与所述通光孔（7）的内壁贴合，所述圆管（9）的外壁转动安装有上转盘（16），所述升降盘（13）中间凸起部分的外壁转动安装有下转盘（12），所述边缘齿轮（17）通过上下两侧外壁连通的安装管（20）转动安装在上转盘（16）和下转盘（12）之间，且所述边缘齿轮（17）与中心齿轮（18）相啮合，所述安装腔（19）的内壁安装有可转动的齿环（11），所述齿环（11）的内圈齿槽与边缘齿轮（17）相啮合，还包括用于限制中心齿轮（18）转动的限位组件和向边缘齿轮（17）内循环冷却液的循环组件；

所述循环组件包括开设在上转盘（16）内部的上通道（21）和开设在下转盘（12）内部的下通道（22），所述上通道（21）和下通道（22）分别与两个安装管（20）连通，所述切割头主体（3）靠近上转盘（16）的外壁连通有可向切割头主体（3）内注冷却液的进液管（4），所述切割头主体（3）靠近下转盘（12）的外壁连通有排液管（5），当所述上转盘（16）和下转盘（12）转动时会使上通道（21）和进液管（4）、下通道（22）和排液管（5）间歇性连通。

2.根据权利要求1所述的手机柔性屏生产加工用自动化激光切割设备，其特征在于：所述限位组件包括用于驱动升降盘（13）向下移动的传动组件，所述升降盘（13）的底部与安装腔（19）的内底部之间安装有弹簧（14），所述安装腔（19）的内底部固定有齿条（23），所述升降盘（13）的内部开设有贯穿凸起部分的通孔，所述齿条（23）穿入通孔内，且与通孔滑动连接，所述中心齿轮（18）的底部开设有呈环形分布的限位孔（27），当所述升降盘（13）向下移动时，所述齿条（23）会穿入限位孔（27）内对所述中心齿轮（18）进行限位。

3.根据权利要求2所述的手机柔性屏生产加工用自动化激光切割设备，其特征在于：所述传动组件包括开设在切割头主体（3）内部的通气通道（15），所述通气通道（15）的进气口与安装腔（19）上方的通光孔（7）内壁连通，所述通气通道（15）的出气口与升降盘（13）下方的空间连通，所述顶板（2）的顶部安装有充气组件（6），所述充气组件（6）包括与其连通的连通管（31），所述连通管（31）远离充气组件（6）的一端穿入切割头主体（3）内，且与位于所述安装腔（19）上方的通光孔（7）内壁连通，当所述激光聚焦镜（10）上方的通光孔（7）内部气压增大时会使激光聚焦镜（10）向下移动并使圆管（9）取消对通气通道（15）的封堵。

4.根据权利要求2或3所述的手机柔性屏生产加工用自动化激光切割设备，其特征在于：还包括用于对激光聚焦镜（10）进行清洁的清洁组件，所述清洁组件包括传动齿轮（25），所述升降盘（13）中心通孔的内壁开设有安装槽，所述传动齿轮（25）通过销轴转动安装在安装槽的内壁，安装槽与所述齿条（23）所处的通孔连通，所述齿条（23）的齿槽与传动齿轮（25）的齿牙相啮合，所述传动齿轮（25）的外壁固定有擦拭棉（26），当所述升降盘（13）向下移动时会使擦拭棉（26）转动收回安装槽内。

5.根据权利要求1-3任一项所述的手机柔性屏生产加工用自动化激光切割设备，其特征在于：还包括用于对激光聚焦镜（10）进行清洁的清洁组件，所述清洁组件包括与通光孔（7）内径配套的擦拭杆（28），所述擦拭杆（28）的顶部安装有擦拭软垫（29），所述擦拭软垫（29）的表面设为与激光聚焦镜（10）凸面相贴合的凹面，所述擦拭杆（28）的外壁固定有擦拭刷（30）。

6.根据权利要求4所述的手机柔性屏生产加工用自动化激光切割设备，其特征在于：所述升降盘（13）的内部开设有排气管道（24），所述排气管道（24）的进气口与通气通道（15）的出气口连通，所述排气管道（24）的出气口与升降盘（13）中间的通孔内壁连通，且朝向擦拭棉（26）的方向。

7.根据权利要求1-3任一项所述的手机柔性屏生产加工用自动化激光切割设备，其特征在于：所述上转盘（16）与圆管（9）之间设有阻尼，下转盘（12）与升降盘（13）之间设有阻尼。

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