CN116810186A - 膜材切割机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了膜材切割机，包括膜材切割机本体，所述膜材切割机本体的顶部安装有切割机顶壳，所述膜材切割机本体顶部的前侧安装有产品放置平台，所述膜材切割机本体顶部的一侧安装有位于产品放置平台一侧的Y轴输送机构，所述Y轴输送机构上连接有X轴输送机构。通过设置Y轴输送机构、X轴输送机构、光路结构、视觉定位机构和激光器，在使用时，Y轴输送机构和X轴输送机构可以使光路结构和视觉定位机构在膜材切割机本体的上表面进行移动，然后可以在需要的理想位置进行切割，然后在切割时，可以使用视觉定位机构对膜材进行定位，防止在切割时膜材发生偏移，影响膜材切割的理想位置，在进行定位时，与光路结构和激光器使用同一套动力来源。

Description

膜材切割机

技术领域

本发明涉及膜材加工材技术领域，具体为膜材切割机。

背景技术

膜结构工程中所使用的材料，由高强度的织物基材和聚合物涂层构成的复合材料。膜材是一种用于膜结构工程的复合材料，由于其具有较好的抗开裂、抗撕裂性好，并且透光性良好，因此是一种理想的建筑用膜材。涂层对基材起保护作用，并形成膜材料的密封性能。膜材应根据建筑物使用年限、建筑功能、建筑物所处的环境、建筑物防火要求及建筑物承受的荷载进行选择。膜结构配件应根据膜结构的受力特点、使用要求、制作安装要求等因素进行选择。

激光切割是利用经聚焦的高功率密度激光束照射工件，使被照射的材料迅速熔化、汽化、烧蚀或达到燃点，同时借助与光束同轴的高速气流吹除熔融物质，从而实现将工件割开。激光切割属于热切割方法之一，对于卷膜加工切割现阶段多为使用切割进行裁切，切割切割工作效率低且裁切精度不够。

公开号（CN212145002U）一种卷对卷膜材高精密激光切割机，包括能源仓、基座、前转辊、加工台、Y轴导辊、X轴导辊、后转辊、物料架、防护盖、安全翻盖、激光切割装置，基座台面顺序安装前转辊、加工台、后转辊和物料架，Y轴导辊之间安装有X轴导辊，X轴导辊上定位安装有激光切割装置......一种卷对卷膜材高精密激光切割机，前后转辊与物料为挤压传动设计，做传动物料设计，运动架使用螺栓将激光切割刀头定位安装，运动架带动激光切割刀头来回运动，激光切割装置可通过程序控制实现X方向和Y方向的运动，激光切割装置根据程序对物料进行裁切作业。但是膜材切割机在使用时，没有为待切割的膜材进行定位，在切割时，可能由于外力作用，使带切割的膜材发生偏移，导致切割位置不是所需要的理想位置，造成膜材切割的不准，造成膜材的浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供膜材切割机，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：膜材切割机，包括膜材切割机本体，所述膜材切割机本体的顶部安装有切割机顶壳，所述膜材切割机本体顶部的前侧安装有产品放置平台，所述膜材切割机本体顶部的一侧安装有位于产品放置平台一侧的Y轴输送机构，所述Y轴输送机构上连接有X轴输送机构，所述X轴输送机构上设有光路结构，所述光路结构的前侧安装有视觉定位机构，所述光路结构的一侧设有激光器，所述光路结构的底部安装有连接座，所述连接座的侧面安装有抽尘管，所述连接座的下部设有吹气管，所述吹气管与抽尘管之间设有抽尘风机，所述抽尘风机安装在连接座的侧面，所述切割机顶壳前侧的一侧设有操作屏，所述切割机顶壳前侧的一侧设有位于操作屏下方的出料组件，所述膜材切割机本体后侧的下部内凹有安装槽，所述安装槽内设有连接口。通过设置Y轴输送机构、X轴输送机构、光路结构、视觉定位机构和激光器，在使用时，Y轴输送机构和X轴输送机构可以使光路结构和视觉定位机构在膜材切割机本体的上表面进行移动，然后可以在需要的理想位置进行切割，然后在切割时，可以使用视觉定位机构对膜材进行定位，防止在切割时膜材发生偏移，影响膜材切割的理想位置，在进行定位时，与光路结构和激光器使用同一套动力来源，节约了成本。通过光路结构的底部设有连接座，且连接座上设有抽尘管、吹气管和抽尘风机，且连接座位于视觉定位机构的下方，采用大功率抽尘风机，吹气和抽气一体式，有效保护镜片的同时确保抽尘效果。

作为本申请提供的膜材切割机的一种优选改进方式，所述视觉定位机构包括支撑架、定位相机、点光源和远心镜头，所述支撑架的后侧安装在光路结构的前侧上，所述支撑架前侧的上部设有定位相机，所述定位相机下部的一侧设有点光源，所述定位相机的底部设有远心镜头。

作为本申请提供的膜材切割机的一种优选改进方式，所述支撑架的整体呈倒立的F字形状，所述定位相机的相机底部穿过支撑架的底部，所述远心镜头位于支撑架的下方。

作为本申请提供的膜材切割机的一种优选改进方式，所述切割机顶壳的外侧设有顶壳侧开组件，所述顶壳侧开组件包括前柜门、第一把手、合页、侧柜门和锁扣，所述切割机顶壳前侧另一侧的顶部安装有合页，所述合页的前侧安装有前柜门，所述前柜门前侧的下部安装有第一把手，所述切割机顶壳两侧的前后侧和后侧的两侧均设有侧柜门，所述切割机顶壳侧面上的两个侧柜门之间利用锁扣连接。通过切割机顶壳的外侧分别设有前柜门、第一把手、合页、侧柜门和锁扣，便于工作人员可分别从切割机顶壳的四侧操作切割机顶壳内的零件，方便工作人员使用。

作为本申请提供的膜材切割机的一种优选改进方式，所述切割机顶壳的前侧呈斜面，所述前柜门的形状与膜材切割机本体的前侧适配。通过切割机顶壳的前侧呈斜面，前柜门的形状与膜材切割机本体的前侧适配，便于工作人员更好的从切割机顶壳的前侧将膜材放入到产品放置平台上，方便工作人员放料。

作为本申请提供的膜材切割机的一种优选改进方式，所述出料组件包括出料口、出料封板和第二把手，所述切割机顶壳前侧的一侧开设有出料口，所述出料口内腔的底部转动连接有出料封板，所述出料封板的前侧安装有第二把手。通过切割机顶壳的前侧设有出料口、出料封板和第二把手，便于膜材切割后的材料从出料口排出，同时出料口上设有出料封板，便于在不需要使用出料口时将其堵上，避免了灰尘从出料口进入到切割机顶壳内，对切割机顶壳内的零部件造成损坏。

作为本申请提供的膜材切割机的一种优选改进方式，所述连接座与光路结构的底部之间利用螺栓连接，所述连接座下部的四侧均设有吹气管。通过连接座与光路结构的底部之间利用螺栓连接，便于连接座和光路结构之间拆卸和连接，通过连接座下部的四侧均设有吹气管，达到很好的除尘效果。

作为本申请提供的膜材切割机的一种优选改进方式，所述膜材切割机本体的底部设有支撑脚，所述支撑脚的数量为四个，四个支撑脚分别分布在膜材切割机本体底部的四角上。通过膜材切割机本体的底部设有四个支撑脚，便于膜材切割机本体进行支撑，同时将膜材切割机本体抬高，使得膜材切割机本体的底部不与地面接触，避免了地面回潮时对膜材切割机本体造成损坏。

作为本申请提供的膜材切割机的一种优选改进方式，所述产品放置平台的左侧为产品进料处，所述产品放置平台的右侧为产品出料处，所述出料组件位于产品放置平台右侧的前方。通过产品放置平台的左侧为产品进料处，所述产品放置平台的右侧为产品出料处，所述出料组件位于产品放置平台右侧的前方，方便进出料。

作为本申请提供的膜材切割机的一种优选改进方式，所述X轴输送机构和Y轴输送机构均为直线电机，所述产品放置平台为治具真空平台。通过X轴输送机构和Y轴输送机构均为直线电机，便于对光路结构和激光器进行X轴或者Y轴的输送，便于将激光器输送到指定需要切割的位置，同时可使膜材切割机整个有更高的精度和稳定性。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、该膜材切割机，通过设置Y轴输送机构、X轴输送机构、光路结构、视觉定位机构和激光器，在使用时，Y轴输送机构和X轴输送机构可以使光路结构和视觉定位机构在膜材切割机本体的上表面进行移动，然后可以在需要的理想位置进行切割，然后在切割时，可以使用视觉定位机构对膜材进行定位，防止在切割时膜材发生偏移，影响膜材切割的理想位置，在进行定位时，与光路结构和激光器使用同一套动力来源，节约了成本。

2、该膜材切割机，通过光路结构的底部设有连接座，且连接座上设有抽尘管、吹气管和抽尘风机，且连接座位于视觉定位机构的下方，采用大功率抽尘风机，吹气和抽气一体式，有效保护镜片的同时确保抽尘效果。

3、该膜材切割机，通过X轴输送机构和Y轴输送机构均为直线电机，便于对光路结构和激光器进行X轴或者Y轴的输送，便于将激光器输送到指定需要切割的位置，同时可使膜材切割机整个有更高的精度和稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅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。

图1为本发明膜材切割机的整体结构示意图；

图2为本发明膜材切割机的顶壳侧开组件连接示意图；

图3为本发明膜材切割机的切割机顶壳内部图；

图4为本发明膜材切割机的定位相机结构示意图；

图5为本发明膜材切割机的抽尘风机结构示意图；

图6为本发明膜材切割机的激光器结构示意图。

图中：1、膜材切割机本体；2、切割机顶壳；3、产品放置平台；4、Y轴输送机构；5、X轴输送机构；6、光路结构；7、视觉定位机构；701、支撑架；702、定位相机；703、点光源；704、远心镜头；8、支撑脚；9、激光器；10、抽尘管；11、连接座；12、吹气管；13、顶壳侧开组件；1301、前柜门；1302、第一把手；1303、合页；1304、侧柜门；1305、锁扣；14、抽尘风机；15、操作屏；16、出料组件；1601、出料口；1602、出料封板；1603、第二把手；17、安装槽；18、连接口。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本发明。

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。

请参阅图1-图3和图6，本发明提供膜材切割机，包括膜材切割机本体1，膜材切割机本体1的顶部安装有切割机顶壳2，膜材切割机本体1顶部的前侧安装有产品放置平台3，膜材切割机本体1顶部的一侧安装有位于产品放置平台3一侧的Y轴输送机构4，Y轴输送机构4上连接有X轴输送机构5，X轴输送机构5上设有光路结构6，光路结构6的前侧安装有视觉定位机构7，光路结构6的一侧设有激光器9，激光器9利用高功率密度激光束照射被切割材料，使材料很快被加热至汽化温度，蒸发形成孔洞，随着光束对材料的移动，孔洞连续形成宽度很窄的（如0．1mm左右）切缝，完成对材料的切割，激光切割是利用经聚焦的高功率密度激光束照射工件，使被照射的材料迅速熔化、汽化、烧蚀或达到燃点，同时借助与光束同轴的高速气流吹除熔融物质，从而实现将工件割开。激光切割属于热切割方法之一。光路结构6的底部安装有连接座11，连接座11的侧面安装有抽尘管10，连接座11的下部设有吹气管12，吹气管12与抽尘管10之间设有抽尘风机14，抽尘风机14为大功率的，抽尘风机14安装在连接座11的侧面，切割机顶壳2前侧的一侧设有操作屏15，切割机顶壳2前侧的一侧设有位于操作屏15下方的出料组件16，膜材切割机本体1后侧的下部内凹有安装槽17，安装槽17内设有连接口18。通过光路结构6的底部设有连接座11，且连接座11上设有抽尘管10、吹气管12和抽尘风机14，且连接座11位于视觉定位机构7的下方，采用大功率抽尘风机，吹气和抽气一体式，有效保护镜片的同时确保抽尘效果。

请参阅图4，在本发明的一种实施方式中，视觉定位机构7包括支撑架701、定位相机702、点光源703和远心镜头704，支撑架701的后侧安装在光路结构6的前侧上，支撑架701前侧的上部设有定位相机702，定位相机702下部的一侧设有点光源703，定位相机702的底部设有远心镜头704。

具体的，通过设置Y轴输送机构4、X轴输送机构5、光路结构6、视觉定位机构7和激光器9，在使用时，Y轴输送机构4和X轴输送机构5可以使光路结构6和视觉定位机构7在膜材切割机本体1的上表面进行移动，然后可以在需要的理想位置进行切割，然后在切割时，可以使用视觉定位机构7对膜材进行定位，防止在切割时膜材发生偏移，影响膜材切割的理想位置，在进行定位时，与光路结构6和激光器9使用同一套动力来源，节约了成本。

在本发明的一种实施方式中，支撑架701的整体呈倒立的F字形状，定位相机702的相机底部穿过支撑架701的底部，远心镜头704位于支撑架701的下方。

请参阅图2，在本发明的一种实施方式中，切割机顶壳2的外侧设有顶壳侧开组件13，顶壳侧开组件13包括前柜门1301、第一把手1302、合页1303、侧柜门1304和锁扣1305，切割机顶壳2前侧另一侧的顶部安装有合页1303，合页1303的前侧安装有前柜门1301，前柜门1301前侧的下部安装有第一把手1302，切割机顶壳2两侧的前后侧和后侧的两侧均设有侧柜门1304，切割机顶壳2侧面上的两个侧柜门1304之间利用锁扣1305连接。

具体的，通过切割机顶壳2的外侧分别设有前柜门1301、第一把手1302、合页1303、侧柜门1304和锁扣1305，便于工作人员可分别从切割机顶壳2的四侧操作切割机顶壳2内的零件，方便工作人员使用。

在本发明的一种实施方式中，切割机顶壳2的前侧呈斜面，前柜门1301的形状与膜材切割机本体1的前侧适配。

具体的，通过切割机顶壳2的前侧呈斜面，前柜门1301的形状与膜材切割机本体1的前侧适配，便于工作人员更好的从切割机顶壳2的前侧将膜材放入到产品放置平台3上，方便工作人员放料。

请参阅图2，在本发明的一种实施方式中，出料组件16包括出料口1601、出料封板1602和第二把手1603，切割机顶壳2前侧的一侧开设有出料口1601，出料口1601内腔的底部转动连接有出料封板1602，出料封板1602的前侧安装有第二把手1603。

具体的，通过切割机顶壳2的前侧设有出料口1601、出料封板1602和第二把手1603，便于膜材切割后的材料从出料口1601排出，同时出料口1601上设有出料封板1602，便于在不需要使用出料口1601时将其堵上，避免了灰尘从出料口1601进入到切割机顶壳2内，对切割机顶壳2内的零部件造成损坏。

在本发明的一种实施方式中，连接座11与光路结构6的底部之间利用螺栓连接，连接座11下部的四侧均设有吹气管12。

具体的，通过连接座11与光路结构6的底部之间利用螺栓连接，便于连接座11和光路结构6之间拆卸和连接，通过连接座11下部的四侧均设有吹气管12，达到很好的除尘效果。

请参阅图1，在本发明的一种实施方式中，膜材切割机本体1的底部设有支撑脚8，支撑脚8的数量为四个，四个支撑脚8分别分布在膜材切割机本体1底部的四角上。

具体的，通过膜材切割机本体1的底部设有四个支撑脚8，便于膜材切割机本体1进行支撑，同时将膜材切割机本体1抬高，使得膜材切割机本体1的底部不与地面接触，避免了地面回潮时对膜材切割机本体1造成损坏。

在本发明的一种实施方式中，产品放置平台3的左侧为产品进料处，产品放置平台3的右侧为产品出料处，出料组件16位于产品放置平台3右侧的前方。

具体的，通过产品放置平台3的左侧为产品进料处，产品放置平台3的右侧为产品出料处，出料组件16位于产品放置平台3右侧的前方，方便进出料。

在本发明的一种实施方式中，X轴输送机构5和Y轴输送机构4均为直线电机，产品放置平台3为治具真空平台。

具体的，通过X轴输送机构5和Y轴输送机构4均为直线电机，便于对光路结构6和激光器9进行X轴或者Y轴的输送，便于将激光器9输送到指定需要切割的位置，同时可使膜材切割机整个有更高的精度和稳定性；

直线电机不需要经过中间转换机构而直接产生直线运动，使结构大大简化，运动惯量减少，动态响应性能和定位精度大大提高；同时也提高了可靠性，节约了成本，使制造和维护更加简便。它的初次级可以直接成为机构的一部分，这种独特的结合使得这种优势进一步体现出来；适合高速直线运动。因为不存在离心力的约束，普通材料亦可以达到较高的速度。而且如果初、次级间用气垫或磁垫保存间隙，运动时无机械接触，因而运动部分也就无摩擦和噪声。这样，传动零部件没有磨损，可大大减小机械损耗，避免拖缆、钢索、齿轮与皮带轮等所造成的噪声，从而提高整体效率。

工作原理：使用本装置时，将产品放置平台3连接真空泵，利用第一把手1302将前柜门1301向上掀起，将需要切割的膜材放置在产品放置平台3的顶部上，启动真空泵，使得膜材能够被吸附在产品放置平台3的顶部上，然后将第一把手1302放下，使得合页1303盖在切割机顶壳2的前侧上，利用第二把手1603将出料封板1602向下旋转，将出料口1601打开；

通过操作屏15操作，控制X轴输送机构5和Y轴输送机构4运行，分别将光路结构6和激光器9移动到初始需要切割的位置，利用光路结构6上的支撑架701、定位相机702、点光源703和远心镜头704对需要切割的位置进行定位处理，使得激光器9移动到准确的位置，然后启动激光器9，利用Y轴输送机构4和X轴输送机构5带动激光器9移动，对膜材进行切割；

由于光路结构6的底部设有连接座11、抽尘管10、吹气管12和抽尘风机14，在激光器9进行切割时，避免了细粉粘附在定位相机702的远心镜头704上；

当膜材一部分被切割完毕后，工作人员的手穿过出料口1601，将切割好的膜材从切割机顶壳2内拿出来，然后如此反复的进行切割。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

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保护范围之内。

Claims (10)

1.膜材切割机，包括膜材切割机本体（1），其特征在于，所述膜材切割机本体（1）的顶部安装有切割机顶壳（2），所述膜材切割机本体（1）顶部的前侧安装有产品放置平台（3），所述膜材切割机本体（1）顶部的一侧安装有位于产品放置平台（3）一侧的Y轴输送机构（4），所述Y轴输送机构（4）上连接有X轴输送机构（5），所述X轴输送机构（5）上设有光路结构（6），所述光路结构（6）的前侧安装有视觉定位机构（7），所述光路结构（6）的一侧设有激光器（9），所述光路结构（6）的底部安装有连接座（11），所述连接座（11）的侧面安装有抽尘管（10），所述连接座（11）的下部设有吹气管（12），所述吹气管（12）与抽尘管（10）之间设有抽尘风机（14），所述抽尘风机（14）安装在连接座（11）的侧面，所述切割机顶壳（2）前侧的一侧设有操作屏（15），所述切割机顶壳（2）前侧的一侧设有位于操作屏（15）下方的出料组件（16），所述膜材切割机本体（1）后侧的下部内凹有安装槽（17），所述安装槽（17）内设有连接口（18）。

2.根据权利要求1所述的膜材切割机，其特征在于，所述视觉定位机构（7）包括支撑架（701）、定位相机（702）、点光源（703）和远心镜头（704），所述支撑架（701）的后侧安装在光路结构（6）的前侧上，所述支撑架（701）前侧的上部设有定位相机（702），所述定位相机（702）下部的一侧设有点光源（703），所述定位相机（702）的底部设有远心镜头（704）。

3.根据权利要求2所述的膜材切割机，其特征在于，所述支撑架（701）的整体呈倒立的F字形状，所述定位相机（702）的相机底部穿过支撑架（701）的底部，所述远心镜头（704）位于支撑架（701）的下方。

4.根据权利要求1所述的膜材切割机，其特征在于，所述切割机顶壳（2）的外侧设有顶壳侧开组件（13），所述顶壳侧开组件（13）包括前柜门（1301）、第一把手（1302）、合页（1303）、侧柜门（1304）和锁扣（1305），所述切割机顶壳（2）前侧另一侧的顶部安装有合页（1303），所述合页（1303）的前侧安装有前柜门（1301），所述前柜门（1301）前侧的下部安装有第一把手（1302），所述切割机顶壳（2）两侧的前后侧和后侧的两侧均设有侧柜门（1304），所述切割机顶壳（2）侧面上的两个侧柜门（1304）之间利用锁扣（1305）连接。

5.根据权利要求4所述的膜材切割机，其特征在于，所述切割机顶壳（2）的前侧呈斜面，所述前柜门（1301）的形状与膜材切割机本体（1）的前侧适配。

6.根据权利要求1所述的膜材切割机，其特征在于，所述出料组件（16）包括出料口（1601）、出料封板（1602）和第二把手（1603），所述切割机顶壳（2）前侧的一侧开设有出料口（1601），所述出料口（1601）内腔的底部转动连接有出料封板（1602），所述出料封板（1602）的前侧安装有第二把手（1603）。

7.根据权利要求1所述的膜材切割机，其特征在于，所述连接座（11）与光路结构（6）的底部之间利用螺栓连接，所述连接座（11）下部的四侧均设有吹气管（12）。

8.根据权利要求1所述的膜材切割机，其特征在于，所述膜材切割机本体（1）的底部设有支撑脚（8），所述支撑脚（8）的数量为四个，四个支撑脚（8）分别分布在膜材切割机本体（1）底部的四角上。

9.根据权利要求1所述的膜材切割机，其特征在于，所述产品放置平台（3）的左侧为产品进料处，所述产品放置平台（3）的右侧为产品出料处，所述出料组件（16）位于产品放置平台（3）右侧的前方。

10.根据权利要求1所述的膜材切割机，其特征在于，所述X轴输送机构（5）和Y轴输送机构（4）均为直线电机，所述产品放置平台（3）为治具真空平台。