CN209190047U - 料片升降台及激光打孔机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种料片升降台及一种激光打孔机。料片升降台，包括底板、升降装置、顶板、料片感应器及吹气组件。升降装置，设于所述底板上；顶板，连接所述升降装置的输出端，所述顶板用于承载片状工件；料片感应器，用于感应顶部的片状工件；当所述顶部的片状工件被抓起时所述吹气组件吹气以使所述顶部的片状工件与下方的片状工件分离。激光打孔机，包括上述的料盘升降台。具有防止抓取时相邻的片状工件相互粘附的优点。

Description

料片升降台及激光打孔机

技术领域

本实用新型涉及激光加工技术领域，特别是涉及一种料片升降台及激光打孔机。

背景技术

通常在片状工件上加工小孔需要用到激光打孔机。激光打孔机一般由激光发生器、电气系统、光学系统和工作台等组成，通过激光束照射在工件表面上，可以在工件上加工出各种形状的孔。

例如，需要在片状工件的中间区域加工大量小孔，小孔的孔径达到微米级，需要设计一种激光打孔机，能够高效的完成打孔工作。为了提高激光打孔机的工作效率，通常需要用到升降台，将片状工件叠放在升降台上，由机械手每次抓取一片工件至激光打孔机的工作台上进行打孔。

现有的升降台体积大、高度高，占空间，且片状工件之间容易吸附在一起，给机械手抓取时带来困难。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种结构设计合理，防止抓取时相邻的片状工件相互粘附的料片升降台及激光打孔机。

一种料片升降台，包括：

底板；

升降装置，设于所述底板上；

顶板，连接所述升降装置的输出端，所述顶板用于承载片状工件；

料片感应器，用于感应顶部的片状工件；以及

吹气组件，当所述顶部的片状工件被抓起时所述吹气组件吹气以使所述顶部的片状工件与下方的片状工件分离。

在其中一个实施例中，还包括设于底板上的横板，所述横板上设置有若干挡板，所述挡板合围成用于叠放片状工件的容置空间。

在其中一个实施例中，所述挡板能够相对于所述横板调节安装位置以调节所述容置空间的大小。

在其中一个实施例中，所述横板上设置有若干安装孔，所述挡板能够安装于不同的安装孔以使所述容置空间的大小可调。

在其中一个实施例中，所述挡板滑动连接于所述横板以调节所述容置空间的大小。

在其中一个实施例中，所述升降装置为贯通轴式电机。

在其中一个实施例中，所述横板中部设置有用于固定所述贯通轴式电机的安装件。

在其中一个实施例中，所述安装件上设置有导向孔，所述顶板上设置有与所述导向孔滑动配合的导向杆。

在其中一个实施例中，所述吹气组件包括调高支架和安装于所述调高支架上的吹气嘴，所述吹气嘴沿水平方向设置有若干个。

一种激光打孔机，包括上述任意一项所述的料片升降台。

采用上述技术方案，升降装置对顶板进行顶升，料片感应器对顶板上的片状工件进行感知，以使得料片升降台能够自动升降，当所述顶部的片状工件被抓起时所述吹气组件吹气以使所述顶部的片状工件与下方的片状工件分离。具有防止抓取时相邻的片状工件相互粘附的优点。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例中的激光打孔机的部分结构示意图；

图2为本实用新型一个实施例中的料片升降台的结构示意图；

图3为本实用新型一个实施例中的料片升降台的升降装置、安装件和顶板的结构示意图；

图4为本实用新型一个实施例中的料片升降台的顶板、防护板、感应片和光电开关的结构示意图；

图5为本实用新型一个实施例中的移料机构的部分结构示意图；

图6为图5中A处的放大图；

图7为本实用新型一个实施例中的激光加工系统部分结构示意图；

图8为本实用新型一个实施例中的具有两个激光加工系统的激光打孔机的部分结构示意图。

附图标记：100、移料机构；110、机架；111、导轨；112、丝杆模组；120、搬运组件；121、支撑臂；130、第一移料爪；140、第二移料爪；150、升降组件；160、负压吸附装置；161、安装板；1611、安装槽；162、吸盘；200、料片升降台；201、上料台；202、下料台；210、底板；220、升降装置；230、顶板；240、料片感应器；250、吹气组件；251、调高支架；252、吹气嘴；260、横板；261、挡板；2611、长条孔；2612、刻度尺；262、支撑板；263、安装件； 264、容置空间；265、安装孔；266、防护板；267、感应片；268、支撑架；269、光电开关；270、导向孔；271、导向杆；300、工作台；400、激光加工系统； 410、准直组件；420、振镜；430、切割头；440、升降模组；450、CCD组件。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型较佳实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本实用新型公开内容的理解更佳透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称为“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

一种激光打孔机，参见图1，包括移料机构100、上料台201、下料台202、工作台300和激光加工系统400(参见图7)，其中激光加工系统400未在图1 中示出，激光加工系统400用于对放置在工作台300上的片状工件进行打标或打孔。片状工件例如可以为陶瓷片、玻璃片或蓝宝石片等脆性材料。

上料台201和下料台202分别设置于移料机构100两侧，工作台300位于移料机构100下方，移料机构100用于将片状工件从上料台201搬运至工作台 300，激光加工系统400用于对放置在工作台300上的片状工件进行打标或打孔，移料机构100还用于将加工后的片状工件从工作台300搬运至下料台202。

上料台201和下料台202均为料片升降台200。参见图2，料片升降台200 包括底板210、升降装置220、顶板230、料片感应器240和吹气组件250。底板210可以固定在地面上，升降装置220直接或间接的固定于底板210上，顶板230连接升降装置220的输出端，当升降装置220的输出端升降时，顶板230 也随之升降，顶板230用于承载片状工件。料片感应器240直接或间接的固定在底板210上，料片感应器240用于感应顶部的片状工件。吹气组件250直接或间接的固定在底板210上，当顶部的片状工件被抓起时吹气组件250吹气以使顶部的片状工件与下方的片状工件分离。

例如，片状工件为陶瓷片，其长宽均为120mm或长宽均为95mm的薄片，其厚度有0.3mm、0.6mm以及1mm。现需要在片状工件的中间区域加工近5000个微孔，孔径为40μm-140μm，在片状工件的边缘区域加工约10个定位孔，孔径为 0.5mm-2mm。在打孔时，片状工件表面需涂上红色的颜料，以吸收激光能量。将片状工件叠放在顶板230上，此时料片感应器240刚好感应到顶部的片状工件，升降装置220驱动顶板230上升或下降一个片状工件的厚度。料片感应器240 采用分辨率为0.1mm的光纤感应器，以保证片状工件每升高或降低一个片状工件的厚度时，料片感应器240能够感应到片状工件，从而实现自动升降。由于涂抹过红色颜料的陶瓷片叠在一起，片状工件容易粘在一起，当顶部的片状工件被抓起时吹气组件250吹气，以使顶部的片状工件与下方的片状工件分离。

在其中一个实施例中，参见图2，料片升降台200还包括横板260，横板260 由支撑板262支撑于底板210上。横板260中间开设有内槽(图中未示出)，结合图3，内槽中固定安装有安装件263，升降装置220固定在安装件263上，且升降装置220的输出端向上穿过安装件263后连接顶板230，即顶板230是位于安装件263上方的。横板260上设置有若干挡板261，挡板261合围成用于叠放片状工件的容置空间264。为了使容置空间264的大小可调以容纳不同长宽的片状工件，例如，挡板261可以通过导向轨滑动安装在横板260上；又如，挡板 261可以通过固定螺栓固定在横板260上。

在其中一个实施例中，参见图2，横板260上设置有若干安装孔265，挡板 261能够安装于不同的安装孔265以使容置空间264的大小可调。通过设置挡板 261，实现了片状工件的定位，挡板261可以滑动，能兼容不同尺寸的陶瓷片。

在其中一个实施例中，参见图2，横板260的横截面为正方形，在横板260 的中部呈十字交叉状排布有若干的安装孔265，挡板261有四个，四个挡板261 分别安装在安装孔265内形成矩形的容置空间264。容易理解，挡板261与安装孔265一一对应使得挡板261在调节位置时不能像导轨111一样无级调节，为此在挡板261底部设置有长条孔2611，长条孔2611的长度方向沿着挡板261的滑移方向设置，挡板261沿着所述的滑移方向滑动能够调节容置空间264的大小。进一步的，沿着滑移方向的相邻的两个安装孔265的距离小于或等于长条孔2611的长度。进一步的，横板260上沿滑移方向设置有刻度尺2612，以使挡板261移动时能够方便且精准的得知移动的距离。

在其中一个实施例中，参见图2和图4，横板260上在上述容置空间264内还设置有防护板266，防护板266设置在容置空间264内且固定于顶板230外周，防护板266能够随顶板230同步上下移动。防护板266包围顶板230并向下延伸，以防止异物进入升降装置220内而降低升降装置220的工作精度。进一步地，防护板266外周固定有感应片267，底板210上通过支撑架268安装有光电开关269，光电开关269与感应片267感应，防护板266能够随顶板230同步上下移动，通过感应片267与光电开关269相互感应，间接的感应顶板230的位置。例如，在支撑架268上设置若干光电开关269，至少沿竖直方向设置两个光电开关269。例如两个光电开关269分别与感应片267感应时，顶板230位于工作的开始和结束位置，当顶板230位于开始和结束位置时，通过光电开关269 和感应片267感应以产生报警信号，通知工人处理并开始下一个工作循环。

在其中一个实施例中，升降装置220为贯通轴式电机。贯通轴式电机将螺母内置于电机中，丝杆(贯通轴)穿出电机作线性运动，即丝杆不转动只是上下移动，从而顶着顶板230上下移动。丝杆作为贯通轴式电机的输出端，用来输出线性运动。在其他实施例中，升降装置220还可以为由电机驱动的丝杆机构。通过设置贯通轴式电机，减小了升降装置220的体积，使得料片升降台200 结构更加紧凑。此外还免去了安装轴承结构，整体结构高度大大降低，节省了空间。进一步的，参见图3，安装件263上设置有导向孔270，顶板230上设置有与导向孔270滑动配合的导向杆271，导向杆271有两个，且分别设置在升降装置220两侧，这样可以防止顶板230转动损坏贯通轴式电机。

在其中一个实施例中，参见图2，吹气组件250包括调高支架251和安装于调高支架251上的吹气嘴252。调高支架251能够调节吹气嘴252相对于底板 210的高度，这样当片状工件厚度改变时，可以对吹气嘴252的高度做出调整，以使吹气嘴252吹出的气流穿过最上面一片和第二片之间，从而达到分离片状工件的目的，放置在取料时，片状工件发生粘连。吹气嘴252沿水平方向设置有若干个，可以增大吹气面积，使粘连的片状工件迅速分离。

例如，当料片升降台200做上料台201时，贯通轴式电机的丝杆顶着顶板 230在高度较低的位置。人工将一摞陶瓷片(按照100片算)放在顶板230上，此时料片感应器240刚好感应到顶部的陶瓷片。当移料机构100抓起或吸起顶部的陶瓷片时，吹气组件250吹气1秒，粘连在顶部陶瓷片下方的陶瓷片就会与之分离，陶瓷片被搬运走，贯通轴式电机上升一个料片厚度，使料片感应器 240刚好感应到此时顶部的陶瓷片，直到第100片陶瓷片被吸走，贯通轴式电机再上升一个料片厚度的高度，此时料片感应器240不再感应到陶瓷片，或光电开关269和感应片267感知，随即机台报警通知工人上料，开启下一个循环。

又如，当料片升台做下料台202时，一开始，贯通轴式电机的丝杆顶着顶板230在高度较高的位置。移料机构100将陶瓷片搬运到顶板230上，此时料片感应器240刚好感应到放在顶部的陶瓷片，贯通轴式电机下降一个料片厚度的高度，然后移料机构100将下一片陶瓷片叠放在下料台202上，直到100片陶瓷片全部叠放好后，光电开关269和感应片267感知，机台报警通知工人把打好孔的陶瓷片收走，进入下一个循环。又如，当贯通轴式电机下降一个料片厚度的高度，经过一定时间，料片感应器240没有感应到料片，代表移料机构 100没有把片状工件搬运至下料台202，随即机台报警，通知工人处理异常。

参见图1、图5和图6，移料机构100包括机架110和搬运组件120，以及上述的上料台201、下料台202和工作台300。其中，上料台201和下料台202 分别设置在机架110两侧，工作台300设置在机架110下方。机架110上设置有导轨111，搬运组件120能够沿导轨111在上料台201和下料台202之间往复移动。例如，机架110上设置有丝杆模组112，通过丝杆模组112驱动搬运组件 120沿导轨111移动。又如，在其他实施例中，还可以将丝杆模组112替换成其他直线运动机构。

搬运组件120包括支撑臂121、第一移料爪130和第二移料爪140。其中支撑臂121滑动连接于导轨111，且由丝杆模组112的驱动沿导轨111运动，第一移料爪130和第二移料爪140分别设置在支撑臂121沿着导轨111延伸方向的两侧。

在其中一个实施例中，参见图1，第一移料爪130和第二移料爪140之间的距离等于工作台300与下料台202之间的距离。也就是说第一移料爪130位于工作台300正上方时，第二移料爪140位于下料台202正上方，这样第一移料爪130从工作台300上取料时，第二移料爪140能够向下料台202放料。例如，支撑臂121向左移动，第一移料爪130运动到上料台201正上方并从上料台201 上取料；支撑臂121向右移动，使第一移料爪130运动到工作台300的正上方，第一移料爪130将片状工件放置在工作台300上进行打孔和打标；在打孔或打标的过程中，支撑臂121又向左移动，使第一移料爪130再次从上料台201上取料；待工作台300上的片状工件完成打孔或打标后，第二移料爪140将加工完毕的片状工件从工作台300上取出，并在支撑臂121的带动下，第二移料爪 140向右移动到下料台202正上方进行下料，此时携带有片状工件的第一移料爪 130正好位于工作台300正上方，能够马上将片状工件放置在工作台300上进行打孔或打标；然后循环上述过程。如此工作台300的空闲时间大大减小，进而提高了整个激光打孔机的工作效率。

在其中一个实施例中，第一移料爪130和第二移料爪140的结构相同。例如，第一移料爪130和第二移料爪140均采用类似于机械手的夹指结构。参见图6，又如，第一移料爪130和第二移料爪140均包括升降组件150和负压吸附装置160。其中，升降组件150可以为气缸或其他直线运动机构，升降组件150 固定在支撑臂121上，且用于驱动负压吸附装置160升降。负压吸附装置160 包括安装板161、吸盘162和真空发生器(图未示)。安装板161安装在升降组件150的输出端，吸盘162安装于安装板161，真空发生器可以安装在安装板 161上，也可以安装在机架110上，真空发生器能够为吸盘162提供吸附力。

由于片状工件上布满了小孔，为了使吸盘162能够稳定的将片状工件吸起，吸盘162的直径为6mm，每个吸盘162与片状工件接触的地方，最多只有两个小孔，如此使得漏气非常小。吸盘162设置有若干个，在其中一个实施例中，吸盘162设置有四个，每两个吸盘162采用一路真空，使得吸附力大大增加，且片状工件重量小，如此使得吸盘162可以牢固的把片状工件吸附以将其从上料台201搬运至工作台300或从工作台300搬运至下料台202。

在其中一个实施例中，参见图6，吸盘162可调节的设置于安装板161。例如，安装板161上设置有呈发散状排布的若干长条状的安装槽1611，吸盘162 安装于安装槽1611，吸盘162能够相对于安装槽1611调节安装位置。如此，能够适应不同尺度的片状工件，即吸盘162可以滑动到安装槽1611的不同位置，通过选择合适的位置，使吸盘162吸附不同尺寸的片状工件时达到最佳牢固度。

进一步的，安装板161可以为四边形、矩形、圆形等形状。当安装板161 为四边形时，安装槽1611沿安装板161的对角线设置。如此大大增加了吸盘162 相对于安装板161可调节区域的大小。

在其中一个实施例中，参见图1，激光打孔机至少设置有两个独立工作的移料机构100。两个移料机构100并排设置，两者互不干扰的独立运行，大大提高了工作效率。

激光加工系统400对应工作台300设置，用于对工作台300上的片状工件进行打孔或打标。参见图7，激光加工系统400包括分别设置在工作台300上方的激光发射器(图未示)、准直组件410、振镜420和切割头430，激光发射器发射的激光依次经过准直组件410、振镜420及切割头430后聚焦于工作台300 上的片状工件表面。

在其中一个实施例中，激光加工系统400还包括升降模组440和平移组件 (图未示)。升降模组440是沿Z轴方向运动，平移组件能够沿X轴和Y轴方向运动。升降模组440安装于平移模组的输出端，激光发射器、准直组件410、振镜420和切割头430设于升降模组440的输出端。进一步的，激光加工系统400 还包括设置于升降模组440输出端的CCD组件450，CCD组件450用于感知激光加工系统400相对于工作台300的水平位置。

工作时，升降模组440沿Z轴下降，找到工作焦点，通过CCD组件450进行定位。激光发射器发射的激光经过准直组件410优化光束，准直组件410用于将激光发射器发射的发散光束变成平行光束，通过振镜420将平行光束聚焦成光斑，光斑通过切割头430射在片状工件表面，使材料集聚升温融化。在其中一个实施例中，还设置有吹气装置(图未示)，吹气装置朝片状工件表面的加工位置吹气，使熔融材料去除，层层切割道，从而实现了打孔或划线，孔径比达到85％以上，该激光加工系统400免去了复杂的外光路，更加稳定。

在其中一个实施例中，参见图8，激光打孔机包括至少两个激光加工系统 400，两个激光加工系统400并列设置，组成双头系统，即采用双头模式进行加工，大大的提高了机台的工作效率。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种料片升降台，其特征在于，包括：

底板(210)；

升降装置(220)，设于所述底板(210)上；

顶板(230)，连接所述升降装置(220)的输出端，所述顶板(230)用于承载片状工件；

料片感应器(240)，用于感应顶部的片状工件；以及

吹气组件(250)，当所述顶部的片状工件被抓起时所述吹气组件(250)吹气以使所述顶部的片状工件与下方的片状工件分离。

2.根据权利要求1所述的料片升降台，其特征在于，还包括设于底板(210)上的横板(260)，所述横板(260)上设置有若干挡板(261)，所述挡板(261)合围成用于叠放片状工件的容置空间(264)。

3.根据权利要求2所述的料片升降台，其特征在于，所述挡板(261)能够相对于所述横板(260)调节安装位置以调节所述容置空间(264)的大小。

4.根据权利要求3所述的料片升降台，其特征在于，所述横板(260)上设置有若干安装孔(265)，所述挡板(261)能够安装于不同的安装孔(265)以使所述容置空间(264)的大小可调。

5.根据权利要求3所述的料片升降台，其特征在于，所述挡板(261)滑动连接于所述横板(260)以调节所述容置空间(264)的大小。

6.根据权利要求2所述的料片升降台，其特征在于，所述升降装置(220)为贯通轴式电机。

7.根据权利要求6所述的料片升降台，其特征在于，所述横板(260)中部设置有用于固定所述贯通轴式电机的安装件(263)。

8.根据权利要求7所述的料片升降台，其特征在于，所述安装件(263)上设置有导向孔(270)，所述顶板(230)上设置有与所述导向孔(270)滑动配合的导向杆(271)。

9.根据权利要求1所述的料片升降台，其特征在于，所述吹气组件(250)包括调高支架(251)和安装于所述调高支架(251)上的吹气嘴(252)，所述吹气嘴(252)沿水平方向设置有若干个。

10.一种激光打孔机，其特征在于，包括如权利要求1-9任意一项所述的料片升降台(200)。