高速飞行激光切孔机的制作方法

1.本技术涉及激光切割的领域，尤其是涉及一种高速飞行激光切孔机。


背景技术：

2.目前的陶瓷基板上的孔加工方式主要有用机械加工和激光加工两种，机械加工利用金钢石锯片和钻头的高速旋转进行加工，需用水冷却刀具和加工区域。激光加工利用单波长激光束的能量密度高度集中的方式能熔化或蒸发基材的方式进行冲孔和切孔。
3.激光冲孔是工件与激光头相对固定，利用一组激光脉冲串逐步将孔打出，孔形尺寸固定不易调整，切孔是通过移动工作台走园弧或振镜镜片运行的方式，将激光汇聚点轨迹与加工图形状重合多遍，实现激光切割功能。
4.针对上述中的相关技术，目前对工件进行激光打孔时，通常是传送带将工件传送至振镜打孔区域，并停止传送，而后振镜激光束对准工件表面并多次做重复运动，使得激光束将孔逐步打出，而后启动传送带，重复上述操作并继续对下一个位置进行切孔，发明人认为频繁启停工作台会造成大量非工作时间，使得激光切孔机工作效率低，故有待改进。


技术实现要素：

5.为了提高激光切孔机的工作效率，本技术提供一种高速飞行激光切孔机。
6.本技术提供的一种高速飞行激光切孔机采用如下的技术方案：
7.高速飞行激光切孔机，包括工作台，所述工作台上设置有用于将工件夹紧的上料组件，用于控制工件根据切孔形状移动的滑动组件以及对工件进行切割的切孔组件，所述工作台上设置有用于调节所述切孔组件激光发出的间隔时间和转动轨迹的控制系统，所述工作台上还设置有用于记录工件实时运动情况的操控系统，所述操控系统与所述控制系统之间电性连接。
8.通过采用上述技术方案，将工件放置于上料组件上，滑动组件带动上料组件在工作台上滑移的同时，操控系统将滑动组件的实时运动情况传输至控制系统中，控制系统根据滑动组件的滑动轨迹控制切孔组件运动，切孔组件和滑动组件运动轨迹叠加还原成需要切孔的形状，在对同一行或同一列的孔位进行打孔的过程中，无需启停工作台，切孔效率更高。
9.可选的，所述滑动组件包括横向移动件和纵向移动件，所述纵向移动件包括多条纵向滑轨，多条所述纵向滑轨互相平行，多条所述纵向滑轨均设置在所述工作台的顶面上，所述纵向滑轨的顶面上滑动连接有纵向移动面板，所述横向移动件包括多条横向滑轨，所述横向滑轨与所述纵向滑轨的轴线方向互相垂直，多条所述横向滑轨互相平行，且所述横向滑轨的顶面上设置有横向移动面板，所述横向移动面板的表面上固定连接有上料台，所述上料组件设置在所述上料台上。
10.通过采用上述技术方案，上料组件将工件夹紧后，横向滑轨带动工件在横向移动面板上运动的同时，纵向滑轨带动整个工作台在纵向移动面板上进行纵向运动，实现工件
的多方向的运动。
11.可选的，所述切孔组件包括加工头，所述加工头设置在所述上料台的正上方，所述上料组件包括与工件适配的用于夹设工件的固定框，所述固定框设置在所述上料台上，所述固定框内还设置有承接工件的承接件。
12.通过采用上述技术方案，在对工件进行打孔前，将工件夹设于固定框内，此时，承接件将工件进行支撑，工件即定位于固定框内，而后滑动组件将工件移动至加工头的下方，加工头对工件进行切孔，利用固定框的夹设使得工件能够稳定的移动，切孔更加方便。
13.可选的，所述固定框包括第一固定台和第二固定台，所述第一固定台和所述第二固定台互相垂直，且所述第一固定台和所述第二固定台的夹角处互相抵接，所述第一固定台的方向与所述横向滑轨的方向一致，所述第二固定台的方向与所述纵向滑轨的方向一致，所述固定框还包括滑动板和夹紧板，所述滑动板和所述夹紧板互相垂直，且所述夹紧板位于所述第一固定台的对侧，所述滑动板位于所述第二固定台的对侧，所述滑动板和所述夹紧板均滑动连接在所述上料台上，所述上料台上还设置有使得所述夹紧板靠近或远离所述第一固定台的第一滑移件，使得所述滑动板靠近或远离所述第二固定台的第二滑移件。
14.通过采用上述技术方案，将工件放置于承接件上进行定位，并驱动滑动板向靠近第二固定台的方向滑动直至滑动板将工件一侧抵接于第二固定台的表面，而后驱动第一滑移件推动夹紧板向靠近第一固定台的方向移动直至夹紧板将工件另一侧抵接于第二固定台上，从而实现对工件的夹持，在工件尺寸不同时，通过调节滑动板和夹紧板的位置以适配工件的大小，从而增强装置的通用性。
15.可选的，所述第一滑移件包括第一滑轨，所述夹紧板滑动连接在所述第一滑轨上，所述第一滑轨的轴线方向与所述纵向滑轨的轴线方向一致，所述第二滑移件包括第二滑轨，所述滑动板滑动连接在所述第二滑轨上，所述第二滑轨的轴线方向与所述横向滑轨的轴线方向一致，所述夹紧板远离所述第一固定台的一侧设置有锁定件，所述滑动板远离所述第二固定台的一侧设置有固定件。
16.通过采用上述技术方案，当滑动板在第二滑轨上滑动至抵接于工件一侧后，利用固定件将滑动板进行锁定，从而固定滑动板的位置，而后将夹紧板滑动在第一滑轨上，直至夹紧板滑动至抵接于工件一侧后，利用锁定件固定夹紧板的位置，从而实现对工件的夹紧，第一滑轨和第二滑轨更加便于夹紧板和固定板的移动。
17.可选的，所述锁定件包括弹簧，所述夹紧板远离所述第一固定台的一侧垂直固定有插杆，所述插杆的轴线方向与所述第一滑轨的轴线方向平行，所述上料台上固定连接有卡块，所述卡块位于所述夹紧板远离所述第一固定台的一侧，所述插杆贯穿所述卡块，所述弹簧套设在所述插杆的周侧上，且所述弹簧的两端分别抵接于所述夹紧板远离所述第一固定台的一侧上和所述卡块靠近所述夹紧板的一侧上。
18.通过采用上述技术方案，夹紧工件时，向远离夹紧板一侧拉动插杆，此时，夹紧板向靠近卡块的方向运动，弹簧被压缩于卡块和夹紧板之间，而后放置工件，并放开夹紧板，此时，夹紧板在弹簧的弹力作用下，在第一滑轨上向靠近第一固定台的方向滑动，直至夹紧板抵接于工件一侧，此时，夹紧板将工件夹紧，利用弹簧的弹力夹紧工件，夹紧操作简单，便于取放。
19.可选的，所述固定件包括限位板，所述限位板的一端固定连接在所述滑动板上，所
述限位板的另一端上设置有螺钉，所述上料台上开设有与所述螺钉适配的螺孔，所述螺钉螺纹连接在所述螺孔内，所述螺孔开设有多个，多个所述螺孔沿所述第二滑轨的轴线方向布设。
20.通过采用上述技术方案，放置工件并将滑动板在第二滑轨上移动至抵接于工件一侧后，将限位板上的螺钉旋拧至上料台上对应的螺孔内，从而实现将滑动板固定的效果，螺钉安装牢固且比较简单。
21.可选的，所述承接件包括承接台和定位杆，所述承接台设置在所述滑动板靠近所述第二固定台的一侧上，所述定位杆竖直设置在所述上料台上，所述定位杆远离所述上料台的一端活动插接于工件内，所述承接台活动抵接于工件的表面上。
22.通过采用上述技术方案，在放置工件时，将工件插接于定位杆一端上，驱动滑动板向靠近工件的方向滑动，直至滑动板抵接于工件一侧，此时，承接台的表面抵接于工件的底面上，利用定位杆和承接台对滑动板进行定位承接，且利用定位杆的支撑，使得工件与上料台之间留有一定空隙，切孔时，方便激光束穿过工件。
23.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
24.利用滑动组件和上料组件将工件移动至加工头的切孔区域，且工件实时运动情况经操控系统传输至控制系统内，控制系统根据工件的运动情况控制加工头的转动和发出激光的间隔时间，实现在工作台持续运动的情况下对同一行或同一列的孔位处进行切孔，相较于频繁启停工作台来说，有效提高工作效率；
25.在工件放置后，向远离第一固定台的方向拉动插杆，随后松开插杆，在弹簧的回弹下，插杆推动夹紧板向靠近第一固定台的方向滑动，并抵紧于工件一侧，利用弹簧锁定简单且牢固；
26.在滑动板滑动至抵接于工件一侧时，将限位板上的螺钉旋拧于螺孔内，从而实现对滑动板的限位，多个螺孔的设置实现对多种尺寸的工件进行夹紧，装置通用性更高。
附图说明
27.图1是本技术实施例的整体结构示意图。
28.图2是本技术实施例中上料组件的立体结构示意图。
29.图3是图1中a处的放大结构示意图。
30.附图标记：1、上料组件；11、固定框；111、第一固定台；112、夹紧板；12、第一滑移件；121、第一滑轨；13、锁定件；131、弹簧；132、插杆；133、卡块；134、拉环；113、第二固定台；14、第二滑移件；141、第二滑轨；114、滑动板；15、固定件；151、限位板；152、螺钉；153、螺孔；16、承接件；161、定位杆；162、承接台；17、螺纹孔；2、滑动组件；21、纵向移动件；211、纵向滑轨；212、纵向滑块；213、纵向移动面板；22、横向移动件；221、横向滑轨；222、横向滑块；223、横向移动面板；3、切孔组件；31、振镜；32、加工头；4、控制系统；5、操控系统；6、工作台；7、上料台。
具体实施方式
31.以下结合附图1-3对本技术作进一步详细说明。
32.本技术实施例公开一种高速飞行激光切孔机。参照图1，高速飞行激光切孔机包括
工作台6，工作台6设置呈矩形台状，工作台6上设置有用于将工件夹紧的上料组件1，用于控制工件根据切孔形状移动的滑动组件2以及对工件进行切割的切孔组件3，工作台6上设置有用于调节切孔组件3激光发出的间隔时间和转动轨迹的控制系统4，工作台6上还设置有用于记录工件实时运动情况的操控系统5，操控系统5与控制系统4之间电性连接，当上料组件1将工件夹紧后，滑动组件2带动上料组件1在工作台6上根据需要的切孔形状进行滑动，同时操控系统5将记录下来的上料组件1的行动轨迹信号传输至控制系统4中，控制系统4根据滑动轨迹控制切孔组件3的发出激光时间和转动轨迹，在切孔组件3和滑动组件2的运动轨迹交叠下，实现对工件同一行或同一列的切孔位置进行不停机切割，相较于逐个对每个孔进行频繁停机和开机切割来说，有效节省时间，提高效率。
33.参照图1和图2，上料组件1包括与工件适配的用于夹设工件的固定框11，工作台6上固定有一块上料台7，固定框11设置在上料台7上，固定框11设置呈大小可调的矩形框，固定框11包括第一固定台111和第二固定台113，第一固定台111和第二固定台113均设置呈矩形板状，第一固定台111和第二固定台113互相垂直，且第一固定台111和第二固定台113的夹角处互相抵接，固定框11还包括滑动板114和夹紧板112，滑动板114和夹紧板112均设置呈矩形板状，滑动板114和夹紧板112互相垂直，且夹紧板112位于第一固定台111的对侧，滑动板114位于第二固定台113的对侧，滑动板114和夹紧板112均滑动连接在上料台7上。在放置工件时，将工件的一个对角抵接于第一固定台111和第二固定台113抵接处，并分别滑动滑动板114和夹紧板112使得滑动板114和夹紧板112向靠近工件的方向移动，直至滑动板114和夹紧板112分别抵接于工件周侧，以实现固定框11对工件的夹持。
34.参照图1和图2，上料台7上设置有使得夹紧板112靠近或远离第一固定台111的第一滑移件12，第一滑移件12包括两条互相平行的第一滑轨121，两条第一滑轨121均固定连接上料台7上，第一滑轨121的轴线方向与第一固定台111的长度方向垂直，夹紧板112滑动连接在两条第一滑轨121上，夹紧板112沿第一滑轨121的轴线方向滑动。需要夹紧工件时，驱动夹紧板112在第一滑轨121上向靠近第一固定台111的方向移动，直至夹紧板112抵接于工件一侧，利用第一固定台111和夹紧板112固定夹持工件相对的两侧。
35.参照图1和图2，夹紧板112远离第一固定台111的一侧设置有锁定件13，锁定件13包括弹簧131，夹紧板112远离第一固定台111的一侧垂直固定有插杆132，插杆132的轴线方向与第一滑轨121的轴线方向平行，上料台7上固定连接有卡块133，卡块133位于夹紧板112远离第一固定台111的一侧，插杆132贯穿卡块133，弹簧131套设在插杆132的周侧上，且弹簧131的两端分别抵接于夹紧板112远离第一固定台111的一侧上和卡块133靠近夹紧板112的一侧上，在插杆132远离夹紧板112的一端上还固定连接有拉环134，拉环134设置呈矩形环状。在锁定夹紧板112时，手持拉环134处拉动插杆132向远离夹紧板112的方向滑动，使得夹紧板112脱离工件，此时由于卡块133的阻挡，弹簧131被压缩，随后放置工件，并松开拉环134，弹簧131回弹，在弹簧131的回弹作用下，夹紧板112抵接于工件一侧，从而实现对夹紧板112位置的锁定，弹簧131操作简单，且锁定精度高，适用于多种工件的夹持。
36.参照图1和图2，上料台7上还设置有使得滑动板114靠近或远离第二固定台113的第二滑移件14，第二滑移件14包括第二滑轨141，第二滑轨141设置有两条，两条第二滑轨141互相平行，第二滑轨141的轴线方向与第二固定台113的长度方向垂直，滑动板114滑动连接在第二滑轨141上，滑动板114沿着第二滑轨141的轴线方向运动。在夹持工件时，驱动
滑动板114向靠近第二固定台113的方向滑动直至滑动板114抵接于工件一侧，此时利用第二固定台113和滑动板114，将工件相对的两侧进行夹持。
37.参照图1和图2，滑动板114远离第二固定台113的一侧设置有固定件15，固定件15包括限位板151，限位板151设置呈“l”型板，限位板151的一端固定连接在滑动板114上，限位板151的另一端活动抵接于上料台7表面上，且限位板151形成的直角开口远离滑动板114。限位板151靠近上料台7的一端上穿设有螺钉152，上料台7上开设有与螺钉152适配的多个螺孔153，多个螺孔153沿第二滑轨141的轴线方向布设。在对滑动板114位置固定时，将螺钉152旋拧至与滑动板114滑动位置对应的螺孔153内，使得限位板151固定于上料台7上，固定板同步停止滑动，从而实现对滑动板114的限位。螺钉152安装方便简单，可操作性高。
38.参照图1和图2，为了减少工件在夹紧过程中的滑动和偏移，在固定框11内还设置有承接工件的承接件16，承接件16包括两块承接台162和定位杆161，两块承接台162均设置呈矩形板状，两块承接台162分别固定连接在滑动板114靠近第二固定台113的一侧的两端上，定位杆161利用可拆卸式连接在固定框11围设区域内的上料台7表面上，固定框11围设区域内的上料台7表面上开设有多个螺纹孔17，根据工件的切孔位置选择合适的螺纹孔17，并利用螺钉152将定位杆161旋拧于螺纹孔17内，定位杆161远离上料台7的一端活动插接于工件内，而后滑动滑动板114至两块承接台162的表面抵接于工件的底面上，从而实现对工件的承接，且承接台162与工件的接触位置避开切孔位置，通过定位杆161和承接台162的设置，对工件定位的同时使得工件与上料台7之间留有空隙，方便切孔。
39.参照图3，滑动组件2包括横向移动件22，横向移动件22包括两条横向滑轨221，横向滑轨221与纵向滑轨211的轴线方向互相垂直，两条横向滑轨221互相平行，且两条横向滑轨221上均滑动连接有横向滑块222，两块横向滑块222上固定连接有一块横向移动面板223，上料台7固定连接在横向移动面板223上，控制两块横向滑块222在横向滑轨221上同步滑动，实现横向移动面板223的滑动，使得上料台7上的工件进行纵向或横向的移动。
40.参照图3，滑动组件2还包括纵向移动件21，纵向移动件21包括两条纵向滑轨211，两条纵向滑轨211互相平行，两条纵向滑轨211的轴线方向与第二固定台113的长度方向一致，两条纵向滑轨211均固定连接在工作台6的顶面上，两条纵向滑轨211上均滑动连接有纵向滑块212，纵向滑块212沿纵向滑轨211的轴线方向滑动，纵向滑块212的顶面上固定连接有一块纵向移动面板213，横向滑轨221固定连接在纵向移动面板213上，控制纵向滑块212在纵向滑轨211上同步滑动，实现纵向移动面板213的滑动，进而实现工件的纵向移动。
41.参照图1和图3，操控系统5设置在工作台6的一侧，操控系统5与横向滑块222和纵向滑块212分别电性连接，操控系统5控制横向滑块222和纵向滑块212的移动速度和移动轨迹。根据工件上需要切孔的形状大小，利用操控系统5控制横向滑块222和纵向滑块212的移动速度和轨迹，配合工件的切孔。
42.参照图1和图3，切孔组件3包括振镜31，振镜31固定于工作台6上，振镜31上转动连接有加工头32，加工头32竖直朝下，激光束经过振镜31的聚光后自加工头32处发出激光并对工件进行切割，控制系统4设置在工作台6的一侧，控制系统4与振镜31电性连接，控制系统4控制振镜31的激光发出速度和加工头32的转动轨迹，根据工件的切孔形状，调整振镜31的激光发出的间隔时间以及加工头32的转速，从而提高装置的通用性。
43.参照图1和图3，操控系统5与控制系统4电性连接，操控系统5将工件在横向滑轨
221和纵向滑轨211的实时运动情况通过模拟量或数字脉冲的方式传递给控制系统4，控制系统4根据操控系统5提供的信号，控制振镜31上加工头32的转动速度和激光发出频率，通过加工头32的运动轨迹和工件的直线移动轨迹叠加后还原出静态设计加工图形，实现在同一行孔的切孔过程中，工作台6无需启停，即可完成切孔，从而有效提高工作效率。
44.本技术实施例一种高速飞行激光切孔机的实施原理为：事先根据切孔的形状在操控系统5中设置对应的滑动方向和速度，而后将工件插接于定位杆161上，并使得工件的夹角处抵接于第一固定台111和第二固定台113的夹角处，而后滑动滑动板114至滑动板114抵接于工件一侧，并利用固定件15固定，滑动夹紧板112至夹紧板112抵接于工件另一侧，此时，工件夹紧，启动操控系统5，此时，操控系统5控制工件移动并将工件实时运动情况传输至控制系统4，控制系统4相应的控制加工头32的转速和激光发出频率，通过加工头32的运动和工件的实时运动叠加还原出切孔的形状，从而实现对工件同一行或同一列的孔形位置进行切孔时，无需启停工作台6，从而有效提高工作效率。
45.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。