一种激光镂空雕刻模切清废设备的制作方法

本实用新型涉及纸张处理技术，特别涉及一种激光镂空雕刻模切清废设备。

背景技术：

随着生活水平的提高，人们对产品的包装要求也越来越高。个性化包装倍受消费者的青睐，譬如镂空包装可以通过层次感透出底层信息，使包装信息更加丰富，可提升包装盒外观视觉效果，大大提升包装产品的档次。

目前，在生产镂空包装盒时，大多使用模切机模切，每个镂空图案都需要使用专用的模切模具，成本高。而且，生产速度慢，在模切后，清除镂空区域内的废纸比较困难，导致废纸容易粘连，模切废品多。另外，还有部分使用手动激光切割机的模切方式，此方式只能完成切割幅面小的镂空雕刻，并且由于使用手动操作的方式，工作效率低下，而且在激光切割过程中，会产生大量的烟雾，会污染大气环境。

技术实现要素：

鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种激光镂空雕刻模切清废设备，能提高镂空雕刻效率，而且不会污染环境。

为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：

一种激光镂空雕刻模切清废设备，其包括:激光模切装置和废气清除机构；

所述激光模切装置包括：

工作台，所述工作台上设置有密封罩；

用于将待雕刻纸张送入工作台上，以及将雕刻后的纸张送出的输送机构；

用于对待雕刻纸张进行前侧规定位的定位机构；

用于根据设置的镂空图案在待雕刻纸张上自动雕刻镂空图案的激光雕刻机构；

所述定位机构设置于工作台上，所述激光雕刻机构位于密封罩中，并位于工作台的上方；

所述废气清除机构与密封罩的废气出口连通。

所述的激光镂空雕刻模切清废设备中，所述输送机构包括吸风皮带，所述吸风皮带上设置有若干气孔，所述工作台设置有若干气槽，所述气槽的侧壁和/或底壁上均设置有若干吸附孔。

所述的激光镂空雕刻模切清废设备中，所述激光雕刻机构包括激光头，导轨，用于控制激光头发射预设功率和预设工作光斑、及控制激光头的工作光斑在预设范围内移动的控制装置，和用于驱动激光头在导轨上移动的驱动装置，所述激光头设置于所述导轨上，所述控制装置通过驱动装置连接激光头。

所述的激光镂空雕刻模切清废设备中，所述激光雕刻机构为两个以上，各激光雕刻机构雕刻相同的图案或者不同的图案。

所述的激光镂空雕刻模切清废设备，还包括废纸清除装置，所述废纸清除装置位于工作台的一侧；废纸清除装置包括清废台，所述清废台上设置有用于输送纸张的滚轴，用于负压清除废纸的清废孔和用于压住纸张上的清废区域的软毛刷，所述软毛刷位于清废台上方。

所述的激光镂空雕刻模切清废设备中，所述清废台设置有定位感应器和用于在纸张上完成第一方向的压折痕的第一压痕机构，所述压痕机构包括第一凹轮和与第一凹轮配合压痕的第一凸轮，所述第一凹轮与第一凸轮滚动配合。

所述的激光镂空雕刻模切清废设备中，在所述清废台的一侧设置有转角皮带，所述转角皮带的输送方向与吸风皮带的输送方向呈预设角度，所述转角皮带的一侧或两侧设置有用于在纸张上完成第二方向的压折痕的第二压痕机构，所述压痕机构包括第二凹轮和与第二凹轮配合压痕的第二凸轮，所述第二凹轮与第二凸轮滚动配合。

所述的激光镂空雕刻模切清废设备中，所述废气出口位于密封罩的侧壁下部。

相较于现有技术，本实用新型提供的激光镂空雕刻模切清废设备，包括:激光模切装置和废气清除机构；所述激光模切装置包括：工作台、输送机构、定位机构和激光雕刻机构，所述工作台上设置有密封罩，定位机构设置于工作台上，所述激光雕刻机构位于密封罩中，并位于工作台的上方；所述废气清除机构与密封罩的废气出口连通。本实用新型采用了激光自动雕刻技术在纸张上进行镂空雕刻，提高了工作效率，而且不会产生废品，特别适合弧形等异形图案的雕刻。同时，激光雕刻过程在密封罩中进行，并通过废气清除机构将激光雕刻时产生的废气清除，避免污染大气环境。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的激光镂空雕刻模切清废设备的结构示意图。

图2为本实用新型实施例提供的激光镂空雕刻模切清废设备的工作台的部分结构示意图。

图3为本实用新型实施例提供的激光镂空雕刻模切清废设备的模切清废方法的流程图。

具体实施方式

本实用新型提供一种激光镂空雕刻模切清废设备，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1，本实用新型提供的激光镂空雕刻模切清废设备包括:激光模切装置和废气清除机构；所述激光模切装置包括：工作台10、输送机构（图中未标号）、定位机构（图中未示出）和激光雕刻机构30，所述工作台10上设置有密封罩101，定位机构设置于工作台10上，所述激光雕刻机构30位于密封罩101中，并位于工作台10的上方；所述废气清除机构与密封罩101的废气出口203连通，通过负压直接将激光雕刻过程中产生的废气吸走，保护工作环境清洁。

所述输送机构20用于将待雕刻纸张送入工作台10上，以及将雕刻后的纸张送出至下一道工序；定位机构用于对待雕刻纸张进行前侧规定位；激光雕刻机构30用于根据设置的镂空图案在待雕刻纸张上自动雕刻镂空图案，使用激光自动雕刻的方式，提高了工作效率，而且产生废品，特别适合弧形等异形图案的雕刻。

本实施例中，所述待雕刻纸张为香烟、酒、礼品等包装盒纸，本实用新型采用了激光雕刻技术用于纸张的镂空雕刻，提升了产品的包装档次。同时，激光雕刻过程在密封罩101中进行，并通过废气清除机构将激光雕刻时产生的废气清除，避免污染大气环境。

请一并参阅图2，所述输送机构20包括吸风皮带201、传动齿轮、电机等，所述吸风皮带201上设置有若干气孔202，所述工作台10设置有若干气槽102，所述气槽102的侧壁和/或底壁上均设置有若干吸附孔103。本实用新型采用在工作台10上开设气槽102，再在气槽102的侧壁和底壁上设置吸附孔103的方式，增大了工作台10的负压吸附面积，同时增强了吸附力，无需吸风皮带201上的气孔202与吸附孔103对准，便能使吸风皮带201上时时有负压吸风，确保纸张的有效传输，在传输过程中，纸张也不会发生位移，定位效果好。

较佳的，所述吸风皮带201为多个，各吸风皮带201按预设间距平行排列，在激光雕刻时，各吸风皮带201同时输送一张待雕刻纸张，可进一步使负压时时吸附以张纸，增加了吸附力。

请继续参阅图1和图2，激光雕刻机构30包括激光头301、导轨302、控制装置（图中未示出）和驱动装置（图中未示出）所述激光头301设置于所述导轨302上，所述控制装置通过驱动装置连接激光头301。所述密封罩为透明罩，可实时观察激光头的工作状态，所述控制装置用于控制激光头301发射预设功率和预设工作光斑。所述驱动装置可采用伺服电机或者气缸，用于驱动激光头301在导轨302上移动。

其中，激光头301采用金属射频激光器，其工作光斑直径为0.01~0.05mm，功率为150KW~500KW，可通过镜头聚焦，适合不同深度的镂空图案的雕刻。所述激光头301的工作面积为70*70mm~200*200mm，在该工作区域范围内，无需移动激光头301，只需控制激光头301的激光束（即工作光斑）移动即可完成该工作区域的图案雕刻，当雕刻图案超过该工作面积时，再移动激光头301，实现了大幅面图像的雕刻。

具体实施时，所述激光雕刻机构30可以采用一个，为了实现大幅面的图案雕刻，所述导轨302可采用十字形导轨302，使激光头301的工作光斑可沿X轴、Y轴方向移动，实现大幅图案的雕刻。

较佳的，所述激光雕刻机构30为两个以上，各激光雕刻机构30可雕刻相同的图案，也可雕刻不同的图案。优选的，所述激光头301采用3-5组，在工作时，导轨302固定不动，激光头301仅在导轨302在滑动进行雕刻作业，提高了工作效率，而且雕刻精度高。

本实用新型由于各激光头301各通过一个驱动装置驱动，当纸张上的待雕刻图案相同时，各激光头301可同时雕刻相同的图案，当纸张上各区域的待雕刻图案不同、或者图案幅面大时，可使各激光头301完成不同图案的雕刻，通过各激光头301协作完成，不用反复移动激光头301，工作效率和雕刻精度均能提高，而且实现了大幅面雕刻。

进一步的，为了提高工作效率，在进行激光雕刻时，输送机构20同时可控制纸张移动，从而可进一步提高工作效率。

为了更进一步的提高雕刻精度，在进行激光雕刻之前，可利用控制装置的视觉识别系统进行拍照对比，当雕刻起点位置存在偏差时，可通过移动张纸或者激光头301的位置，来确定雕刻起点。

请继续参阅图1，所述废气出口203位于密封罩101的侧壁下部，通过废气清除机构将激光雕刻气化产生的废气吸除。本实用新型采用将废气出口203设置在密封罩101的侧壁下部的方式，可避免由于气槽102的负压与废气出口203的负压的吸附力方向不同，而影响纸张的定位，而且也可更快的清除废气，确保工作环境清洁。

更优的，本实用新型的激光镂空雕刻模切清废设备中，所述激光头301的功率可调节，并且可通过设置激光头301的功率，使激光头301雕刻半穿透纸张，如雕刻凹面图案，纸张折痕等，进一步提高纸张加工的智能化程度。

请继续参阅图1，本实用新型的激光镂空雕刻模切清废设备还包括废纸清除装置，所述废纸清除装置位于工作台10的一侧，具体位于工作台10的纸张输出侧；废纸清除装置包括清废台401，所述清废台401上设置有用于输送纸张的滚轴（图中未示出），用于负压吸附清除废纸的清废孔和用于压住纸张上的清废区域的软毛刷，所述软毛刷位于清废台401上方。

在激光雕刻完成后，吸风皮带201将张纸送至清废台401上，由滚轴接住纸张，此时废纸清除装置控制软毛刷压住纸张，同时负压机构输出负压使雕刻后的废纸进入清废孔中；之后再控制软毛刷升起。在清除废纸时，通过软毛刷压住纸张，密封激光雕刻后的各清废区域的缝隙，使废纸清除时，废纸不会与纸张粘连，提高清废效率。

具体实施过程中，所述清废孔的长度和宽度大于最大清废区域的长度，并小于纸张的长度的一半，确保废纸能有效清除。

为了进一步提高激光镂空雕刻模切清废设备的智能化程度，本实用新型还可在清废时，在纸张上进行压痕处理，完成包装盒的一次性制作，提高工作效率，减少人工参与，降低人力成本。具体地，所述清废台401设置有定位感应器（图中未示出）和用于在纸张上完成第一方向的压折痕的第一压痕机构（图中未示出），所述压痕机构包括第一凹轮（图中未示出）和与第一凹轮（如侧面有凹槽的滚轮）配合压痕的第一凸轮（图中未示出），所述第一凹轮与第一凸轮滚动配合，通过凹凸的方式在纸张上形成第一方向的折痕。

本实施例中，在所述清废台401的一侧设置有转角皮带501，所述转角皮带501的输送方向与吸风皮带201的输送方向呈预设角度，所述转角皮带501的一侧或两侧设置有用于在纸张上完成第二方向的压折痕的第二压痕机构，所述压痕机构包括第二凹轮和与第二凹轮配合压痕的第二凸轮，所述第二凹轮与第二凸轮滚动配合，通过凹凸的方式在纸张上形成第二方向的折痕。

具体地，可采用滚珠取代上述的滚轴，以实现纸张在清废台401上向任意方向传输。所述预设角度为90度，第一方向的折痕为张纸纵向的折痕，第二方向的折痕为张纸横向的折痕，在激光雕刻过程中，还可利用激光切割去除张纸折叠成包装盒时多余的部分，完成包装盒的制作。

本实用新型还相应提供一种激光镂空雕刻模切清废设备的模切清废方法，请参阅图3，所述的模切清废方法包括如下步骤：

S100、由输送机构将待雕刻纸张送入工作台上；

S200、由定位机构对待雕刻纸张进行前侧规定位；

S300、由激光雕刻机构根据设置的镂空图案在待雕刻纸张上自动雕刻镂空图案；同时由废气清除机构将密封罩中的废气清除；

S400、由输送机构将雕刻后的纸张送出。

本实用新型采用了激光自动雕刻技术在纸张上进行镂空雕刻，提高了工作效率，而且不会产生废品，特别适合弧形等异形图案的雕刻。同时，激光雕刻过程在密封罩中进行，并通过废气清除机构将激光雕刻时产生的废气清除，避免污染大气环境。

本实施例中，所述S300还包括由气槽的侧壁和/或底壁上吸附孔吸风，使待雕刻纸张吸附在吸风皮带上。本实用新型采用在工作台上开设气槽，再在气槽的侧壁和底壁上设置吸附孔的方式，增大工作台的负压吸附面积，同时增强了吸附力，具体如上述实施例所述。

在所述步骤S400之后，所述的模切清废方法还包括：

S500、由清废台上的滚轴接住纸张；

S600、由软毛刷压住纸张，同时通过负压将废纸吸入清废孔中。在清除废纸时，通过软毛刷压住纸张，密封激光雕刻后的各清废区域的缝隙，使废纸清除时，废纸不会与纸张粘连，提高清废效率。具体如上述实施例所述。

在步骤S500还包括：S501、由定位感应器将雕刻后的纸张定位；S502、由第一压痕机构在纸张上完成第一方向的压折痕。所述步骤S600之后还包括：S601、由转角皮带输送纸张；S602、由第二压痕机构在纸张上完成第二方向的压折痕。

当然，还可以设置更多的压痕机构完成不同角度的压折痕，满足不同要求的包装盒的折痕需要。本实用新型在清废纸时直接完成一道压痕工序，在清废纸后，再自动进行其它方向的压痕操作，节省了操作工序，进一步提高了工作效率，并且减少了人工参与过程，节省了人力成本。

综上所述，本实用新型采用了激光自动雕刻技术用于纸张的镂空雕刻，大大提高了工作效率，而且不会产生废品，特别适合弧形等异形图案的雕刻。同时，激光雕刻过程在密封罩中进行，并通过废气清除机构将激光雕刻时产生的废气清除，避免污染大气环境。

在传送纸张时，采用在工作台上开设气槽，再在气槽的侧壁和底壁上设置吸附孔的方式，增大工作台的负压吸附面积，同时增强了吸附力，无需吸风皮带上的气孔与吸附孔对准，便能使吸风皮带上时时有负压吸风，确保纸张的有效传输，在传输过程中，纸张也不会发生位移，定位效果好。

同时，在激光雕刻后，自动进行清除废纸的操作，改变了现有人工清废的方式，降低了人力成本。

另外，本实用新型在清废纸时直接完成一道压痕工序，在清废纸后，再自动进行其它方向的压痕操作，节省了操作工序，进一步提高了工作效率，并且减少了人工参与过程，进一步节省了人力成本。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。