一种滴灌带激光打孔装置的制作方法

本发明涉及一种打孔装置，具体是一种适用于滴灌带的激光打孔装置，属于滴灌设备装备技术领域。

背景技术：

滴灌是一种精密的灌溉方法，利用低压管道系统将水直接输送到田间，再经过安装在滴灌带滴灌毛管上的滴头、孔口或滴灌带等灌水器，将水一滴一滴地均匀而又缓慢地滴入作物根区附近土壤中，使作物根系最发达区的土壤经常保持适宜的湿度，使土壤的水、肥、气、热、微生物活动，始终处于良好状况，为作物高产稳产创造有利条件。滴灌是目前干旱缺水地区最有效的一种节水灌溉方式，水的利用率可达95％。滴灌较喷灌具有更高的节水增产效果，同时可以结合施肥，提高肥效一倍以上，可适用于果树、蔬菜、经济作物以及温室大棚的灌溉。

滴灌带是滴灌系统中的主要装备之一，滴灌带可绕垅弯曲铺设，操作方便。滴灌带中的滴灌毛管通常采用高压聚氯乙烯材质，且管径尺寸通常为4～20mm、壁厚尺寸通常为0.1～0.6mm，是典型的薄壁塑料软管结构，且需要在滴灌毛管上沿其长度方向均布间距打出用于水流出的出水孔，而出水孔的孔径通常为0.6～1.2mm。现有的滴灌带加工设备通常是采用一体成型技术，即注塑、打孔一次成型，现有技术中出现采用激光对滴灌带进行打孔的方案，激光打孔虽然出水孔成型效果好、打孔过程中几乎不产生翘边毛刺、打孔效率高，但现有技术中经注塑成型的滴灌带在牵引带轮的带动下经过打孔装置进行打孔时通常是呈被压扁的层叠管壁状态，而采用自滴灌带外部向滴灌带内部打孔的激光方式需调整好激光束的功率密度以保证只打穿层叠管壁的上层管壁、不打穿叠管壁的下层管壁。

这种传统的滴灌带激光打孔装置存在以下缺陷：

1.由于打孔操作时只需打穿层叠管壁的上层管壁，而滴灌带的壁厚尺寸较小，因此激光打孔装置调整激光束合适的功率密度较困难，针对生产不同壁厚的滴灌带，通常需要反复进行微调、需要多次进行打孔测试，不仅调试周期长、而且会造成滴灌带的浪费；

2.虽然激光打孔装置在打孔操作前调整好激光束合适的功率密度，但由于滴灌带在注塑生产过程中的壁厚均匀性问题以及层叠管壁状态的滴灌带在打孔过程中的自身弹性形变问题，仍然会存在未打穿上层管壁形成盲孔、或者将下层管壁打穿的现象，进而会使得滴灌带在滴灌使用时出水孔无法滴出水的情况、或者产生不合格品的情况。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供一种滴灌带激光打孔装置，能够在缩短调试周期、减少浪费、实现出水孔的稳固成型的前提下实现防止将下层管壁打穿产生不合格品的情况。

为实现上述目的，本滴灌带激光打孔装置包括电磁定位部分、永磁撑带作业部分和电控部分；

所述的电磁定位部分包括均缠绕有导电绕组线圈的上电磁体、下电磁体、左电磁体、右电磁体、前环形电磁体和后环形电磁体；上电磁体、下电磁体、左电磁体和右电磁体均是沿前后方向设置的长条形结构，上电磁体和下电磁体上下平行对置设置、左电磁体和右电磁体左右平行对置设置，上电磁体、下电磁体、左电磁体和右电磁体共同围成永磁柱容纳空间；同轴设置的前环形电磁体和后环形电磁体前后对称设置在永磁柱容纳空间的前后两端、且前环形电磁体和后环形电磁体的中轴线与永磁柱容纳空间的几何中心线共线设置；上电磁体或下电磁体内设有竖直设置的激光打孔枪安装孔，激光打孔枪固定安装在激光打孔枪安装孔内、且激光打孔枪的激光发射口底端处于位于激光打孔枪安装孔内的状态；

所述的永磁撑带作业部分包括设置在永磁柱容纳空间内的长条形结构的永磁柱，永磁柱上设有与上电磁体的底平面和下电磁体的顶平面配合的工作平面，工作平面包括上下平行对称设置的上工作平面和下工作平面；

所述的电控部分包括控制器、电磁场控制回路和激光打孔控制回路，控制器分别与上电磁体、下电磁体、左电磁体、右电磁体、前环形电磁体和后环形电磁体的导电绕组线圈电连接，控制器与激光打孔枪电连接。

作为本发明的进一步改进方案，永磁柱的工作平面上对应激光打孔枪的位置设有高反射膜。

作为本发明的进一步改进方案，本滴灌带激光打孔装置上还设有烟雾处理机构，烟雾处理机构包括负压吸附管路和包括负压气泵的烟雾净化部件，负压吸附管路一端与永磁柱容纳空间连通连接、另一端与烟雾净化部件连接，烟雾净化部件与电控部分的控制器电连接。

作为本发明的进一步改进方案，永磁柱的外形轮廓进行倒圆角处理；至少永磁柱的后端设置成球面或锥形导向结构。

作为本发明的进一步改进方案，永磁柱沿前后方向的长度尺寸大于上电磁体或下电磁体的长度尺寸、且球面或锥形导向结构的外形尺寸不小于永磁柱纵截面的外形尺寸，对应激光打孔枪安装位置的球面或锥形导向结构的上端或下端位置设有斜面导向结构，安装有激光打孔枪的上电磁体或下电磁体上设有与球面或锥形导向结构的斜面导向结构斜度配合的斜面结构。

与现有技术相比，本滴灌带激光打孔装置由于设有包括上电磁体、下电磁体、左电磁体、右电磁体、前环形电磁体、后环形电磁体的电磁定位部分以及包括永磁柱的永磁撑带作业部分，上电磁体、下电磁体、左电磁体和右电磁体共同围成永磁柱容纳空间，永磁柱设置在永磁柱容纳空间内，因此通过控制电磁定位部分的磁场方向可以实现永磁柱准确悬浮定位在永磁柱容纳空间内，将滴灌带套接在永磁柱上后，通过改变电磁定位部分的磁场方向可以实现永磁柱的上下运动，在永磁柱将滴灌带的管壁定位在安装有激光打孔枪的上电磁体或下电磁体上后控制器控制激光打孔枪发射激光进行打孔，永磁柱的设置一方面可以将滴灌带撑起、防止激光贯穿滴灌带叠管壁，另一方面可以通过吸附在安装有激光打孔枪的上电磁体或下电磁体上实现滴灌带的准确定位打孔，从而能够在缩短调试周期、减少浪费、实现出水孔的稳固成型的前提下实现防止将下层管壁打穿产生不合格品的情况。

附图说明

图1是本发明的自后向前方向视角的结构示意图；

图2是本发明拆除左电磁体和右电磁体后图1的右视图；

图3是图2的a-a剖视图。

图中：1、上电磁体，2、下电磁体，3、左电磁体，4、右电磁体，5、前环形电磁体，6、后环形电磁体，7、永磁柱，8、激光打孔枪，9、高反射膜。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明(以下以滴灌带输送的方向为前后方向进行描述)。

本滴灌带激光打孔装置包括电磁定位部分、永磁撑带作业部分和电控部分。

如图1、图2所示，所述的电磁定位部分包括均缠绕有导电绕组线圈的上电磁体1、下电磁体2、左电磁体3、右电磁体4、前环形电磁体5和后环形电磁体6；上电磁体1、下电磁体2、左电磁体3和右电磁体4均是沿前后方向长度相同设置的长条形结构，上电磁体1和下电磁体2上下平行对置设置、左电磁体3和右电磁体4左右平行对置设置，上电磁体1、下电磁体2、左电磁体3和右电磁体4共同围成永磁柱容纳空间；同轴设置的前环形电磁体5和后环形电磁体6前后对称设置在永磁柱容纳空间的前后两端、且前环形电磁体5和后环形电磁体6的中轴线与永磁柱容纳空间的几何中心线共线设置；上电磁体1或下电磁体2内设有竖直设置的激光打孔枪安装孔，激光打孔枪8固定安装在激光打孔枪安装孔内、且激光打孔枪8的激光发射口底端处于位于激光打孔枪安装孔内的状态。

所述的永磁撑带作业部分包括设置在永磁柱容纳空间内的长条形结构的永磁柱7，永磁柱7上设有与上电磁体1的底平面和下电磁体2的顶平面尺寸配合的工作平面，如图3所示，工作平面包括上下平行对称设置的上工作平面和下工作平面。

所述的电控部分包括控制器、电磁场控制回路和激光打孔控制回路，控制器分别与上电磁体1、下电磁体2、左电磁体3、右电磁体4、前环形电磁体5和后环形电磁体6的导电绕组线圈电连接，控制器与激光打孔枪8电连接。

本滴灌带激光打孔装置可以单独对成卷的滴灌管带成品进行打孔操作，也可以安装在滴灌管带一体成型机上对滴灌管带进行打孔操作，以下以将本滴灌带激光打孔装置安装在滴灌带一体成型机上为例来描述本滴灌带激光打孔装置的工作原理：本滴灌带激光打孔装置的控制器与滴灌带一体成型机的中央控制器电连接，滴灌带一体成型机位于本滴灌带激光打孔装置前方的位置设有步进牵引缠带装置，将永磁柱7放置在永磁柱容纳空间内后，先控制本滴灌带激光打孔装置的控制器使上电磁体1和下电磁体2的导电绕组线圈同时通电，且保证上电磁体1产生的电磁场的磁场方向与永磁柱7的上工作平面的磁场方向相同、下电磁体2产生的电磁场的磁场方向与永磁柱7的下工作平面的磁场方向相同，永磁柱7即悬浮于上电磁体1和下电磁体2之间，将前道注塑成型单元输出的成型滴灌带的管端穿入后环形电磁体6的中心孔后套接在永磁柱7上，将滴灌带的管端自前环形电磁体5的中心孔穿出后，将滴灌带的管端安装在步进牵引缠带装置上，然后控制本滴灌带激光打孔装置的控制器使左电磁体3、右电磁体4、前环形电磁体5和后环形电磁体6的导电绕组线圈同时通电，且保证左电磁体3产生的电磁场的磁场方向与永磁柱7左侧面的磁场方向相同、右电磁体4产生的电磁场的磁场方向与永磁柱7右侧面的磁场方向相同、前环形电磁体5产生的电磁场的磁场方向与永磁柱7前端面的磁场方向相同、后环形电磁体6产生的电磁场的磁场方向与永磁柱7后端面的磁场方向相同，永磁柱7即准确悬浮定位在永磁柱容纳空间内，即可进行打孔操作；中央控制器控制步进牵引缠带装置动作带动滴灌带前移至设定距离，然后中央控制器控制本滴灌带激光打孔装置的控制器启动激光打孔控制回路，控制器控制安装有激光打孔枪8的上电磁体1或下电磁体2的导电绕组线圈进行反向通电，此时安装有激光打孔枪8的上电磁体1或下电磁体2产生的电磁场的磁场方向与永磁柱7的工作平面的磁场方向相反设置，永磁柱7即在电磁场的斥力及吸附力作用下快速向安装有激光打孔枪8的上电磁体1或下电磁体2移动、并隔着滴灌带的管壁吸附贴合在安装有激光打孔枪8的上电磁体1或下电磁体2上，然后控制器控制激光打孔枪8发射激光，激光即对压接在永磁柱7的工作平面上的滴灌带管壁进行穿孔，至设定时间后控制器控制激光打孔枪8停止发射，即完成打孔；然后控制器控制安装有激光打孔枪8的上电磁体1或下电磁体2的导电绕组线圈进行正向通电，此时安装有激光打孔枪8的上电磁体1或下电磁体2产生的电磁场的磁场方向与永磁柱7的工作平面的磁场方向相同设置，永磁柱7即在电磁场的斥力作用下快速离开安装有激光打孔枪8的上电磁体1或下电磁体2进行复位动作，即完成一个打孔工作流程，中央控制器根据本滴灌带激光打孔装置的控制器的反馈控制步进牵引缠带装置进行步进动作、带动滴灌带向前步进设定距离，继续进行打孔即可。上电磁体1、下电磁体2、左电磁体3、右电磁体4、前环形电磁体5和后环形电磁体6的设置，可以保证永磁柱7的准确悬浮定位，从而可以保证滴灌带在激光打孔过程中的准确定位。

为了避免激光束对永磁柱7的工作平面造成灼伤，作为本发明的进一步改进方案，永磁柱7的工作平面上对应激光打孔枪8的位置设有高反射膜9。

激光打孔过程中激光产生的高温会造成滴灌带因烧结而产生烟雾，为了减少空气污染程度，作为本发明的进一步改进方案，本滴灌带激光打孔装置上还设有烟雾处理机构，烟雾处理机构包括负压吸附管路和包括负压气泵的烟雾净化部件，负压吸附管路一端与永磁柱容纳空间连通连接、另一端与烟雾净化部件连接，烟雾净化部件可以是通过水过滤的水过滤结构、也可以是通过滤网过滤的滤网过滤结构等结构，烟雾净化部件与电控部分的控制器电连接。激光打孔过程中，控制器同时启动烟雾净化部件，激光打孔产生的烟雾可以通过烟雾净化部件进行净化。

为了便于直观观察激光打孔效果，作为本发明的优选方案，上电磁体1内设有竖直设置的激光打孔枪安装孔，激光打孔枪8固定安装在上电磁体1的激光打孔枪安装孔内。

为了在滴灌带输送过程中防止永磁柱7对滴灌带的内腔造成剐蹭破坏，作为本发明的进一步改进方案，永磁柱7的外形轮廓进行倒圆角处理；如图2所示，至少永磁柱7的后端设置成球面或锥形导向结构。

为了实现更好的定位导向吸附打孔效果，作为本发明的进一步改进方案，如图2所示，永磁柱7沿前后方向的长度尺寸大于上电磁体1或下电磁体2的长度尺寸、且球面或锥形导向结构的外形尺寸不小于永磁柱7纵截面的外形尺寸，对应激光打孔枪8安装位置的球面或锥形导向结构的上端或下端位置设有斜面导向结构，安装有激光打孔枪8的上电磁体1或下电磁体2上设有与球面或锥形导向结构的斜面导向结构斜度配合的斜面结构。如此设置，可以在吸附贴合过程中对永磁柱7进行准确定位导向，从而可以保证打孔位置的准确性。

本滴灌带激光打孔装置由于设有包括上电磁体1、下电磁体2、左电磁体3、右电磁体4、前环形电磁体5、后环形电磁体6的电磁定位部分以及包括永磁柱7的永磁撑带作业部分，上电磁体1、下电磁体2、左电磁体3和右电磁体4共同围成永磁柱容纳空间，永磁柱7设置在永磁柱容纳空间内，因此通过控制电磁定位部分的磁场方向可以实现永磁柱7准确悬浮定位在永磁柱容纳空间内，将滴灌带套接在永磁柱7上后，通过改变电磁定位部分的磁场方向可以实现永磁柱7的上下运动，在永磁柱7将滴灌带的管壁定位在安装有激光打孔枪8的上电磁体1或下电磁体2上后控制器控制激光打孔枪8发射激光进行打孔，永磁柱7的设置一方面可以将滴灌带撑起、防止激光贯穿滴灌带叠管壁，另一方面可以通过吸附在安装有激光打孔枪8的上电磁体1或下电磁体2上实现滴灌带的准确定位打孔，从而能够在缩短调试周期、减少浪费、实现出水孔的稳固成型的前提下实现防止将下层管壁打穿产生不合格品的情况。