一种多路激光雕刻设备的制作方法

本发明涉及激光雕刻，具体为一种多路激光雕刻设备。

背景技术：

1、激光雕刻加工是利用数控技术为基础，激光为加工媒介。加工材料在激光照射下瞬间的熔化和气化的物理变性，达到加工的目的。激光加工特点：与材料表面没有接触，不受机械运动影响，表面不会变形，一般无需固定。不受材料的弹性、柔韧影响，方便对软质材料加工。加工精度高，速度快，应用领域广泛。

2、现有的激光雕刻机在对板材进行加工期间，激光通过对照射区域的板材产生高温，进而实现被照射区域因高温汽化，但是所产生的烟尘无法及时排出，使得烟尘聚集在雕刻区域，烟尘浓度会对激光强度造成影响，进而影响板材的加工效果。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种多路激光雕刻设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种多路激光雕刻设备，包括主体，所述主体包括若干个激光头和载物台，所述载物台内部开设有若干个通孔，所述通孔内部由上至下安装有滚珠和主弹簧，所述载物台上若干个滚珠相配合形成弧形表面，弧形所述表面为外侧区域高度大于中心区域高度，所述通孔的下方设置有空腔，所述载物台的一侧设置有气泵和三通管，所述气泵安装于三通管内部，所述三通管的其中两端与空腔以及外界环境相连接；

3、所述激光头的两侧安装有导流板，所述导流板呈匚字形，所述导流板与三通管相连接，所述导流板靠近激光头的一侧安装有若干个斜板；将所需加工的板材放置于载物台上，随后即可启动主体通过激光头对板材进行加工，其中载物台上方表面为水平，由于载物台内部设置有若干个通孔，并且通孔内部设置有若干个滚珠和主弹簧，通过改变载物台上不同区域通孔上方开口的内径，使得滚珠露出通孔的高度出现差异，进而使得滚珠在载物台上形成弧形滑动平面，板材在滚珠的导向下主动滑动，进而实现板材的重心与载物台的中心相重合；

4、导流板设置于激光头的两侧，在主体工作期间导流板内存在有单向气流，导流板配合斜板的设置，通过单向气流配合伯努利效应，对雕刻期间产生烟尘进行吸收，避免烟尘浓度对激光头产生的光线造成影响，其中导流板与激光头的运动方向相平行。

5、进一步的，所述主弹簧的上下两端安装有滑板，所述通孔的内部开设有上下两个滑槽，所述滑板位于滑槽内部，上方所述滑板的上方与滚珠相接触，所述滑板之间安装有导流柱，所述导流柱的外侧开设有若干个导流槽，所述导流柱与上方所述滑板相连接，所述导流柱贯穿主弹簧，所述导流槽的长度小于导流柱的长度；板材运动至载物台的中心区域期间，板材的重力传导至滚珠上，通过滚珠对主弹簧进行压缩，使得上下两个滑板的下端表面均与滑槽的下端表面相贴合，在下方滑板的作用下，通孔内的空间与空腔相隔断，滚珠在通孔内部下降期间，由于导流槽的长度小于导流柱的长度，使得上方滑板在滑槽内部下降过程中，两个滑板之间的气压不断增大，进而气流通过中心孔和斜槽向上溢出，其中气流在离开通孔之前需要经过滚珠，使得板材在载物台上运动期间，滚珠的下端表面与通孔的内壁完全贴合之前，滚珠的外壁和通孔的内壁之间存在气流，使得滚珠与通孔以及上方滑板为非完全贴合状态，通过降低滚珠与其它结构之间的接触面积，进而降低板材通过滚珠在载物台上运动期间所产生的摩擦阻力，当板材运动至载物台的中心区域时，板材下方的滚珠在板材压力的作用下，导流柱跟随上方滑板同步下降，直至导流槽的下端表面低于下方滑板时，通孔内的空间与空腔相连通；

6、通孔的内部上方为滚珠的滑动空间，滑动空间的高度大于滚珠的直径，气泵配合三通管在空腔内部形成负压，由于通孔内的空间与空腔相连通，其中通孔的上端内部存在有滚珠，滚珠使得通孔上方进气端的气流进入截面面积减小，由于气泵持续工作，空腔内部的气压强度不断降低，并且载物台上方的空气无法及时通过滚珠与通孔的间隙补充至空腔内部，在气泵的作用下，上下两个滑板之间的距离不断降低，在重力的作用下，位于下方的滑板始终位于所处滑槽的最下端，由于无法向下移动，反向迫使位于上方的滑板在气压差的作用下在所处滑槽内下降，直至上方滑板运动至所处滑槽的最下端，同时导流槽的上方表面完全低于下方滑板的上方表面，此时通孔内的空间与空腔相隔断，失去上方滑板支撑的滚珠跟随上方滑板同步下降，直至滚珠的下端表面与通孔上方内壁完全贴合，滚珠完全收纳至通孔内；

7、其中部分通孔上方存在有板材，板材失去滚珠的支撑后，板材的下方表面与载物台的上端表面相贴合，其中上方滑板因气压差在滑槽内部下降期间，板材和上方滑板之间的通孔与空腔相连通，进而使得板材与载物台在完全贴合之后，板材和上方滑板之间的通孔相对外界环境气压依旧存在气压差，实现板材在气压的作用下被固定在载物台上，其次未被板材覆盖的通孔因空腔低压的作用下，通孔被上方滑板所封闭，进而实现空腔内部的气压降低至一定程度后，空腔和通孔在上方滑板的作用下与外界环境相封闭，随后即可启动激光头对板材进行加工；

8、板材吸附在载物台上之前，板材在滚珠的作用下在载物台上运动，实现滚珠在通孔内部进行下降以及旋转，进而通过滚珠带动导流柱与下方滑板产生相对运动，其中导流柱与下方滑板的接触面之间设置有连接触点，由于导流柱相对下方滑板下降，使得导流柱外壁上的触点与下方滑板内部的触点发生接触，触点在发生接触后内部有电流运动，主体通过检测电流是否存在，以及电流存在的区域，进而对板材的形状进行判定，板材在载物台上运动期间会与部分滚珠发生接触随后又离开，由于板材离开，上下两个滑板在主弹簧的作用下相分离。

9、进一步的，所述导流柱与下方所述滑板滑动连接，上方所述滑板上端表面尺寸与滚珠的下端表面尺寸相匹配，上方所述滑板的中部开设有中心孔。

10、进一步的，所述通孔的上端内径小于滚珠的外径，所述通孔的内侧上方开设有若干个三角槽，上方所述滑板上开设有若干个斜槽；板材在加工完成后，外界气流会通过三通管和气泵进入空腔内部，随着空腔内部的气压不断上升，外界环境与空腔之间的气压差会小时，此时即可取下加工好的板材，同时随着空腔内部的气压上升，下方滑板会在气压的作用在滑槽内部上升，直至滑板的下方表面高于导流槽的下方表面，空腔会与通孔再次连通，空腔的内部的气流会通过通孔离开，气流在离开期间会对通孔内部的灰尘进行清理，避免灰尘长期积蓄导致通孔堵塞。

11、进一步的，所述三通管的中间设置有圆管，所述圆管内部安装有中心轴和两个气流管，其中一个气流管为出气管，所述气泵安装于出气管中，两个所述气流管与中心轴转动连接，所述三通管与外界环境相连接的一端气流口朝向向下，所述三通管与外界环境相连接的一端气流口内部安装有滤网；三通管的三个连接端口以中心轴为圆心呈圆周分布，与空腔和导流板相连的两个端口分别位于圆管的上方两侧，三通管上与外界环境相连接的端口位于圆管的中部下方，其中三通管内部设置有两个气流管，两个气流管以中心轴为圆心进行旋转，进而实现两个气流管在使用需求的作用下任意三通管的两个端口相连接，两个气流管分别为进气管和出气管，其中气泵安装于出气管；

12、因为两个气流管与三通管的连接状态，使得两个气流管与三通管相互配合存在有三种气流输出状态：模式一：进气管与空腔相连通，出气管与外界环境相连通，以实现空腔内部的气压不断降低，同时经过滤网的气流向下，进而对滤网进行清理；模式二：进气管与外界环境相连接，出气管与导流板相连接，使得外界气流经过滤网过滤之后，从导流板处输出；模式三：进气管与外界环境相连接，出气管与空腔相连接，使得外界气流经过滤网过滤之后，气流从通孔处输出，以对通孔内部存在的灰尘进行清理，避免外界灰尘在板材吸附期间，进入至通孔内难以清理。

13、进一步的，所述气流管的一侧安装有齿板，所述齿板为弧形，弧形所述齿板的角度为120°，所述齿板的一侧安装有驱动电机和环形齿轮，所述驱动电机通过环形齿轮与齿板相连接；圆管的上方开设有弧形啮合槽，驱动电机通过辅助齿轮或者直接带动环形齿轮进行旋转，环形齿轮与齿板相啮合，进而实现驱动电机通过环形齿轮和齿板带动两个气流管进行偏转。

14、进一步的，所述齿板内部安装有若干个移动槽，所述移动槽内部安装有活动齿，所述活动齿靠近环形齿轮的一侧内部设置有磁铁；当移动槽与弧形啮合槽发生重合时，环形齿轮内部的磁铁通过磁力将移动槽内部的活动齿吸引出来，进而实现齿板与环形齿轮相啮合，活动齿在运动至弧形啮合槽的边界处时，活动齿的斜面与圆管的外壁发生接触，圆管内壁推动活动齿再次收纳至移动槽内；

15、当进气管与空腔在连通期间，板材需要由吸附状态进入加工状态期间，驱动电机带动环形齿轮旋转120°，进气管由与空腔相连通变换至与外界环境相连通，其中进气管和出气管的一侧均连接有齿板，进气管在运动期间通过齿板之间相互接触，进而使得出气管在运动期间带动进气管同步运动，进而实现进气管由与外界环境相连通变换至与导流板相连接，使得两个气流管由模式一变换至变换模式二状态；

16、随后驱动电机带动环形齿轮旋转120°，由于此时出气管位于圆管的上方，并且出气管的运动方向上存在空隙，即出气管偏转120°后，此时环形齿轮与出气管相啮合，与出气管相连接的齿板无法带动与进气管连接的齿板同步偏转，使得两个气流管由模式二变换至变换模式三状态，驱动电机带动环形齿轮旋转120°，此时环形齿轮与出气管相啮合，出气管通过齿板带动进气管运动，使得两个气流管由模式三变换至变换模式一状态。

17、进一步的，所述斜板的两侧设置有若干个活动板，所述活动板通过弹簧轴与斜板相连接，所述导流板关于激光头呈对称设置，所述导流板一侧设置有开口，所述开口朝向为激光头所在的方向；活动板安装于导流板内的开口处，导流板内部有气流通过期间，由于斜板的倾斜设置使得气流在导流板内部单向流通，其中在伯努利效应下，导流板内部有高速气流运动时，会带动附近的气流进行运动，进而使得激光头在加工期间产生的烟尘被导流板内部的气流带动离开，进而避免烟尘浓度过大，影响激光的加工效果，其中斜板两侧的活动板对称设置，通过模仿特斯拉阀的结构设置，进一步避免导流板内部的气流从斜板之间溢出。

18、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

19、1、该多路激光雕刻设备，通过通孔和滚珠的设置，滚珠早载物台上相配合形成弧形表面，使得板材在自身重力的作用下主动向载物台的中部运动，通过板材的压力在滚珠外表面形成高压气流，以减小板材在运动期间的摩擦阻力，其中板材在运动期间将自身压力通过滚珠传导至导流柱上，使得导流柱与下方滑板形成相对运动，进而实现主体对板材形状的识别；

20、2、该多路激光雕刻设备，通过气泵和三通管的设置，驱动电机配合环形齿轮控制三通管内部的两个气流管进行工作，通过改变主体内部气流流动路径，进而实现主体对板材进行吸附、滤网自清理和通孔自清理等效果，为主体长期稳定工作提供支撑，以及提高主体对板材的加工效果；

21、3、该多路激光雕刻设备，通过导流板的设置，导流板与三通管相连通，滤网对输入至导流板内部的气流进行过滤，气流在导流板内部单向流动，进而实现气流对板材雕刻期间的烟尘进行吸收，同时导流板设置于激光头的两侧，以便于在板材加工期间对烟尘进行实时吸收，以降低烟尘浓度对激光强度的影响。