一种真空工作台及采用真空工作台的激光打标机

摘要

本发明是一种真空工作台及激光打标机，该真空工作台包括负压动力源、与负压动力源相连通的至少一个真空保护器、通过导气槽与各所述真空保护器相连通的集成气路板和紧密贴合设置在集成气路板上表面上的工作板，在工作板上分组设置有与对应的导气槽相匹配的吸盘孔。该激光打标机包括上述真空工作台。本发明减少了使用压板装夹时边料的浪费现象，大大提高了生产效率，降低了工件材料的购置成本，大大提高了工件的打标精度。

说明书

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，尤其涉及一种真空工作台及采用真空工作台的激光打标机。

背景技术

激光打标是利用高能量密度的激光对工件进行局部照射，使工件表层材料汽化或者发生颜色变化，从而留下永久性标记的一种打标方法。在对铭牌、标牌类工件进行激光打标前，为了保证加工精度要求，首先需要对工件进行装夹定位。

现有技术中，激光打标机的激光覆盖区域都比较小，对于打标区域较大的工件，当激光对当前工作区域加工完成后，需要人工将工件进行移位，并在移位后的新的打标区域再次进行激光加工。这种加工方式每次只能对工件上的一个区域进行打标加工，在上一次打标加工完成后，只能通过人工将工件移动至下一待加工区域，并重新进行装夹定位，以进行下一次打标加工过程。

针对上述激光打标过程中需要人工进行定位装夹的问题，有些企业采用为现有激光打标机配备X-Y移动平台的方法，实现了工件相对于激光头的自动移位。当激光打标机完成工件当前区域内的打标加工后，通过X-Y移动平台，即可使工件自动向前进给预先设定好的距离，使激光打标机能够在新的工作区域内再次进行打标加工。这种配备了X-Y移动平台的激光打标机，虽然在一定程度上满足了工件的自动打标需求，但是，由于X-Y移动平台对工件的装夹定位是通过平台上的压板实现的，这种装夹方式需要在工件上预留边料，不仅造成了工件材料的大量浪费，而且还需要后续工序对上述边料进行去除处理，增加了加工工序，大大降低了生产效率。此外，由于激光打标过程会使工件受热而出现热变形现象，因而在对一些尺寸较大的薄板零件进行装夹定位时，采用压板进行装夹的方式会造成工件中间起鼓，致使打印标识走样，从而降低打标的精度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种真空工作台及采用真空工作台的激光打标机，以解决现有激光打标机装夹定位方式浪费工件材料且加工效率较低下的技术问题。

考虑到现有技术的上述问题，根据本发明公开的一个方面，本发明采用以下技术方案：

一种真空工作台，包括：

负压动力源10，用于为所述真空工作台提供负压动力。

至少一个真空保护器40，至少一个所述真空保护器40包括与所述负压动力源10相连通的单向节流阀401，至少一个所述真空保护器40通过气管与所述负压动力源10相连通。

汇流板30，真空保护器40安装在汇流板30上,汇流板上设有与真空保护器40数量相等的汇流孔，以及一个主气孔，在汇流板内，各个汇流孔相互联通，并与主气孔联通，负压动力源10通过气管20连接至汇流板30的主气孔。

集成气路板50，所述集成气路板50的上表面设置有与所述真空保护器40数量相匹配的导气槽501，各所述导气槽501与对应的所述真空保护器40相连通。

工作板70，所述工作板70紧密贴合在所述集成气路板50的上表面上，在所述工作板70上设置有至少一个吸盘孔701，所述吸盘孔701分组匹配设置在对应的所述导气槽501的上方,用于吸附工件80。

其特征在于,每个真空保护器40还包括一个和所述导气槽501相连的过滤器402，用于过滤气路中的灰尘。

其特征在于,吸盘孔701为吸盘沉孔与定位螺纹孔的组合，吸盘沉孔设置在工作板表面，沉孔的截面面积大于螺纹孔的截面，定位螺纹孔设置在吸盘沉孔内，与吸盘沉孔贯通。

其特征在于,负压动力源10是真空泵，或者真空发生器与空压机的组合。

一种采用所述真空工作台的激光打标机，包括上述真空工作台，还包括机架110、设置在所述机架110上的X-Y移动平台90及设置在所述机架110上的激光头100。

所述机架110用于固定X-Y移动平台90和激光头100。

所述真空工作台固定设置在所述X-Y移动平台90上方。

所述激光头100设置在所述真空工作台的上方，通过所述X-Y移动平台90驱动真空工作台在X、Y方向上的运动，使真空工作台上方的工件80位于激光头100正下方，完成激光打标。

有益效果：

由于各吸盘孔均具有独立的气路，并且各独立气路具有真空封闭功能，当吸盘孔上方无工件时，真空保护器工作，使该条导气槽中的气路封闭，从根本上解决了由于多个吸盘孔公用一条气路而造成的泄漏问题，使该真空工作台无需覆盖所有吸盘孔即可实现对各类形状、尺寸及带孔工件的打标需求，而无需密封胶条和密封盖板进行辅助密封，大大缩短了加工工时。并且，该真空工作台利用真空负压原理对工件进行装夹定位，使工件的待加工表面完全暴露在加工区域中，减少了使用压板装夹时边料的浪费现象，因而无需后续工序对边料进行去除处理，大大提高了生产效率。

此外，由于该真空工作台采用在集成气路板上开设导气槽来代替通气软管，使得真空工作台的结构更加紧凑，大大节省了真空工作台的工作空间。

通过在机架上固定设置X-Y移动平台和激光头，使真空工作台固定设置在上述X-Y移动平台上，利用真空工作台的负压吸附原理将工件定位，使工件的待加工表面能够完全暴露在加工区域中，减少了使用压板装夹时边料的浪费现象，降低了工件材料的购置成本。并且，这种利用负压吸附方式进行装夹定位的方式，使得工件的大部分都被固定在工作板上，缓解了由于工件受热而出现的热变形及翘曲现象，因而大大提高了工件的打标精度。

附图说明

图1为本实施例真空工作台的结构示意图；

图2为本实施例真空工作台的工作原理示意图；

图3为本实施例工件的打标加工示意图；

图4为本实施例激光打标机的结构示意图。

附图标记：

10-负压动力源；20-气管； 30-汇流板；

40-真空保护器；50-集成气路板； 70-工作板；

80-工件；90-X-Y移动平台；100-激光头；

110-机架； 120-打标区；401-单向节流阀；

402-过滤器； 501-导气槽；701-吸盘孔。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

如图1-图3所示，本实施例中，真空保护器包括过滤件与单向节流阀，其中，单向节流阀又包括节流件及与其并联的单向阀。具体的，节流件与单向阀并联并与过滤件串联，单向阀的截止方向与真空气流的流向一致。节流件和单向阀的并联气路构成了非门逻辑控制气路。

真空保护器的工作原理为：吸盘吸空时，回路中形成真空气流，单向阀受到真空气流的作用弹簧被压缩，将气路截止，而节流件则通过节流孔限制真空气流的流量在保持单向阀的截止状态的同时处于检测状态。当吸盘上有工件时，吸盘被覆盖，该吸盘的分支气路中无气流，节流阀失去真空气流，无法继续保持真空度，单向阀在弹簧作用下恢复导通，在吸盘和真空发生器之间的气路连通，形成吸附真空度，将工件吸紧。节流件节流孔的大小与单向阀的复位弹簧相匹配形成压力差，用于控制单向阀开启时的压力。

如图2所示，本实施例中，工作板上阵列设有吸盘孔，吸盘孔为吸盘沉孔与定位螺纹孔的组合，吸盘沉孔设置在工作板表面，沉孔的截面面积大于螺纹孔的截面，吸盘孔的功能是1.在工作板表面形成空腔形成吸盘结构，吸附工件；2.截面面积可以扩大吸附面积增强吸力。

定位螺纹孔设置在吸盘沉孔内，与吸盘沉孔贯通。其作用是：1.气路作用；2.定位螺纹孔可用于安装工件定位装置和其他工装夹具。使工作台作用范围得到了扩展，对于薄板类零件直接吸附装夹，对于厚板，壳体等零件则可以在平台上安装通用夹具进行装夹。

集成气路板设置在工作板下方，并与工作板固定连接。集成气路板上设有与吸盘孔数量相匹配的导气槽，匹配方式可以是一一对应也可以若干吸盘孔对应一个导气槽，导气槽之间互不联通与交叉。每一个吸盘孔下方都对应有导气槽。导气槽起始点为吸盘孔，终止点都设置在集成气路板边缘。每个导气槽的终点处设有导气通孔。

真空保护器的另一端安装在汇流板上。汇流板上设有与真空保护器数量相等的汇流孔，以及一个主气孔。在汇流板内，各个汇流孔相互联通，并与主气孔联通。

负压动力源通过软管连接至汇流板主气孔。负压动力源可以是真空泵，或者真空发生器与空压机的组合。

如图4所示，本实施例还提供了一种激光打标机，包括上述真空工作台，还包括机架、设置在机架上的X-Y移动平台及设置在机架上的激光头。其中，真空工作台固定设置在X-Y移动平台上，激光头设置在真空工作台上方。机架110用于固定X-Y移动平台90和激光头100。通过所述X-Y移动平台90驱动真空工作台在X、Y方向上的运动，使真空工作台上方的工件80位于激光头100正下方，完成激光打标。