一种半导体激光加工机床及其使用方法
| 专利类型 | 发明公开 | 法律事件 | 公开; 实质审查; |
| 专利有效性 | 实质审查 | 当前状态 | 实质审查 |
| 申请号 | CN202411978518.2 | 申请日 | 2024-12-31 |
| 公开(公告)号 | CN119634948A | 公开(公告)日 | 2025-03-18 |
| 申请人 | 陕西理工大学; | 申请人类型 | 学校 |
| 发明人 | 杨创华; 杨航; 杨丹; | 第一发明人 | 杨创华 |
| 权利人 | 陕西理工大学 | 权利人类型 | 学校 |
| 当前权利人 | 陕西理工大学 | 当前权利人类型 | 学校 |
| 省份 | 当前专利权人所在省份：陕西省 | 城市 | 当前专利权人所在城市：陕西省汉中市 |
| 具体地址 | 当前专利权人所在详细地址：陕西省汉中市汉台区东一环路1号 | 邮编 | 当前专利权人邮编：723001 |
| 主IPC国际分类 | B23K26/00 | 所有IPC国际分类 | B23K26/00 ; B23K26/70 |
| 专利引用数量 | 0 | 专利被引用数量 | 0 |
| 专利权利要求数量 | 10 | 专利文献类型 | A |
| 专利代理机构 | 西安新创通知识产权代理事务所 | 专利代理人 | 线飞祥; |
| 摘要 | 本 发明 公开了一种 半导体 激光加工机床及其使用方法，包括：底框，所述底框为顶部开槽中空结构；控制柜，所述控制柜固定连接在底框的一侧；传动导料结构，所述传动导料结构设置在底框的一侧，所述传动导料结构包括滑动圆杆，所述滑动圆杆的底端滑动连接有滑动圆筒，所述滑动圆筒的底部固定连接有半球框，本发明可以在传动导料结构的作用下，可以在滑动圆杆和滑动圆筒的作用下，带动滚动球向下运动，进而可以将切割后的物体向下顶出，进而与切割 主板 分离，同时可以在推料 散热 结构内部的斜板的作用下，将切割完毕后的物体导向 水 平 位置 处，避免在主板的下方进行堆积，此时可以在主动扇叶体和从动扇叶体等部件的作用下，进行辅助散热。 | ||
| 权利要求 | 1.一种半导体激光加工机床，其特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 一种半导体激光加工机床及其使用方法技术领域[0001] 本发明涉及半导体激光机床技术领域，具体为一种半导体激光加工机床及其使用方法。 背景技术[0002] 半导体激光加工机床是以半导体泵浦激光器为主体的一种切割机床设备，半导体激光加工机床在工业生产中的应用越来越广泛，可以实现多数加工需求，且相较于刀具加工的方式，半导体激光设备更加安全高效。 [0003] 一般的，传统的半导体激光加工机床在实际的使用过程中，当激光切割完毕后，由于断面的缝隙较小，板材的毛刺等会使得切割物体与主板之间依然有摩擦力进行限位连接，此时需要施加外部的力，使得物体与主板之间分离，此过程往往需要人工干预，容易误伤，十分不便，且切割后的物体落至底框内部时，会堆积在主板的下方，当堆积物较高时，会影响切割的效率，且在切割完毕后，主板或者切割件的切割部位都会产生高温，此时高温容易导致主板的切除处或者切割件的切割处发生边缘形变，进而影响物件和主板的质量，十分不便。 [0004] 综上，需要提出一种半导体激光加工机床及其使用方法来解决上述问题。 发明内容[0005] 本发明的目的在于提供一种半导体激光加工机床及其使用方法，以解决上述背景技术中提出的问题。 [0006] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案： [0007] 一种半导体激光加工机床及其使用方法，包括： [0008] 底框，所述底框为顶部开槽中空结构； [0009] 控制柜，所述控制柜固定连接在底框的一侧； [0010] 传动导料结构，所述传动导料结构设置在底框的一侧，所述传动导料结构包括滑动圆杆，所述滑动圆杆的底端滑动连接有滑动圆筒，所述滑动圆筒的底部固定连接有半球框，所述半球框的外表面底部固定连接有环形块，所述环形块的内壁固定连接有限位凸块，所述半球框的内部设置有滚动球； [0011] 推料散热结构，所述推料散热结构设置在底框的一侧，所述推料散热结构包括推料框和主动杆，所述推料框的一侧开设有推料槽，所述推料槽由两段斜率不同的斜槽组成，所述推料框的顶部转动连接有若干个从动杆，所述从动杆的外表面固定连接有从动齿轮，所述从动杆的顶端固定连接有从动扇叶体，所述主动杆的顶端固定连接有主动扇叶体，所述主动杆的外表面固定连接有主动扇叶体； [0012] 移动夹持结构，所述移动夹持结构包括U形夹框，所述U形夹框的底部固定连接有支撑板； [0013] 出料口，所述出料口开设在底框的一侧。 [0014] 优选的，所述传动导料结构还包括U形板，所述U形板的外表面与底框的外表面固定连接，所述U形板的外表面一侧固定安装有第一电动伸缩杆，所述第一电动伸缩杆的输出端固定连接有第一连接块，所述第一连接块的外表面一侧固定连接有第一L形板，所述第一L形板的底部固定安装有第二电动伸缩杆，所述第二电动伸缩杆的输出端固定连接有第二L形板，所述第二L形板的外表面一侧固定安装有第三电动伸缩杆，所述第三电动伸缩杆的输出端固定连接有第二连接块。 [0015] 优选的，所述第二连接块的外表面底部固定安装有半导体激光器，所述半导体激光器的底部设置有激光头，所述半导体激光器的外表面固定连接有安装块，所述安装块的外表面底部与滑动圆杆的顶端固定连接，所述滑动圆杆的外表面套设有复位弹簧，所述复位弹簧的两端分别与安装块和滑动圆筒的外表面固定连接。 [0016] 优选的，所述推料散热结构还包括固定连接在底框内部的斜板，所述底框的外表面一侧固定连接有第一矩形框，所述第一矩形框的输出端固定安装有第一电机，所述第一电机的输出端固定连接有第一螺杆，所述第一螺杆的外表面螺纹连接有第一螺孔块，所述底框的一侧内壁开设有滑动槽，所述滑动槽由斜槽和直槽组成，所述底框的内壁位于滑动槽的斜槽和直槽的连接处的底部开设有第一轮槽，所述第一轮槽的内壁转动连接有第一导轮，所述底框的内壁位于滑动槽的斜槽和直槽的连接处的顶部开设有第二轮槽，所述第二轮槽的内壁转动连接有第二导轮。 [0017] 优选的，所述第一螺孔块的外表面一侧固定连接有第三L形板，所述第三L形板的顶部固定连接有滑动杆，所述滑动杆的外表面滑动连接有滑动筒，所述滑动筒的外表面顶部固定连接有第三连接块。 [0018] 优选的，所述第三连接块的外表面一侧固定连接有固定杆，所述固定杆的一端转动连接有转动滑块，所述转动滑块的一侧与推料框的一侧固定连接。 [0019] 优选的，所述推料框的外表面一侧开设有安装槽，所述安装槽的内壁顶部固定安装有第二电机，所述第二电机的输出端与主动杆的底端固定连接，所述主动齿轮与两侧相邻的从动齿轮啮合连接，相邻的两个所述从动齿轮之间啮合连接，所述推料框的外表面顶部固定连接有防护框，所述防护框的顶部开设有散热孔。 [0020] 优选的，所述移动夹持结构还包括与底框的外表面一侧固定连接的第二矩形框，所述第二矩形框的外表面一侧固定安装有第三电机，所述第三电机的输出端固定连接有第二螺杆，所述第二螺杆的外表面螺纹连接有第二螺孔块，所述第二矩形框的外表面顶部开设有第一矩形通孔，所述第一矩形通孔的内壁滑动连接有第一滑杆，所述第一滑杆的顶端固定连接有第三矩形框。 [0021] 优选的，所述第三矩形框的外表面一侧固定安装有第四电机，所述第四电机的输出端固定连接有第三螺杆，所述第三螺杆的两端螺纹旋向相反，所述第三螺杆的外表面对称螺纹连接有两个第三螺孔块，所述第三矩形框的一侧开设有第二矩形通孔，所述第三螺孔块的外表面一侧固定连接有第二滑杆，所述第二滑杆滑动设置在第二矩形通孔的内壁，所述第二滑杆的一端与U形夹框固定连接，所述U形夹框的一侧内壁螺纹连接有第四螺杆，所述第四螺杆的一端固定连接有橡胶圆块。 [0022] 优选的，还包括一种半导体激光加工机床的使用方法，包括以下步骤： [0023] S1、使用时，将加工板放置在两个U形夹框之间，此时启动第四电机，使得第四电机可以带动第三螺杆转动，进而可以带动第三螺孔块运动，进而可以带动第二滑杆在第二矩形通孔的内壁滑动，进而可以带动U形夹框运动，支撑板可以对加工板进行辅助支撑，此时转动第四螺杆，使得橡胶圆块可以对加工板进行辅助夹持固定，此时启动第三电机，使得第三电机可以带动第二螺杆转动，进而可以带动第二螺孔块运动，使得第一滑杆可以在第一矩形通孔的内壁滑动，进而可以带动U形夹框和加工板运动； [0024] S2、此时启动第一电动伸缩杆可以带动第一L形板等部件进行传动，进而可以带动半导体激光器运动，此时启动第二电动伸缩杆，使得第二电动伸缩杆可以带动第二L形板运动，进而可以带动半导体激光器上下运动，进而启动第三电动伸缩杆，进而可以带动半导体激光器左右运动，进而可以带动半导体激光器左右运动，当半导体激光器在切割时，此时可以在滚动球的作用下，进行导向运动，同时可以带动滑动圆筒在滑动圆杆的内壁滑动，进而使得复位弹簧发生形变，当切割至物体分离时，可以在复位弹簧的作用下，使得滚动球可以向下顶出，使得切割物体与主板分离； [0025] S3、当加工完毕后，物体会落至斜板上，进而滑动至底框的内部，此时启动第一电机，使得第一电机可以带动第一螺杆运动，进而可以带动第一螺孔块运动，使得转动滑块可以在滑动槽的内壁滑动，当滑动至斜槽和直槽的连接处时，可以在第一导轮和第二导轮的作用下，对转动滑块进行导向，此时转动滑块会发生转动，当转动滑块在斜槽内壁运动时，此时可以带动滑动杆在滑动筒的内壁滑动； [0026] S4、转动滑块可以带动推料框运动，进而可以将斜板上的物体进行辅助推动，同时可以启动第二电机，进而可以带动主动杆转动，此时可以带动主动齿轮转动，进而可以带动从动齿轮转动，同时可以带动从动杆转动，进而可以带动主动扇叶体和从动扇叶体转动，进而可以进行散热，同时当主动扇叶体和从动扇叶体在斜板上运动时，此时主动扇叶体和从动扇叶体的风向为斜向风向，进而可以对半导体激光器和加工板进行辅助散热。 [0027] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明可以在传动导料结构的作用下，可以在滑动圆杆和滑动圆筒的作用下，带动滚动球向下运动，进而可以将切割后的物体向下顶出，进而与切割主板分离，同时可以在推料散热结构内部的斜板的作用下，将切割完毕后的物体导向水平位置处，避免在主板的下方进行堆积，此时可以在主动扇叶体和从动扇叶体等部件的作用下，进行辅助散热，同时可以在转动滑块和滑动槽的作用下，可以带动推料框运动，进而可以将斜板上的切割物件推至水平面上，进而配合出料口进行推出，使得物料不会在主板的底部堆积，同时可以在切割时进行及时散热，在切割后，物料推出的过程中，可以对主板进行辅助散热，此时主板由于多次切割操作，温度较高，辅助散热可以提高生产效率，在移动夹持结构的作用下，可以对主板进行辅助固定和移动，进而方便配合半导体激光器进行加工。附图说明 [0028] 图1为示出用于半导体激光加工机床及其使用方法整体结构示意图； [0029] 图2为示出用于半导体激光加工机床及其使用方法后视结构示意图； [0030] 图3为示出用于半导体激光加工机床及其使用方法U形板处结构示意图； [0031] 图4为示出用于半导体激光加工机床及其使用方法滑动圆筒处结构示意图； [0032] 图5为示出用于半导体激光加工机床及其使用方法斜板处结构示意图； [0033] 图6为示出用于半导体激光加工机床及其使用方法推料框处结构示意图； [0034] 图7为示出用于半导体激光加工机床及其使用方法防护框处结构示意图； [0035] 图8为示出用于半导体激光加工机床及其使用方法图5中A处放大图； [0036] 图9为示出用于半导体激光加工机床及其使用方法底框仰视的结构示意图； [0037] 图10为示出用于半导体激光加工机床及其使用方法图9中B处放大图； [0038] 图11为示出用于半导体激光加工机床及其使用方法第二矩形框结构示意图； [0039] 图12为示出用于半导体激光加工机床及其使用方法第三矩形框处结构示意图。 [0040] 图中： [0041] 1、底框；2、控制柜； [0042] 3、传动导料结构；31、U形板；32、第一电动伸缩杆；33、第一连接块；34、第一L形板；35、第二电动伸缩杆；36、第二L形板；37、第三电动伸缩杆；38、第二连接块；39、半导体激光器；310、安装块；311、滑动圆杆；312、滑动圆筒；313、复位弹簧；314、半球框；315、环形块； 316、限位凸块；317、滚动球； [0043] 4、推料散热结构；41、斜板；42、第一矩形框；43、第一电机；44、第一螺杆；45、第一螺孔块；46、滑动槽；47、第三L形板；48、滑动杆；49、滑动筒；410、第三连接块；411、固定杆；412、转动滑块；413、推料框；414、推料槽；415、防护框；416、散热孔；417、安装槽；418、第二电机；419、主动杆；420、主动齿轮；421、主动扇叶体；422、从动杆；423、从动齿轮；424、从动扇叶体；425、第一轮槽；426、第一导轮；427、第二轮槽；428、第二导轮； [0044] 5、移动夹持结构；51、第二矩形框；52、第三电机；53、第二螺杆；54、第二螺孔块；55、第一矩形通孔；56、第一滑杆；57、第三矩形框；58、第四电机；59、第三螺杆；510、第三螺孔块；511、第二矩形通孔；512、第二滑杆；513、U形夹框；514、支撑板；515、第四螺杆；516、橡胶圆块； [0045] 6、出料口。 具体实施方式[0046] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0047] 请参阅图1至图12，本发明提供一种技术方案： [0048] 一种半导体激光加工机床及其使用方法，包括： [0049] 底框1，底框1为顶部开槽中空结构； [0050] 控制柜2，控制柜2固定连接在底框1的一侧； [0051] 传动导料结构3，传动导料结构3设置在底框1的一侧，传动导料结构3包括滑动圆杆311，滑动圆杆311的底端滑动连接有滑动圆筒312，滑动圆筒312的底部固定连接有半球框314，半球框314的外表面底部固定连接有环形块315，环形块315的内壁固定连接有限位凸块316，半球框314的内部设置有滚动球317； [0052] 推料散热结构4，推料散热结构4设置在底框1的一侧，推料散热结构4包括推料框413和主动杆419，推料框413的一侧开设有推料槽414，推料槽414由两段斜率不同的斜槽组成，推料框413的顶部转动连接有若干个从动杆422，从动杆422的外表面固定连接有从动齿轮423，从动杆422的顶端固定连接有从动扇叶体424，主动杆419的顶端固定连接有主动扇叶体421，主动杆419的外表面固定连接有主动扇叶体421； [0053] 移动夹持结构5，移动夹持结构5包括U形夹框513，U形夹框513的底部固定连接有支撑板514； [0054] 出料口6，出料口6开设在底框1的一侧。 [0055] 在传动导料结构3的作用下，可以在滑动圆杆311和滑动圆筒312的作用下，带动滚动球317向下运动，进而可以将切割后的物体向下顶出，进而与切割主板分离，同时可以在推料散热结构4内部的斜板41的作用下，将切割完毕后的物体导向水平位置处，避免在主板的下方进行堆积，此时可以在主动扇叶体421和从动扇叶体424等部件的作用下，进行辅助散热，同时可以在转动滑块412和滑动槽46的作用下，可以带动推料框413运动，进而可以将斜板41上的切割物件推至水平面上，进而配合出料口6进行推出，使得物料不会在主板的底部堆积，同时可以在切割时进行及时散热，在切割后，物料推出的过程中，可以对主板进行辅助散热，此时主板由于多次切割操作，温度较高，辅助散热可以提高生产效率，在移动夹持结构5的作用下，可以对主板(主板多为矩形状的原料板，材质为金属制，图示中未画出)进行辅助固定和移动，进而方便配合半导体激光器39进行加工。 [0056] 参考图3，传动导料结构3还包括U形板31，U形板31的外表面与底框1的外表面固定连接，U形板31的外表面一侧固定安装有第一电动伸缩杆32，第一电动伸缩杆32的输出端固定连接有第一连接块33，第一连接块33的外表面一侧固定连接有第一L形板34，第一L形板34的底部固定安装有第二电动伸缩杆35，第二电动伸缩杆35的输出端固定连接有第二L形板36，第二L形板36的外表面一侧固定安装有第三电动伸缩杆37，第三电动伸缩杆37的输出端固定连接有第二连接块38； [0057] 通过设置第一电动伸缩杆32和第二电动伸缩杆35以及第三电动伸缩杆37，可以对半导体激光器39的位置进行辅助调节。 [0058] 参考图3和图4，第二连接块38的外表面底部固定安装有半导体激光器39，半导体激光器39的底部设置有激光头，半导体激光器39的外表面固定连接有安装块310，安装块310的外表面底部与滑动圆杆311的顶端固定连接，滑动圆杆311的外表面套设有复位弹簧 313，复位弹簧313的两端分别与安装块310和滑动圆筒312的外表面固定连接； [0059] 在滑动圆杆311配合滑动圆筒312的作用下，使得复位弹簧313可以间接带动滚动球317上下运动，进而方便对切割完毕的物件进行分离。 [0060] 参考图5、图8、图9和图10，推料散热结构4还包括固定连接在底框1内部的斜板41，底框1的外表面一侧固定连接有第一矩形框42，第一矩形框42的输出端固定安装有第一电机43，第一电机43的输出端固定连接有第一螺杆44，第一螺杆44的外表面螺纹连接有第一螺孔块45，底框1的一侧内壁开设有滑动槽46，滑动槽46由斜槽和直槽组成，底框1的内壁位于滑动槽46的斜槽和直槽的连接处的底部开设有第一轮槽425，第一轮槽425的内壁转动连接有第一导轮426，底框1的内壁位于滑动槽46的斜槽和直槽的连接处的顶部开设有第二轮槽427，第二轮槽427的内壁转动连接有第二导轮428； [0061] 在斜板41的作用下，可以带动切割部件进行导向，避免在主板的底部进行堆积，同时可以在第一导轮426和第二导轮428的作用下，使得转动滑块412在滑动槽46内壁的斜槽和直槽的连接处滑动时更顺畅。 [0062] 参考图5和图6，第一螺孔块45的外表面一侧固定连接有第三L形板47，第三L形板47的顶部固定连接有滑动杆48，滑动杆48的外表面滑动连接有滑动筒49，滑动筒49的外表面顶部固定连接有第三连接块410； [0063] 在滑动杆48和滑动筒49的作用下，使得转动滑块412从滑动槽46的斜槽处运动至直槽处时，可以辅助运动。 [0064] 参考图6，第三连接块410的外表面一侧固定连接有固定杆411，固定杆411的一端转动连接有转动滑块412，转动滑块412的一侧与推料框413的一侧固定连接； [0065] 在固定杆411的作用下，使得转动滑块412可以在滑动槽46的内壁滑动，进而可以根据实际的运动情况，配合滑动杆48和滑动筒49进行运动。 [0066] 参考图6和图7，推料框413的外表面一侧开设有安装槽417，安装槽417的内壁顶部固定安装有第二电机418，第二电机418的输出端与主动杆419的底端固定连接，主动齿轮420与两侧相邻的从动齿轮423啮合连接，相邻的两个从动齿轮423之间啮合连接，推料框 413的外表面顶部固定连接有防护框415，防护框415的顶部开设有散热孔416； [0067] 在主动齿轮420和从动齿轮423的作用下，可以带动主动杆419和从动杆422转动，进而可以带动主动扇叶体421和从动扇叶体424转动，进而辅助散热。 [0068] 参考图1和图11，移动夹持结构5还包括与底框1的外表面一侧固定连接的第二矩形框51，第二矩形框51的外表面一侧固定安装有第三电机52，第三电机52的输出端固定连接有第二螺杆53，第二螺杆53的外表面螺纹连接有第二螺孔块54，第二矩形框51的外表面顶部开设有第一矩形通孔55，第一矩形通孔55的内壁滑动连接有第一滑杆56，第一滑杆56的顶端固定连接有第三矩形框57； [0069] 在第二螺杆53的作用下，可以带动第二螺孔块54运动，进而可以带动第三矩形框57进行运动。 [0070] 参考图11和图12，第三矩形框57的外表面一侧固定安装有第四电机58，第四电机58的输出端固定连接有第三螺杆59，第三螺杆59的两端螺纹旋向相反，第三螺杆59的外表面对称螺纹连接有两个第三螺孔块510，第三矩形框57的一侧开设有第二矩形通孔511，第三螺孔块510的外表面一侧固定连接有第二滑杆512，第二滑杆512滑动设置在第二矩形通孔511的内壁，第二滑杆512的一端与U形夹框513固定连接，U形夹框513的一侧内壁螺纹连接有第四螺杆515，第四螺杆515的一端固定连接有橡胶圆块516； [0071] 在第三螺杆59的作用下，可以带动第三螺孔块510运动，进而可以带动第二滑杆512运动，使得U形夹框513可以对主板进行辅助夹持和限位。 [0072] 上述结构的工作原理为： [0073] 使用时，将加工板放置在两个U形夹框513之间，此时启动第四电机58，使得第四电机58可以带动第三螺杆59转动，进而可以带动第三螺孔块510运动，进而可以带动第二滑杆512在第二矩形通孔511的内壁滑动，进而可以带动U形夹框513运动，支撑板514可以对加工板进行辅助支撑，此时转动第四螺杆515，使得橡胶圆块516可以对加工板进行辅助夹持固定，此时启动第三电机52，使得第三电机52可以带动第二螺杆53转动，进而可以带动第二螺孔块54运动，使得第一滑杆56可以在第一矩形通孔55的内壁滑动，进而可以带动U形夹框 513和加工板运动； [0074] 此时启动第一电动伸缩杆32可以带动第一L形板34等部件进行传动，进而可以带动半导体激光器39运动，此时启动第二电动伸缩杆35，使得第二电动伸缩杆35可以带动第二L形板36运动，进而可以带动半导体激光器39上下运动，进而启动第三电动伸缩杆37，进而可以带动半导体激光器39左右运动，进而可以带动半导体激光器39左右运动，当半导体激光器39在切割时，此时可以在滚动球317的作用下，进行导向运动，同时可以带动滑动圆筒312在滑动圆杆311的内壁滑动，进而使得复位弹簧313发生形变，当切割至物体分离时，可以在复位弹簧313的作用下，使得滚动球317可以向下顶出，使得切割物体与主板分离； [0075] 当加工完毕后，物体会落至斜板41上，进而滑动至底框1的内部，此时启动第一电机43，使得第一电机43可以带动第一螺杆44运动，进而可以带动第一螺孔块45运动，使得转动滑块412可以在滑动槽46的内壁滑动，当滑动至斜槽和直槽的连接处时，可以在第一导轮426和第二导轮428的作用下，对转动滑块412进行导向，此时转动滑块412会发生转动，当转动滑块412在斜槽内壁运动时，此时可以带动滑动杆48在滑动筒49的内壁滑动； [0076] 转动滑块412可以带动推料框413运动，进而可以将斜板41上的物体进行辅助推动，同时可以启动第二电机418，进而可以带动主动杆419转动，此时可以带动主动齿轮420转动，进而可以带动从动齿轮423转动，同时可以带动从动杆422转动，进而可以带动主动扇叶体421和从动扇叶体424转动，进而可以进行散热，同时当主动扇叶体421和从动扇叶体424在斜板41上运动时，此时主动扇叶体421和从动扇叶体424的风向为斜向风向，进而可以对半导体激光器39和加工板进行辅助散热。 |
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