一种激光切割烟尘收集装置及方法与流程

本发明属于半导体激光切割的技术领域，具体而言，涉及适用于oled面板激光切割领域的一种激光切割烟尘收集装置及方法。

背景技术：

目前基本上是使用激光切割来完成cellcutting和modulelasercutting；但是在激光切割过程中会产生大量的烟尘，其中很多为对人体有害的物质和影响产品品质的粉尘；如果这些烟尘不被有效收集，很容易被激光切割点附近的人员吸入体内，从而影响身体健康；这些烟尘没有被有效收集而自由扩散，在产品的制造工艺上也是诱发产品不良的重要原因；因此激光切割产生的有害烟尘迫切希望被有效收集；

目前，在行业内设备中，激光切割大多是在open空间内进行oled面板暴露切割，切割产生的烟尘未进行收集或仅进行简单收集，但仍有大量残余烟尘没有被收集到，在这种情况下，烟尘向四周自由扩散，其中，一部分被人体吸入，影响人体健康；一部分被设备的光学镜片及jig等吸附，导致产品品质不良。

由于对烟尘没有进行收集，或进行简单收集，均存在收集效果不佳的问题，导致在切割过程中仍有大量残余烟尘没有被收集，导致烟尘在设备内及设备外自由扩散，进而影响操作人员健康和切割产品的品质。

技术实现要素：

鉴于此，为了解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种激光切割烟尘收集装置及方法以达到通过对激光切割部分进行自动密封，以对切割现场的大量烟尘进行有效收集，以保证操作人员健康和切割产品品质的目的。

本发明所采用的技术方案为：一种激光切割烟尘收集装置，包括工作台，还包括位于该工作台上方的上层收集部，该上层收集部包括密封套、正压腔和上层负压腔，所述正压腔和上层负压腔朝向工作台的一侧均设有端口，各端口相互独立且各端口均位于密封套内；所述密封套配设有驱动其朝向工作台运动的驱动机构，驱动机构使密封套与工作台配合形成连接通道，通过该连接通道使正压腔和上层负压腔连通。

进一步地，还包括设于工作台内的空气通道和设于工作台下方的下层收集部，该下层收集部包括与所述空气通道连通的下层负压腔，该下层负压腔连接有空气增幅器，通过空气增幅器实现在下层负压腔内形成稳定的负压，同时，还可配合上层收集部的正压气体产生高速的气流。

进一步地，所述正压腔连接有与其连通的供气通道，所述驱动机构包括推杆，所述推杆的一端活动装配于供气通道内，另一端用以对密封套提供驱动力，以实现推杆在供气通道内正压气体的作用下能够产生向下运动。

进一步地，所述供气通道与正压腔之间连通有吹气通道且供气通道配设有空气接头，通过推杆在供气通道内往复运动，使空气接头与吹气通道之间连通或断开，以推杆的运动实现对吹气通道的通断进行自动切换。

进一步地，所述推杆通过联动组件驱动密封套运动，该联动组件包括驱动套壳，该驱动套壳滑动设于所述上层负压腔内，且驱动套壳的一端连接于密封套上，另一端与所述推杆连接，以通过驱动套壳的联动将密封套均匀的压紧在工作台的表面上。

进一步地，所述联动组件还包括设于上层负压腔内的多个导向杆，各个导向杆分布在驱动套壳的周向方向上且均与驱动套壳相滑动装配，各个导向杆上套有对驱动套壳提供回复力的复位弹簧，以通过导向杆实现对驱动套壳的运动路径进行限位，同时，也可在复位弹簧的作用下实现驱动套壳的运动复位。

进一步地，所述上层负压腔环绕包覆于所述正压腔的外部且上层负压腔的端口环绕于正压腔的端口外围，且密封套套于上层负压腔的端口内，以便于正压腔和上层负压腔之间产生的高速气流能够均匀分布在切割区域的周围。

进一步地，所述上层负压腔配设有多个与其连通的负压通道，以通过负压通道实现在上层负压腔内形成稳定的负压。

本发明还提供了一种激光切割烟尘收集方法，该方法包括：

(1)在工作台的上方和下方分别布置上层收集部和下层收集部，并通过下层收集部内的下层负压腔对工作台的切割区域提供下层负压；

(2)通过上层收集部中的密封套运动并使密封套与工作台密封配合，以对工作台的切割区域进行密封；

(3)在上层收集部的正压腔内通入正压气体，同时对上层负压腔提供负压力，以使正压腔与上层负压腔、正压腔与下层负压腔之间均形成高速气流。

进一步地，通过空气增幅器与下层负压腔连通，在切割加工时，启动空气增幅器以增加空气流量和流速。

本发明的有益效果为：

1.采用本发明公开的激光切割烟尘收集装置及方法，通过密封套的运动可实现激光切割区域的自动密封，且通过上层收集部与下层收集部的配合能够形成稳定的高速气流；同时，在切割区域的上方气流自上而下，防止烟尘向上扩散；本申请可实现将激光切割产生的烟尘能到达的所有部位均进行烟尘收集、切割区域的上方和下方同时进行烟尘收集，且正压气体和负压同时作用所形成高速气流，使收集效率高且效果好。

2.采用本发明公开的激光切割烟尘收集装置及方法，通过对切割区域的自动密封并且在密封所形成的通腔内形成稳定的高速气流，可实现将激光切割产生烟尘的有效收集，以解决烟尘所带来的问题；收集后在设备外部进行集中处理，以消除烟尘对大气的污染，符合生产的环保要求。

附图说明

图1是本发明所提供的激光切割烟尘收集装置在非切割状态的整体结构示意图；

图2是本发明所提供的激光切割烟尘收集装置中上层收集部在初始状态时的结构示意图；

图3是本发明所提供的激光切割烟尘收集装置在切割状态的局部放大示意图；

图4是本发明所提供的激光切割烟尘收集装置在切割状态的整体结构示意图；

附图中标注如下：

1-空气接头，2-密封圈，3-推杆，4-导向杆，5-复位弹簧，6-密封套，7-正压腔，8-上层负压腔，9-负压通道，10-工作台，11-下层负压腔，12-空气增幅器，13-吹气通道，14-驱动套壳，15-空气通道。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义；实施例中的附图用以对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

实施例1

如图2、图3所示，在本实施例中具体公开了一种激光切割烟尘收集装置，以克服在现有的激光切割加工工艺中存在烟尘收集不彻底的问题，包括工作台10，在工作台10上的划分有激光切割的切割区域，工作台10主要起到支撑产品的作用，其内部设置有空气通道15，实现气流向下运动。

还包括位于该工作台10上方的上层收集部，该上层收集部包括密封套6、正压腔7和上层负压腔8，所述正压腔7和上层负压腔8朝向工作台10表面的一侧均设有端口，各端口相互独立且各端口均位于密封套6内，即各个端口均在密封套6所围的范围内，在加工时，正压腔7的端口向工作台10的表面提供正压气体，而上层负压腔8内则是负压气体；所述密封套6配设有驱动其朝向工作台10运动的驱动机构，驱动机构使密封套6与工作台10配合形成连接通道，通过该连接通道使正压腔7和上层负压腔8连通，当正压腔7和上层负压腔8连通之后，形成贯通的通道，正压腔7内的正压气体在上层负压腔8的负压作用下，则会形成高速气流。优选的，为保证密封套6能够与工作台10的表面之间紧密贴合，密封套6采用橡胶材质制成，其具备微弹性和良好的密封性。

为实现上层负压腔8和正压腔7能够以最佳效果吸收切割产生的烟尘，将所述上层负压腔8环绕包覆于所述正压腔7的外部且上层负压腔8的端口环绕于正压腔7的端口外围，且密封套6套于上层负压腔8的端口内，以实现密封套6能够相对于上层负压腔8进行升降运动，采用本结构布置上层负压腔8和正压腔7，主要是考虑到内部气流的流通更加均匀，且在制造加工上更易实现，以保证流通的气流均匀分布在切割区域的周围，以最大限度的收集烟尘。当然，在实际的运用过程中，上述结构并非是唯一的，也可将上层负压腔8的端口与正压腔7的端口之间呈并排的方式布置，也能实现在切割区域的密封空间内形成流通的气流，但其在实际的烟尘收集效果上稍差。

为实现在上层负压腔8内形成稳定的负压，在所述上层负压腔8配设有多个与其连通的负压通道9，在本实施例中，则在上层负压腔8的两侧对称设有负压通道9，而负压通道9连接有使其产生负压的设备，以对切割产生的烟尘进行收集，而此处形成负压的设备属于现有技术，不再赘述。

为实现在正压腔7内能够稳定的吹入正压气体，在所述正压腔7连接有与其连通的供气通道，供气通道设有两个且对称分布于正压腔7的两侧，所述驱动机构包括推杆3，所述推杆3的一端活动装配于供气通道内，另一端用以对密封套6提供驱动力。

为实现在正压腔7内吹入正压气体的同时，能够以正压气体作为动力源实现驱动机构的运动，达到自动密封切割区域的目的。在所述供气通道与正压腔7之间连通有吹气通道13且供气通道配设有空气接头1，空气接口连接有对其提供正压气体的设备，通过推杆3在供气通道内往复运动，当推杆3的端部位置低于供气通道的开口时，空气接头1与吹气通道13之间处于连通状态；当推杆3的端部位置高于供气通道的开口时，空气接头1与吹气通道13之间处于断开状态。优选的，为实现供气通道内的气压能够有效推动推杆3，在推杆3的端部上套有多个密封圈2，各个密封圈2实现推杆3与供气通道之间的密封。优选的，将所述吹气通道13呈倾斜设置，使其在工作时，能够起到将正压气体吹向所述正压腔7下方的作用。

所述推杆3通过联动组件驱动密封套6运动，该联动组件包括驱动套壳14，驱动套壳14的作用在于能够使密封套6的边缘能够均匀受力，以保证其能够抵紧在工作台10的表面上，该驱动套壳14滑动设于所述上层负压腔8内，且驱动套壳14的一端连接于密封套6上，另一端与所述推杆3连接，推杆3则是对驱动套壳14的运动提供动力。

所述联动组件还包括设于上层负压腔8内的多个导向杆4，各个导向杆4分布在驱动套壳14的周向方向上且均与驱动套壳14相滑动装配，各个导向杆4上套有对驱动套壳14提供回复力的复位弹簧5。其中，各个导向杆4的作用在于：为驱动套壳14的运动进行限位，使其能够沿着垂直于工作台10表面的方向进行运动，同时，导向杆4上套设的复位弹簧5能够对驱动套壳14提供回复力，当空气接头1的正压气体停止供应时，复位弹簧5能够将驱动套壳14向上顶动，驱动套壳14的运动一方面能够促使密封套6复位，另一方面也能够促使推杆3复位至初始状态，以将吹气通道13与空气接头1之间断开。

实施例2

在实施例1的基础上，为进一步提升对切割区域进行全方位的烟尘收集效果，并配合切割区域上方的气流流通效果，如图1所示，还包括设于工作台10内的空气通道15和设于工作台10下方的下层收集部，该空气通道15与工作台10的切割区域是相通的且用于对切割区域在切割时排向下方的烟尘进行有效收集，也实现气流向下运动。该下层收集部包括与所述空气通道15连通的下层负压腔11，该下层负压腔11连接有空气增幅器12，以通过空气增幅器12对下层负压腔11内的负压起到稳定的作用；该空气增幅器12起到增加空气流量和流速作用，提高空气流速和流量，同时，配合上层收集部所产生的正压气体，能够产生更大的空气流，将切割产品时，在产品下方所产生的少量烟尘带走。

在本实施例所提供的激光切割烟尘收集装置，其工作原理如下：

如图4所示，当进行激光切割时，先从所述空气接头1通入正压气体，因所述密封圈2起到了密封作用，则所述推杆3在正压气体的作用下产生向下运动；在所述导向杆4的导向下，驱动套壳14带动密封套6产生向下运动的同时压缩所述复位弹簧5；

当所述密封套6运动到所述工作台10上并有一定压缩量时，密封套6与工作台10紧密贴合，此时，由于推杆3向下位移后，所述吹气通道13与所述空气接头1之间相通，正压气体由吹气通道13进入至正压腔7内且推杆3停止向下运动并维持当前状态；

此时，产品的四周被密封在所述工作台10上；通过所述吹气通道13向所述正压腔7内下部连续提供正压气体，所述负压通道9对所述上层负压腔8提供负压力，并与所述正压腔7内的正压气体形成高速气流；激光切割时产生的烟尘伴随高速气流被快速收集；且正压气体可防止烟尘向上自由运动，并可将已吸附在产品上的粉尘吹起并伴随高速气流被快速收集；

所述下层负压腔11在所述空气增幅器12的作用下，产生更大的空气流，将切割时在产品下方产生的少量烟尘带走；

当激光切割完成后，停止从所述空气接头1通入正压气体，此时，在所述复位弹簧5的反弹力作用下，所述密封套6、所述密封圈2、所述推杆3向上运动复位，释放产品四周解开密封状态。

实施例3

在本实施例中，结合实施例1和实施例2所提供的激光切割烟尘收集装置，提供了一种激光切割烟尘收集方法，以对激光切割过程中的烟尘进行有效彻底的收集，该方法具体如下：

(1)在工作台10的上方和下方分别布置上层收集部和下层收集部，并通过下层收集部内的下层负压腔11对工作台10的切割区域提供下层负压；通过空气增幅器12与下层负压腔11连通，在切割加工时，启动空气增幅器12以增加空气流量和流速；

(2)通过上层收集部中的密封套6运动并使密封套6与工作台10密封配合，以对工作台10的切割区域进行密封；

(3)在上层收集部的正压腔7内通入正压气体，同时对上层负压腔8提供负压力，以使正压腔7与上层负压腔8、正压腔7与下层负压腔11之间均形成高速气流。

通过该方法能够实现正压气体和负压同时作用在整个切割影响区域内，并形成高速气流，可快速有效的收集烟尘。

本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。