專利名稱：噴水帶帶片激光打孔器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于打孔領域，具體涉及一種噴水帶帶片激光打孔器。

背景技術：
目前國內噴水帶打孔技術主要是從內鑲式滴灌帶打孔移植過來的，主要采用以下三種方式 1.機械沖孔 利用直徑0.4～1.0mm的小沖頭進行沖孔。對成管沖孔需在管帶內植入移動下模，對尚未成管的片帶沖孔，則有與沖頭相對固定位置的下模。對于在沖孔時沖頭與管帶保持相對位置不變的問題，解決方式有兩種，一種是在沖孔位置前后均設置一段緩沖帶，在長時間生產過程中需要人觀察和調整，另一種是采用沖頭機構與管帶瞬間夾緊，保持相對位置不動，沖孔時沖頭機構隨帶前進，沖孔完畢通過彈簧復位。
機械沖孔的主要缺點是沖出的孔緣帶毛刺，影響了管帶的出流效果，而且易造成孔口處應力集中。另一缺點是沖頭直徑很小，上下模必須對的很正。如果下模用硬模，配合精度要求非常高，而且沖頭在生產過程中極易磨損和折斷。如果下模用軟模，則孔的邊緣更不易齊整，很難找到較適宜的軟硬適中的下模材料。
機械沖孔是目前國內大多數(shù)噴水帶生產廠家采用的方式。
2.鉆孔 采用φ0.4～1.0mm的小鉆頭，利用高速旋轉在短瞬間鉆出需要的出水孔。該種方式的主要問題除和上述機械沖孔孔型不整的問題一樣，另外多鉆頭的布置也是個問題，若采用立式空間鉆頭架，在圓盤上布設多個鉆頭，圓盤旋轉速度調整需和管帶行進同步，另外還存在圓盤上鉆頭的布設復雜、傳動裝置也較復雜的問題。高速旋轉的鉆頭在工作時也很易損壞。目前這種方式較少采用。
3.熱針刺孔 利用熱導材料加熱金屬刺針，熱針刺入噴水帶時其高溫將塑料熔融，形成小孔。這種方式的優(yōu)點是針頭不易損壞，但也必須實現(xiàn)熱針在穿孔時要和噴水帶同步前進。其缺點是燒融的塑料會在針上粘連，而且小孔周邊是燒融的塑料，雖然沒有毛邊但孔型難以保證。目前國內有少數(shù)生產廠家采用這種方式。
國際上日本和韓國生產的噴水帶大都采用激光打孔，而這種工藝技術在國內生產的產品上尚未應用。主要原因是引進激光打孔技術價格昂貴，要幾百萬元，而且日韓等國技術高度保密，只向中國出售產品，拒絕前往采訪觀摩。在國內滴灌帶生產中有采用激光打孔工藝的，而滴灌帶對出水孔的孔型沒有嚴格要求，故其激光打孔對孔型、孔徑也沒有什么技術要求，相應技術簡單得多。


發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種孔型整齊、孔緣光滑、沒有毛刺和毛邊，能滿足在噴水帶上孔形要求的帶片激光打孔器。
該噴水帶帶片激光打孔器，包括工作臺4、激光槍6、支座8、控制單元9，其特征在于激光槍固定在支座8上，支座8與工作臺4連為一體，工作臺4沿導軌2可往復運動，激光槍6經激光控制器18與控制單元9電信號連接，楔形塊12固定在工作臺4上與控制單元9的行程開關11間隔式接觸，在工作臺4上有一個使激光槍6跟隨噴水帶帶片一起運動的夾緊機構21。
使激光槍跟隨噴水帶帶片一起運動的夾緊機構21由夾緊氣缸7、位移夾緊塊10組成，夾緊氣缸7帶動位移夾緊塊10上下運動，夾緊氣缸7與電磁閥17的氣路連通。
所述的控制單元9具有在設定的時間內發(fā)出指令信號的時間控制繼電器16與電磁閥17電連接，電連接后的電磁閥17閉合，電磁閥17的氣路與夾緊氣缸7連通，夾緊的噴水帶5帶動楔形塊12同步運動觸碰行程開關11發(fā)出一個脈沖信號，具有接收脈沖信號并具有控制時間長短的時間繼電器13經中間繼電器14與中間繼電器15電連接，中間繼電器15經激光控制器18接通激光發(fā)射槍6。
在工作臺4的兩端，工作臺4與架體1之間連接有復位彈簧3。激光槍6在支座8上布置的臺數(shù)至少等于孔排數(shù)。最外側兩排孔在噴水帶充水形成管狀時其噴出的水束與水平線夾角應不小于20°。
本發(fā)明采用激光打孔，和國內采用的其他方式打孔相比具有以下優(yōu)點 1.孔型整齊、孔緣光滑、沒有毛刺和毛邊 由于激光打孔是利用激光產生的高能量，瞬間將塑料燒熔并氣化，所以孔型光滑圓整，而且由于燒融時小孔處塑料的張力，會在小孔周圍形成類似環(huán)形山的形狀，可增大孔緣的強度。
2.通過調節(jié)激光槍至管帶的距離、激光槍的功率大小和作用時間，可以很容易地打出0.4～1.0mm不同孔徑的小孔，而且可以適應0.2～0.4mm不同厚度的管帶。
3.沒有機械部分，因此不會產生機械損壞，整個設備的使用時間只取決于激光槍的壽命，而激光槍的壽命一般在800小時至2000小時，而打孔的作用時間一般為0.01秒，故每臺激光槍可打孔數(shù)約千萬個，折合生產管帶約百萬米。即激光打孔器的壽命應在1年以上。按目前的價格是可以接受的，僅占生產成本的幾十分之一。
本發(fā)明完全是獨立研制創(chuàng)新的成果，和同類型日本的激光設備相比可以看出，引進的日本設備需幾百萬元，而本專利的激光打孔設備僅數(shù)萬元，大大降低了生產成本，因此生產的噴水帶價格也大大低于日本及韓國的產品。



圖1為本發(fā)明激光打孔器打孔狀態(tài)的立體示意圖； 圖2為本發(fā)明激光打孔器的俯視圖； 圖3為激光槍固定示意圖； 圖4為本發(fā)明控制單元9及與控制單元關連部分的方框圖； 圖5為控制單元9的電路連接圖。
圖中 1——架體 2——導軌3——復位彈簧 4——工作臺 5——噴水帶帶片 6——激光發(fā)射槍 7——夾緊氣缸 8——支座9——控制單元 10——位移夾緊塊 11——行程開關 12——楔形塊 13——雙數(shù)顯時間繼電器14——中間繼電器 15——中間繼電器 16——時間控制繼電器 17——三位五通電磁閥 18——激光控制器 19——氣泵20——噴水孔21——夾緊機構 J11、J21——常閉觸點 J22——常開觸點 C——公共端 R——復位入端 具體實施例 根據(jù)設定的打孔距離和噴水帶帶片的運動速度，由時間控制器16設定一個打孔時間和一個打孔之間的間隔時間，按照設定的時間間隔時間控制器16有規(guī)律的發(fā)出指令信號給電磁閥17，電磁閥17每接收一個信號氣泵打開，壓縮空氣進入夾緊氣缸7內，夾緊氣缸7內的活塞向下運動一次，使位移夾緊塊10壓緊噴水帶5一次，依靠噴水帶5前進運動的速度帶動工作臺4及固定在工作臺上的楔形塊12一起運動，楔形塊12上的楔形面觸動行程開關11上的觸點接通電源，雙數(shù)顯時間繼電器13根據(jù)設定時間長短(如0.02秒)發(fā)出信號，該信號進入中間繼電器14的常閉觸點J21，常閉觸點J21打開，常閉觸點J22閉合使雙數(shù)顯時間繼電器13的常閉觸點J11打開，經中間繼電器15接通激光控制器18觸發(fā)四支激光槍6，在0.02秒的時間內完成激光打孔的過程，雙數(shù)顯時間繼電器13的公共端C與中間繼電器14的常閉觸點J21的一端連接，雙數(shù)顯時間繼電器13的復位入端R與中間繼電器14的常閉觸點J21的另一端連接。根據(jù)設定的時間間隔工作臺4回到出發(fā)位置，進行下一個工作過程，如此往復運動，完成噴水帶帶片在運動的過程中連續(xù)打孔的任務。
本發(fā)明的激光槍主要包括以下幾個關鍵部分 1.激光槍的選擇 激光槍的種類很多，不同的類型具有不同的用途，功率不同、作用時間不同、操作方式也不同。經調研、分析、比較，本發(fā)明選用DL-15B、DLE-15B型； 2.激光槍功率范圍 輸出功率10～50W，輸入功率30～100W； 3.激光槍的作用時間 0.01～0.04s； 4.激光槍布置 按照設計的孔排數(shù)、孔距、中心距布置激光槍，激光槍臺數(shù)至少等于孔排數(shù)； 5.激光槍與噴水帶的同步運動采用彈簧回位夾緊式 激光槍設置在一個工作臺上，該工作臺在打孔瞬間靠夾緊機構夾住前進的帶片，并和帶片一同移動，打完孔后松開夾緊機構，依靠彈簧復位。該方式在夾緊帶片時會對帶片的速度產生一定的影響，由于激光槍和工作臺重量較輕，故此影響甚微，不會影響整個生產線的穩(wěn)定。
本實施例選用4臺激光槍，即打4排孔，孔徑0.8mm，孔距75mm，在厚為0.2mm的帶片上打孔，其輸出功率為10W，輸入功率50W，4臺消耗總功率為200W。管帶的行進速度為0.2m/s。打孔器的隨動采用最簡單的彈簧回位的夾緊方式。主要步驟如下 (1)用時間控制繼電器16控制氣動夾緊裝置的夾緊時間，保持時間，松開時間； (2)控制氣動夾緊裝置的循環(huán)作用頻率，當帶速為0.2m/s時，頻率為40次/分； (3)用雙數(shù)顯時間繼電器13控制激光發(fā)射的時間長短.根據(jù)片厚和孔徑控制范圍為0.01-0.04s； (4)調節(jié)激光束的功率大小，根據(jù)片厚和孔徑調節(jié)范圍為4-12W； (5)協(xié)調激光槍和夾緊裝置的工作先后順序，確保激光槍在工作臺勻速移動時發(fā)射激光，確保激光槍關閉后，夾緊裝置才會松開。
本實施例時間控制繼電器16選用型號為EASY412-AC-R型，時間繼電器13選用型號為ZN48智能雙數(shù)顯時間繼電器，中間繼電器14、15選用型號為MY4NJ-AC220V型繼電器，電磁閥17為普通三位五通電磁閥。
權利要求
1、一種噴水帶帶片激光打孔器，包括工作臺(4)、激光槍(6)、支座(8)、控制單元(9)，其特征在于激光槍固定在支座(8)上，支座(8)與工作臺(4)連為一體，工作臺(4)沿導軌(2)可往復運動，激光槍(6)經激光控制器(18)與控制單元(9)電信號連接，楔形塊(12)固定在工作臺(4)上與控制單元(9)的行程開關(11)間隔式接觸，在工作臺(4)上有一個使激光槍(6)跟隨噴水帶帶片一起運動的夾緊機構(21)。
2、根據(jù)權利要求1所述的噴水帶帶片激光打孔器，其特征在于使激光槍跟隨噴水帶帶片一起運動的夾緊機構(21)由夾緊氣缸(7)、位移夾緊塊(10)組成，夾緊氣缸(7)帶動位移夾緊塊(10)上下運動，夾緊氣缸(7)與電磁閥(17)的氣路連通。
3、根據(jù)權利要求1所述的噴水帶帶片激光打孔器，其特征在于所述的控制單元(9)具有在設定的時間內發(fā)出指令信號的時間控制繼電器(16)與電磁閥(17)電連接，電連接后的電磁閥(17)閉合，電磁閥(17)的氣路與夾緊氣缸(7)連通，夾緊的噴水帶(5)帶動楔形塊(12)同步運動觸碰行程開關(11)發(fā)出一個脈沖信號，具有接收脈沖信號并具有控制時間長短的時間繼電器(13)經中間繼電器(14)與中間繼電器(15)電連接，中間繼電器(15)經激光控制器(18)接通激光發(fā)射槍(6)。
4、根據(jù)權利要求1所述的噴水帶帶片激光打孔器，其特征在于在工作臺(4)的兩端，工作臺(4)與架體(1)之間連接有復位彈簧(3)。
5、根據(jù)權利要求1所述的噴水帶帶片激光打孔器，其特征在于激光槍(6)在支座(8)上布置的臺數(shù)至少等于孔排數(shù)。
6、根據(jù)權利要求1所述的噴水帶帶片激光打孔器，其特征在于最外側兩排孔在噴水帶充水形成管狀時其噴出的水束與水平線夾角應不小于20°。
全文摘要
一種噴水帶帶片激光打孔器，激光槍固定在支座上，支座與工作臺連為一體并可往復運動，激光槍經激光控制器與控制單元電信號連接，楔形塊固定在工作臺上與控制單元的行程開關間隔式接觸，在工作臺上有一個夾緊機構。本發(fā)明由于采用激光打孔，孔型光滑圓整，沒有機械部分，整個設備的使用時間只取決于激光槍的壽命，而激光槍按目前的價格僅占生產成本的幾十分之一，故具有經濟實用的特點，且填補了國內的空白。
文檔編號B26F1/00GK101301758SQ20081012787
公開日2008年11月12日 申請日期2008年7月8日 優(yōu)先權日2008年7月8日
發(fā)明者吳滌非, 吳滌新, 周世峰, 麗 鄧, 王立宏 申請人:吳滌非