一种激光雕刻机火焰检测系统的制作方法

1.本发明属于激光加工技术领域，具体涉及一种激光雕刻机火焰检测系统。


背景技术：

2.半导体激光由于其极强的可靠性和成本优势，在雕刻和切割材料加工等领域有着广泛的应用前景。但是目前市面上半导体激光器由于激光功率不断加大上限，如若雕刻切割燃点较低的材料，或者客户控制激光功率不当且没有工作人员在场时，易引发火灾。


技术实现要素：

3.本发明的主要目的在于提供一种激光雕刻机火焰检测系统，以解决半导体激光器在没有工作人员在场的情况下雕刻切割燃点较低的材料易引发火灾的问题。
4.为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：
5.一种激光雕刻机火焰检测系统，其特征在于，包括机架和激光发射模块，所述机架上设有调节机构、报警模块和控制模块，所述激光发射模块设于所述调节机构上，所述调节机构用于调整所述激光发射模块相对于工件的位置；所述激光发射模块上设有用于监测其正下方是否有火焰产生的火焰检测模块；当所述火焰检测模块检测到火焰时，所述控制模块发出指令使激光发射模块停止工作，并控制报警模块发出警报。
6.一种可能的实施方式中，所述激光发射模块的发射端设有环形防护罩，所述火焰检测模块设于所述环形防护罩外侧，所述火焰检测模块的感应探头伸入环形防护罩内。
7.一种可能的实施方式中，所述火焰检测模块为红外线传感器，当红外线传感器检测到波长为700nm～1000nm的红外光时，所述控制模块判定有火焰产生，控制激光发射模块停止工作，并控制调节机构将激光发射模块远离起火点。
8.一种可能的实施方式中，所述调节机构包括两个x轴导轨组件和一个y轴导轨组件，两个所述x轴导轨组件固定于所述机架上，所述y轴导轨组件的两端分别滑动设置在两个所述x轴导轨组件上，所述激光发射模块滑动设置在y轴导轨组件上。
9.一种可能的实施方式中，所述x轴导轨组件包括第一支撑臂、第一导杆和第一滑块；所述第一支撑臂的两端内侧分别设有第一驱动轮和第一换向轮，第一驱动轮和第一换向轮外侧绕制有第一驱动带，所述第一驱动轮与x轴驱动电机的输出轴连接；所述第一支撑臂的侧壁上设有第一滑槽，所述第一导杆设于第一支撑臂内，所述第一滑块套设在第一导杆上，并与所述第一驱动带固定连接；所述第一滑块从第一滑槽中伸出，与所述y轴导轨组件的端部连接。
10.一种可能的实施方式中，所述y轴导轨组件包括第二支撑臂、第二导杆和第二滑块；所述第二支撑臂的两端内侧分别设有第二驱动轮和第二换向轮，第二驱动轮和第二换向轮外侧套设有第二驱动带，所述第二驱动轮与y轴驱动电机的输出轴连接；所述第二支撑臂的侧壁上设有第二滑槽，所述第二导杆设于第二支撑臂内，所述第二滑块套设在第二导杆上，并与所述第二驱动带固定连接，所述第二滑块从第二滑槽中伸出。
11.一种可能的实施方式中，所述调节机构还包括z轴导轨组件，所述z轴导轨组件与所述第二滑块连接，所述激光发射模块设于z轴导轨组件上，以沿所述z轴导轨组件上下移动进行对焦。
12.一种可能的实施方式中，所述z轴导轨组件包括第三支撑臂、第三导杆、第三滑块和丝杆，所述第三支撑臂固定在第二滑块上，所述第三导杆和丝杆平行设于第三支撑臂上；所述丝杆与z轴驱动电机的输出轴连接；所述第三滑块套设在第三导杆上，并与所述丝杆螺旋传动连接；所述激光发射模块设于第三滑块上。
13.一种可能的实施方式中，所述报警模块集成设置于所述控制模块中，或独立电连接于所述控制模块。
14.一种可能的实施方式中，该系统还包括操作与显示模块，所述操作与显示模块用于对控制模块发出操作指令和显示运行状态，以及显示火焰警报图像。
15.采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明通过在激光发射模块上设置火焰检测模块，以实时监测激光发射模块正下方是否有火焰产生。当检测到火焰时，控制模块发出指令使激光发射模块停止工作，并控制报警模块发出警报提醒工作人员，控制模块还控制调节机构将激光发射模块远离起火点，防止起火点火焰损坏激光发射模块，减轻火灾损失。
附图说明
16.构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
17.图1是本发明实施例提供的激光雕刻机火焰检测系统的整体结构示意图；
18.图2是图1的局部放大图；
19.图3是本发明实施例提供的激光雕刻机火焰检测系统中激光发射模块仰视视角图；
20.图4是本是本发明实施例提供的激光雕刻机火焰检测系统中x轴导轨组件的结构示意图；
21.图5是本发明实施例提供的激光雕刻机火焰检测系统中x轴导轨组件的内部结构图；
22.图6是本发明实施例提供的激光雕刻机火焰检测系统中y轴导轨组件的结构示意图；
23.图7是本发明实施例提供的激光雕刻机火焰检测系统中y轴导轨组件的内部结构图；
24.图8是本发明实施例提供的激光雕刻机火焰检测系统中z轴导轨组件的结构示意图；
25.图9是本发明实施例提供的激光雕刻机火焰检测系统中控制模块与各元件的连接关系图。
26.图中：
27.1、机架；2、激光发射模块；21、环形防护罩；3、调节机构；31、x轴导轨组件；311、第一支撑臂；3111、第一滑槽；312、第一导杆；313、第一滑块；314、第一驱动轮；315、第一换向
轮；316、第一驱动带；317、x轴驱动电机；32、y轴导轨组件；321、第二支撑臂；3211、第二滑槽；322、第二导杆；323、第二滑块；324、第二驱动轮；325、第二换向轮；326、第二驱动带；327、y轴驱动电机；33、z轴导轨组件；331、第三支撑臂；332、第三导杆；333、第三滑块；334、丝杆；335、z轴驱动电机；4、控制模块；5、火焰检测模块；51、感应探头；6、报警模块；7、操作与显示模块；8、电源模块；100、工件。
具体实施方式
28.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
29.在本发明的描述中，需要明确的是，术语“垂直”、“横向”、“纵向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“水平”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅仅是为了便于描述本发明，而不是意味着所指的装置或元件必须具有特有的方位或位置，因此不能理解为对本发明的限制。所述“数量”也不能理解为对本发明的限制。
30.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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。
31.应理解，设备的每个元件或方法的每个步骤都可以由设备术语或方法术语来描述。此类术语可以在需要时被取代，使得本发明授权的隐含广泛涵盖范围得以明确。仅作为一个实例，应理解，方法的所有步骤可以被公开作为动作、采取所述动作的手段，或者引起所述动作的元件。类似地，设备的每个元件可以被公开作为物理元件或所述物理元件所促进的动作。仅作为一个实例，“连接器”的公开内容应被理解为涵盖“连接”动作的公开内容无论是否明确讨论-并且相反地，如果公开了“连接”动作，此公开内容应被理解为涵盖“连接器”和甚至“用于连接的装置”的公开内容。用于每个元件或步骤的这些替代术语应被理解为明确地包含在说明书中。
32.实施例
33.本发明实施例提供一种激光雕刻机火焰检测系统，如图1-图2所示，包括机架1和激光发射模块2，所述机架1上设有调节机构3、报警模块6和控制模块4，所述激光发射模块2设于所述调节机构3上，所述调节机构3用于调整所述激光发射模块2相对于工件100的位置；所述激光发射模块2上设有用于监测其正下方是否有火焰产生的火焰检测模块5；当所述火焰检测模块5检测到火焰时，所述控制模块4发出指令使激光发射模块2停止工作，并控制报警模块6发出警报。
34.采用上述技术方案后，本发明通过在激光发射模块2上设置火焰检测模块5，以实时监测激光发射模块2正下方是否有火焰产生。当检测到火焰时，控制模块4发出指令使激光发射模块2停止工作，并控制报警模块6发出警报提醒工作人员，控制模块4还控制调节机构3将激光发射模块2远离起火点，防止起火点火焰损坏激光发射模块2，减轻火灾损失。
35.进一步地，如图3所示，所述激光发射模块2的发射端设有环形防护罩21，所述火焰检测模块5设于所述环形防护罩21外侧，所述火焰检测模块5的感应探头51伸入环形防护罩
21内，以减少周围环境对感应探头51的干扰，提高检测准确度。
36.优选地，所述火焰检测模块5为红外线传感器。
37.当红外线传感器检测到波长为700nm～1000nm的红外光时，所述控制模块4判定有火焰产生，控制激光发射模块2停止工作，并控制调节机构3将激光发射模块2远离起火点。
38.在一个可能的实施例中，如图1所示，所述调节机构3包括两个x轴导轨组件31和一个y轴导轨组件32，两个所述x轴导轨组件31固定于所述机架1上，所述y轴导轨组件32的两端分别滑动设置在两个所述x轴导轨组件31上，所述激光发射模块2滑动设置在y轴导轨组件32上。
39.具体地，如图4-图5所示，所述x轴导轨组件31包括第一支撑臂311、第一导杆312和第一滑块313；所述第一支撑臂311的两端分别设有第一驱动轮314和第一换向轮315，第一驱动轮314和第一换向轮315外侧绕制有第一驱动带316，所述第一驱动轮314与x轴驱动电机317的输出轴连接；所述第一导杆312设于第一支撑臂311上，所述第一滑块313套设在第一导杆312上，并与所述第一驱动带316和y轴导轨组件32连接。
40.进一步地，所述第一支撑臂311为中空管状，所述第一导杆312、第一滑块313、第一驱动轮314、第一换向轮315和第一驱动带316均设于第一支撑臂311内部，所述第一支撑臂311的侧壁上设有第一滑槽3111，所述第一滑块313的一部分从第一滑槽3111中伸出与第二支撑臂321连接。
41.工作时，x轴驱动电机317带动第一驱动轮314转动，第一驱动轮314带动第一驱动带316绕第一驱动轮314和第一换向轮315转动，第一驱动带316进而带动第一滑块313沿第一导杆312移动。
42.具体地，如图6-图7所示，所述y轴导轨组件32包括第二支撑臂321、第二导杆322和第二滑块323；所述第二支撑臂321的两端分别与两个所述第一滑块313固定连接；所述第二支撑臂321的两端分别设有第二驱动轮324和第二换向轮325，第二驱动轮324和第二换向轮325外侧套设有第二驱动带326，所述第二驱动轮324与y轴驱动电机327的输出轴连接；所述第二导杆322设于第二支撑臂321上，所述第二滑块323套设在第二导杆322上，并与所述第二驱动带326固定连接。
43.进一步地，所述第二支撑臂321为中空管状，所述第二导杆322、第二滑块323、第二驱动轮324、第二换向轮325和第二驱动带326均设于第二支撑臂321内部；所述第二支撑臂321的侧壁上设有第二滑槽3211，所述第二滑块323的一部分从第二滑槽3211中伸出。
44.工作时，y轴驱动电机327带动第二驱动轮324转动，第二驱动轮324带动第二驱动带326绕第二驱动轮324和第二换向轮325转动，第二驱动带326进而带动第二滑块323沿第二导杆322移动。
45.在一个可能的实施例中，如图1所示，所述调节机构3还包括z轴导轨组件33，所述z轴导轨组件33与所述第二滑块323连接，所述激光发射模块2设于z轴导轨组件33上，以沿所述z轴导轨组件33上下移动进行对焦。
46.具体地，如图8所示，所述z轴导轨组件33包括第三支撑臂331、第三导杆332、第三滑块333和丝杆334，所述第三支撑臂331固定在第二滑块323上，所述第三导杆332和丝杆334平行设于第三支撑臂331上；所述丝杆334与z轴驱动电机335的输出轴连接；所述第三滑块333套设在第三导杆332上，并与所述丝杆334螺旋传动连接；所述激光发射模块2设于第
三滑块333上。
47.工作时，z轴驱动电机335带动丝杆334转动，进而使得第三滑块333沿第三导杆332和丝杆334上下移动。
48.在一个可能的实施例中，所述报警模块6即可集成设置在控制模块4中，也可独立设置。
49.进一步地，上述激光雕刻机火焰检测系统还包括操作与显示模块7，所述操作与显示模块7用于对控制模块4发出操作指令和显示运行状态，以及显示火焰警报图像。
50.上述实施例提供的激光雕刻机火焰检测系统的工作原理如下：
51.当红外线传感器的感应探头51检测到波长为700nm-1000nm的红外光时，控制模块4判定有火焰产生，控制模块4发出指令使激光发射模块2停止工作，并控制调节机构3将激光发射模块2远离起火点，以及控制报警模块6发出蜂鸣音和闪烁危险警报灯，操作与显示模块7提示报警内容，以提醒工作人员。
52.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种激光雕刻机火焰检测系统，其特征在于，包括机架和激光发射模块，所述机架上设有调节机构、报警模块和控制模块，所述激光发射模块设于所述调节机构上，所述调节机构用于调整所述激光发射模块相对于工件的位置；所述激光发射模块上设有用于监测其正下方是否有火焰产生的火焰检测模块；当所述火焰检测模块检测到火焰时，所述控制模块发出指令使激光发射模块停止工作，并控制报警模块发出警报。2.根据权利要求1所述的激光雕刻机火焰检测系统，其特征在于，所述激光发射模块的发射端设有环形防护罩，所述火焰检测模块设于所述环形防护罩外侧，所述火焰检测模块的感应探头伸入环形防护罩内。3.根据权利要求2所述的激光雕刻机火焰检测系统，其特征在于，所述火焰检测模块为红外线传感器，当红外线传感器检测到波长为700nm～1000nm的红外光时，所述控制模块判定有火焰产生，控制激光发射模块停止工作，并控制调节机构将激光发射模块远离起火点。4.根据权利要求1所述的激光雕刻机火焰检测系统，其特征在于，所述调节机构包括两个x轴导轨组件和一个y轴导轨组件，两个所述x轴导轨组件固定于所述机架上，所述y轴导轨组件的两端分别滑动设置在两个所述x轴导轨组件上，所述激光发射模块滑动设置在y轴导轨组件上。5.根据权利要求4所述的激光雕刻机火焰检测系统，其特征在于，所述x轴导轨组件包括第一支撑臂、第一导杆和第一滑块；所述第一支撑臂的两端内侧分别设有第一驱动轮和第一换向轮，第一驱动轮和第一换向轮外侧绕制有第一驱动带，所述第一驱动轮与x轴驱动电机的输出轴连接；所述第一支撑臂的侧壁上设有第一滑槽，所述第一导杆设于第一支撑臂内，所述第一滑块套设在第一导杆上，并与所述第一驱动带固定连接；所述第一滑块从第一滑槽中伸出，与所述y轴导轨组件的端部连接。6.根据权利要求5所述的激光雕刻机火焰检测系统，其特征在于，所述y轴导轨组件包括第二支撑臂、第二导杆和第二滑块；所述第二支撑臂的两端内侧分别设有第二驱动轮和第二换向轮，第二驱动轮和第二换向轮外侧套设有第二驱动带，所述第二驱动轮与y轴驱动电机的输出轴连接；所述第二支撑臂的侧壁上设有第二滑槽，所述第二导杆设于第二支撑臂内，所述第二滑块套设在第二导杆上，并与所述第二驱动带固定连接，所述第二滑块从第二滑槽中伸出。7.根据权利要求6所述的激光雕刻机火焰检测系统，其特征在于，所述调节机构还包括z轴导轨组件，所述z轴导轨组件与所述第二滑块连接，所述激光发射模块设于z轴导轨组件上，以沿所述z轴导轨组件上下移动进行对焦。8.根据权利要求7所述的激光雕刻机火焰检测系统，其特征在于，所述z轴导轨组件包括第三支撑臂、第三导杆、第三滑块和丝杆，所述第三支撑臂固定在第二滑块上，所述第三导杆和丝杆平行设于第三支撑臂上；所述丝杆与z轴驱动电机的输出轴连接；所述第三滑块套设在第三导杆上，并与所述丝杆螺旋传动连接；所述激光发射模块设于第三滑块上。9.根据权利要求1-8任一项所述的激光雕刻机火焰检测系统，其特征在于，所述报警模块集成设置于所述控制模块中，或独立电连接于所述控制模块。10.根据权利要求9所述的激光雕刻机火焰检测系统，其特征在于，该系统还包括操作与显示模块，所述操作与显示模块用于对控制模块发出操作指令和显示运行状态，以及显示火焰警报图像。

技术总结
本发明公开了一种激光雕刻机火焰检测系统，包括机架和激光发射模块，所述机架上设有调节机构、报警模块和控制模块，所述激光发射模块设于所述调节机构上，所述调节机构用于调整所述激光发射模块相对于工件的位置；所述激光发射模块上设有用于监测其正下方是否有火焰产生的火焰检测模块。本发明通过在激光发射模块上设置火焰检测模块，以实时监测激光发射模块正下方是否有火焰产生。当检测到火焰时，控制模块发出指令使激光发射模块停止工作，并控制报警模块发出警报提醒工作人员，控制模块还控制调节机构将激光发射模块远离起火点，防止起火点火焰损坏激光发射模块，减轻火灾损失。失。失。


技术研发人员：贺云 李泽彬
受保护的技术使用者：深圳原子智造科技有限公司
技术研发日：2023.05.16
技术公布日：2023/8/13