本發明涉及激光模切，具體為一種高性能膜材料生產用激光模切裝置。

背景技術：

1、高性能膜材料在生產加工過程中，還需要進行模切處理，傳統的模切方式通常使用刀具進行物理切割，但這種方式存在精度不高、易產生毛邊、刀具磨損快的問題，隨著科技的發展，激光模切技術逐漸得到應用，但現有的激光模切裝置在處理高性能膜材料時，仍存在一些問題，包括切割精度不夠高和切割速度慢的情況。

2、現有的激光模切裝置存在的缺陷是：

3、1、專利文件us20120250706a1公開了橫向激光模式切換，但是上述文件中的激光模塊存在無法適應不同的切割需求的問題，導致在使用激光切割時存在適應性低和精度低的技術問題；

4、2、專利文件us20080121082a1公開了切割裝置和激光模塊，但是上述文件中的激光模塊在進行切割過程中，無法保證被切割材料的穩定性，容易在切割過程中，出現材料晃動，導致加工效率和精度低的技術問題；

5、3、專利文件us20150174705a1公開了最小接觸模塊式激光切割臺系統，但是上述文件中的激光切割裝置在加工過程中，存在無法對激光頭周圍灰塵進行清理，而導致切割效率降低的技術問題；

6、4、專利文件cn114346457a公開了一種激光模切機，但是上述文件中的激光模切機在使用過程中，存在無法防止激光加工過程中的意外傷害的技術問題。

技術實現思路

1、本發明的目的在于提供一種高性能膜材料生產用激光模切裝置，以解決上述背景技術中提出的技術問題。

2、為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種高性能膜材料生產用激光模切裝置，包括模切箱體、激光切割組件、位置調節組件、厚度檢測組件、除塵組件、安全組件、監測組件和控制系統，所述模切箱體內部設置有工作臺，所述工作臺的頂部嵌合設置有厚度檢測組件，所述厚度檢測組件采用納米級精度測量的激光測距器，用于實時獲取高性能膜材料的厚度，并將檢測的信息發送至控制系統，所述模切箱體的內頂壁設置有監測組件，所述監測組件采用高清攝像頭，用于實時獲取高性能膜材料的位置和狀態，并將檢測的信息發送至控制系統；

3、所述控制系統與激光切割組件、位置調節組件、厚度檢測組件、除塵組件、安全組件和監測組件通過電性連接，用于接收厚度檢測裝置發送的檢測信息和監測組件發送的膜材料位置和狀態信息，并根據檢測信號調整激光切割組件的切割參數，同時控制自動位置調節組件調節激光切割組件的位置，以及控制除塵機構和安全組件的工作狀態；

4、所述激光切割組件包括激光頭和氣體輸出泵，且氣體輸出泵設置于激光頭的一側，所述激光切割組件用于發射激光束對高性能膜材料進行切割，所述氣體輸出泵的輸入端設置有三通閥，所述三通閥的另外兩端分別通過管道連接有非氧化氣體罐和氧氣罐，且非氧化氣體罐和氧氣罐分別安裝于模切箱體內壁的前端，所述非氧化氣體罐和氧氣罐的氣體輸入用于調節激光切割的方式；

5、所述位置調節組件包括位置檢測單元、位置計算單元和執行單元，所述位置檢測單元用于檢測激光切割組件當前位置，所述位置計算單元根據預設切割路徑和激光切割組件當前位置，采用自適應調節算法計算目標位置，所述執行單元根據所述目標位置驅動激光切割組件移動至目標位置。

6、優選的，所述模切箱體的兩側均設置有置物臺，置物臺頂部的一側設置有第一限制板，置物臺的另一側設置有第二限制板，第一限制板和第二限制板之間設置有卷料輥，卷料輥的一側設置有若干個卡接孔，第二限制板的一側通過螺栓設置有第一伺服電機，第一伺服電機的輸出端設置有卡接塊，且卡接塊的外壁設置于卡接孔的內壁，模切箱體的兩側均設置有通道。

7、優選的，所述執行單元包括固定板，且固定板的頂部設置于模切箱體內頂壁的中部，固定板的底部設置有一組第一滑槽，固定板的一側設置有一組第一液壓缸，第一液壓缸的輸出端貫穿固定板的一側設置有第一滑塊，且第一滑塊的外壁設置于第一滑槽的內壁，第一滑塊的底部設置有移動板，移動板的底部設置有第二滑槽，第二滑槽的內壁嵌合設置有第二伺服電機，第二伺服電機的輸出端設置有第一螺紋桿，第一螺紋桿的外壁螺紋連接有第二滑塊，且第二滑塊的底部設置于激光頭的頂部。

8、優選的，所述工作臺的底部設置有第二液壓缸，且第二液壓缸的底部設置于模切箱體的內底壁，工作臺頂部的兩側設置有第三滑槽，第三滑槽的內壁嵌合設置有第三伺服電機，第三伺服電機的輸出端設置有第二螺紋桿，第二螺紋桿的外壁螺紋連接第三滑塊，第三滑塊的頂部設置有清理板。

9、優選的，所述工作臺的頂部設置有若干個通孔，工作臺底部的外側設置有環形罩，環形罩的底部貫穿安裝有氣泵。

10、優選的，所述除塵組件包括存塵室，且存塵室設置于模切箱體內頂壁的一側，存塵室的一側設置有清潔濾網，存塵室的另一側設置有吸塵機，吸塵機的一端設置有軟管，軟管的另一端設置有吸塵嘴，且吸塵嘴設置于激光頭的外壁。

11、優選的，所述安全組件包括通槽，且通槽設置于模切箱體的正面，通槽內壁的頂部嵌合設置有紅外傳感器，用于實時檢測在激光加工過程中，通槽區域內是否有物體進入，通槽內壁的兩側設置有限位槽，限位槽的內壁設置有透明防護板，限位槽內壁的頂部設置有連接槽，連接槽內部設置有齒輪，齒輪的外壁嚙合設置有齒條，且齒條設置于透明防護板的頂部。

12、優選的，所述齒輪的一端設置有連接桿，連接桿的另一端設置有第四伺服電機，且第四伺服電機設置于模切箱體正面的兩側。

13、優選的，該激光模切裝置的工作步驟如下：

14、s1、厚度檢測組件中的激光測距器開始工作，實時獲取高性能膜材料的厚度信息，并將這些信息發送至控制系統，監測組件中的高清攝像頭開始工作，實時獲取高性能膜材料的位置和狀態信息，同樣將這些信息發送至控制系統；

15、s2、控制系統根據接收到的厚度和位置、狀態信息，自動調整激光切割組件的切割參數，如激光強度、切割速度等，以適應不同厚度和狀態的膜材料；

16、s3、位置檢測單元檢測激光切割組件的當前位置，位置計算單元根據預設的切割路徑和當前位置，采用自適應調節算法計算出目標位置，執行單元根據目標位置驅動激光切割組件移動至指定位置，準備進行切割；

17、s4、激光切割組件開始工作，激光頭發射激光束對高性能膜材料進行切割，氣體輸出泵根據需要通過三通閥切換非氧化氣體罐和氧氣罐的氣體輸入，以調節激光切割的方式，滿足不同的切割需求；

18、s5、在切割過程中，除塵組件持續工作，保持模切箱體內的清潔環境，安全組件中的紅外傳感器實時檢測通槽區域內是否有物體進入，一旦檢測到物體，立即觸發安全機制，如關閉激光切割組件或移動透明防護板以阻擋危險區域，透明防護板可通過第四伺服電機驅動齒輪和齒條實現自動開閉，進一步增強安全防護；

19、s6、工作臺頂部的第三伺服電機驅動第二螺紋桿轉動，帶動第三滑塊和清理板在第三滑槽內移動，清理工作臺頂部的材料或切割殘渣，在通過通孔、環形罩和氣泵，用于在激光切割時對高性能膜材料進行吸附，同時也能夠對體積較小的碎屑進行吸收排出；

20、s7、模切箱體兩側的置物臺上放置有待切割的膜材料，卷料輥通過第一伺服電機驅動卡接塊在卡接孔內移動，實現自動卷料，切割完成后，膜材料通過通道輸出。

21、優選的，在所述s3中還包括如下步驟：

22、s31、執行單元開始工作，通過第一液壓缸驅動第一滑塊在第一滑槽內滑動，同時第二伺服電機驅動第一螺紋桿轉動，帶動第二滑塊和激光頭沿第二滑槽移動至目標位置；

23、在所述s4中還包括如下步驟：

24、s41、輸入非氧化氣體，用于防止材料氧化，保持切割面的光滑和亮白，輸入氧氣，用于提高切割速度和效率，適用于難以切割的材料。

25、與現有技術相比，本發明的有益效果是：

26、1.本發明通過納米級精度測量的激光測距器和高清攝像頭，能夠實時獲取膜材料的厚度和位置信息，從而精確調整切割參數，確保激光切割精度，同時，位置調節組件采用自適應調節算法，根據預設切割路徑和當前位置自動調整激光切割組件的位置，顯著提高切割效率，再通過激光切割組件內的三通閥和氣體輸出泵的設置，能夠切換非氧化氣體和氧氣，實現不同的切割方式，適應不同的切割需求，進而保證該裝置不僅能夠實現高精度、高效率和高適應性的激光切割，還確保了加工的安全性和靈活性；

27、2.本發明工作臺底部設置的第二液壓缸，能夠驅動工作臺在模切箱體內上下移動，工作臺頂部兩側設置的第三滑槽、第三伺服電機、第二螺紋桿和第三滑塊，共同構成了清理板的移動機構，使得清理板能夠靈活地在工作臺上移動，有效地清理工作臺頂部的材料或切割殘渣，保持工作臺的清潔，此外，工作臺頂部的通孔和工作臺底部的環形罩和氣泵，能夠用于在激光切割時對高性能膜材料進行吸附，同時也能夠對體積較小的碎屑進行吸收排出，保證加工的效率和精度；

28、3.本發明通過存塵室能夠用于存儲吸塵機吸入的灰塵和微型殘渣，清潔濾網設置在存塵室的一側，對吸塵機吸入的空氣進行過濾和清潔，防止灰塵和微型殘渣重新進入模切箱體，吸塵機通過軟管與吸塵嘴相連，而吸塵嘴能夠實時吸入激光頭周圍的灰塵和微型殘渣，保持激光頭的清潔和工作效率，進而不僅提高了模切箱體的清潔度，還增強了裝置的穩定性和切割效率，為高性能膜材料的切割生產提供了有力保障；

29、4.本發明通過通槽、紅外傳感器、限位槽、透明防護板、齒輪、齒條、連接桿和第四伺服電機的設置，有利于提高激光模切裝置的安全性，紅外傳感器實時檢測通槽區域內是否有物體進入，一旦檢測到物體，可立即觸發安全機制，防止激光加工過程中的意外傷害，透明防護板不僅能夠有效阻擋激光和其他危險因素，還保持了良好的視線通透性，第四伺服電機通過連接桿驅動齒輪轉動，進而帶動齒條和透明防護板移動，實現了透明防護板的靈活開閉，便于操作和維護，進而不僅提高了裝置的安全性，還增強了防護效果，確保了激光加工過程的安全進行。