(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210762997.9 (22)申请日 2022.06.29 (71)申请人 南通海蓝德机 械有限公司 地址 226000 江苏省南 通市通州区二甲镇 恒桥村三组 (72)发明人 张荣　 (51)Int.Cl. B23K 26/046(2014.01) B23K 26/382(2014.01) B23K 26/70(2014.01) B23K 26/402(2014.01) (54)发明名称 基于红外线检测的塑料机械生产用打孔设 备 (57)摘要 本发明公开了基于红外线检测的塑料机械 生产用打孔设备， 包括机箱和中央处理控制系 统， 其特征在于： 所述机箱包括机架， 所述机架的 一侧电气连接有控制箱， 所述控制箱的内部设置 有触摸屏、 中央处理器和若干按键， 所述机架的 内部固定有一对夹板， 一对所述夹板的内部开设 有传送带， 所述夹板的下侧固定有支板， 所述支 板的右侧表 面上固定有反射板， 所述反射板的两 侧安装有吹屑板， 所述支板的下方设置有电机， 所述反射板的上方设置有红外线发射器， 所述红 外线发射器的一侧设置有红外线接收器， 所述机 架的上方固定有护目架， 所述护目架的内部安装 有可变色护目镜片， 本发明， 具有实用性强和可 根据扫描产品自行改变扫描速度的特点。 权利要求书3页 说明书7页 附图2页 CN 115041812 A 2022.09.13 CN 115041812 A 1.基于红外线检测的塑料机械生产用打孔设备， 包括机箱和中央处理控制系统， 其特 征在于： 所述机箱包括机架(5)， 所述机架(5)的一侧电气连接有控制箱(1)， 所述控制箱(1) 的内部设置有触摸屏、 中央处理器和若干按键， 所述机架(5)的内部固定有一对夹板(13)， 一对所述夹板(13)的内部开设有传送带， 所述夹板(13)的下侧固定有支板(11)， 所述支板 (11)的右侧表面上固定有反射板(10)， 所述反射板(10)的两侧安装有吹屑板(9)， 所述支板 (11)的下方设置有电机(12)， 所述反射板(10)的上方设置有红外线发射器(14)， 所述红外 线发射器(14)的一侧设置有红外线接收器(15)， 所述机架(5)的上方固定有护目架(2)， 所 述护目架(2)的内部安装有 可变色护目镜片， 所述护目架(2)的中间设置有三相调控头(3)， 所述三相调控头(3)的下方设置有激光器(4)， 所述夹板(13)的上方安装有一组桁架(7)， 前 侧所述桁架(7)的内部设置有激光板， 后侧所述桁架(7)的内部转动连接有振镜板(6)， 所述 夹板(13)和桁架(7)之间设置有虚拟镜像(8)。 2.根据权利要求1所述的基于红外线检测的塑料机械生产用打孔设备， 其特征在于： 所 述中央处理控制系统包括前处理模块、 运行模块和终端处理模块， 所述前处理模块包括感 应模块、 夹持模块和红外扫描模块， 所述感应模块包括夹板移动单元和计长单元， 所述红外 扫描模块包括计时单 元和数据传输单 元； 所述前处理模块与运行模块电连接， 所述运行模块与终端处理模块， 所述感应模块与 夹持模块电连接， 所述夹持模块与红外扫描模块电连接， 所述感应模块与夹板(13)的内部 信号连接， 所述夹板移动单元与传送带信号连接， 所述红外扫描模块与中央处理器信号连 接， 所述数据传输单 元与触摸屏信号连接 。 3.根据权利要求2所述的基于红外线检测的塑料机械生产用打孔设备， 其特征在于： 所 述感应模块用于对板件的感应， 并将其感应结果传输到夹持模块内部， 同时对进入到机架 (5)内部的板材进行长度L及宽度d的数据获取， 所述夹持模块用于接受信号后触发夹板 (13)对板件进 行固定， 所述红外扫描模块用于对下方移动到机架(5)内部板件的扫描， 从而 获取板件的厚度h， 并将其数据传输 到中央处 理器内部 。 4.根据权利要求3所述的基于红外线检测的塑料机械生产用打孔设备， 其特征在于： 所 述运行模块包括虚拟成像模块、 数据导入模块和操作模块， 所述数据， 所述数据导入模块包 括孔径光滑度计算单元、 焦点确定单元、 成型度模拟单元和激光器调整 单元， 所述操作模块 包括扫描速度计算模块和数据导入单 元； 所述虚拟成像模块与数据导入模块电连接， 所述数据导入模块与操作模块电连接， 所 述数据导入模块、 操作模块均与中央处理器信号连接， 所述成型度模拟单元与触摸屏信号 连接， 所述激光器调整单元分别与激光器(4)、 激光板、 振镜板(6)信号连接， 所述数据导入 单元与激光器(4)信号连接 。 5.根据权利要求4所述的基于红外线检测的塑料机械生产用打孔设备， 其特征在于： 所 述虚拟成像模块用于 收集前处理模块中数据， 并通过中央处理器处理， 将板件的轮廓呈现 在触摸屏上， 工作人员可以直接利用按键和屏幕点触在触摸屏上进行打孔设置， 并形成样 品图， 从而方便成像显示， 甚至是对样品图进行及时改动， 有效减少 了制造流程， 所述数据 导入模块用于对成品输入的数值以及前处理模块中所获取数据进 行孔径光滑度计算、 焦点 位置确定， 以及该成型品的虚拟镜像(8)形成， 所述激光器调整 单元用于激光器(4)位置、 激 光板和振镜板(6)角度调整， 所述操作模块用于根据所获取数据进 行激光器(4)的扫描速度权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115041812 A 2确定， 并控制激光器(4)进行打孔工序的开始和结束。 6.根据权利要求5所述的基于红外线检测的塑料机械生产用打孔设备， 其特征在于： 所 述终端处 理模块包括护目调整模块、 除屑模块和散热模块； 所述护目调 整模块、 除屑模块、 散热模块均与中央处理器信号连接， 所述护目调整模块 与可变色护目镜片信号连接， 所述除屑模块与吹屑板(9)信号连接， 所述散热模块与操作模 块电连接； 所述护目调整模块用于根据激光的输出波长进行镜片的颜色变换， 以实现有效防护， 所述除屑模块用于感应操作模块并对 吹屑板(9)进行触发， 对产生的塑料屑进行及时的清 除， 所述散热模块用于对激光器(4)内部装置的散热， 以保证装置在高温工作下的使用寿 命。 7.根据权利要求6所述的基于红外线检测的塑料机械生产用打孔设备， 其特征在于： 所 述中央处 理控制系统包括以下工作步骤： S1： 启动控制箱(1)上的开关， 工作人员将塑料板材一端卡进夹板(11)的空槽内部， 感 应模块、 红外扫描模块均启动， 夹板移动单元控制传送带， 将 板材移动到激光器(4)的下方， 同时感应模块对运输中的板材进 行长度L及宽度d 的数据获取， 并将数据传输到中央处理系 统的内部； S2： 在板材在传送带的运输过程中， 红外扫描模块对下方的板材进行扫描， 同时对光线 的发射及接受 时间进行计时， 并将获取的延迟时间w传输到数据传输单元内部， 可计算出板 材厚度h； S3:在计算出板材厚度h后， 数据传输单元将数据传输到中央处理控制系 统内部， 然后 中央控制系统在将数据传输到夹持模块内部， 夹持模块在获取数据后， 根据板材厚度进行 夹板内部的夹持力调节， 当板材很薄时， 为防止激光打孔的受力过大， 板材会发生移动， 夹 板的夹持力度会选择大一些， 当板材很厚时， 为了防止在激光打孔时， 两边夹持力度过大会 导致塑料板材发生形变， 因此夹板的夹持力度会降低一些， 夹板的夹持力度变化均由相关 数据在传输到中央处 理控制系统内部后进行自动调整； S4： 虚拟成像模块对板材的长度L、 宽度d以及厚度h进行数据获取， 并在触摸屏上进行 三维图像成形， 随之工作人员对打孔图形和数量 n进行设置； S5： 在图形和数量n设置结束后， 系 统自行根据所获取的数据进行成品展示， 并进行孔 状的孔径光滑度φ计算， 以及焦点位置确定， 同时焦点位置在虚拟成品图上进 行显示， 若计 算出的孔径光滑度φ偏低时， 可在触摸屏上进行焦点位置的改动， 从而提高孔的孔径光滑 度φ； S6： 在调整好焦点位置后， 点击触摸屏上的 “成型模拟 ”选项， 触摸屏上会显示出成品模 样， 同时数据传输到激光器调整单元内部， 该单元不仅触发振镜板(6)的角度调整， 同时在 板材的上表面形成虚拟镜像(8)； S7： 点击触摸屏上的 “运行”选项时， 操作模块对系统内的数据进行调取， 同时对激光器 (4)的扫描速度s进 行计算,并将其数据传输到数据导入单元， 在一定时间的延迟后， 操作模 块根据其接收到的扫描速度s进 行对下方板件的打孔工序， 当打孔结束后， 操作模块自动控 制激光器(4)的运行 结束； S8： 在进行激光扫描时， 护目调整模块就采集到了扫描速度s的数据， 并且根据此数据权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115041812 A 3