本發明屬于激光切割，具體是指一種慢回彈海綿的切割加工設備及其使用方法。

背景技術：

1、慢回彈海綿（又稱記憶海綿）作為一種具有獨特粘彈性的高分子材料，廣泛應用于醫療、家居和汽車等領域；由于其特殊的開放細胞結構和慢回彈特性，在切割加工過程中面臨諸多挑戰：傳統的電熱絲切割等方式容易導致材料壓縮變形、邊緣撕裂、精度不足等問題。

2、針對上述問題，非接觸式的激光切割是一個相對較優的解決方案，但是將激光切割應用于記憶海綿這種柔性材質的加工，仍然面臨一些問題：

3、a：工件的固定問題，與剛性工件不同，海綿在安裝固定時會被擠壓變形，這會導致切割精度難以保證；

4、b：激光切割的本質還是通過高溫，很多海綿被灼燒時會產生有害煙氣，這種有害的煙氣及顆粒物如果不清理，容易導致切割面污染、引起材料回粘；并且還容易進入使用者的呼吸道，危及人體健康；

5、c：若要減少煙氣的產生，常規做法是通過保護氣體隔絕的方式，降低加工位置的氧化程度，但是保護氣體的消耗量較快、成本較高。

6、簡易過濾裝置無法完全過濾有害煙氣，需要收集起來集中處理，因此傳統的負壓同時進行固定和收集的技術方案，會導致需要收集和處理的煙氣量過大，操作難度和成本大幅增加。

技術實現思路

1、針對上述情況，為克服現有技術的缺陷，本發明提供了一種慢回彈海綿的切割加工設備及其使用方法本方案通過中空夾層和陣列設置的浮動風管，采用定向氣流的方式在不使海綿層發生擠壓形變的情況下，實現對海綿層的吸附固定；基于這一方案，本發明又提出了彈性元件和回收罩，通過回收罩中的負壓，能夠使得位于回收罩上的浮動風管停止與中空夾層的貫通并轉為與回收罩的貫通，從而實現對激光加工部位的氣體進行單獨回收的技術效果。

2、本發明采取的技術方案如下：本發明提出了一種慢回彈海綿的切割加工設備，包括負壓吸附組件、局部氣體回收組件、海綿安裝平臺組件、同步風機組件、激光切割組件、平面支撐組件和風機驅動組件，所述局部氣體回收組件和海綿安裝平臺組件分別設于負壓吸附組件的上下兩側，所述海綿安裝平臺組件設于平面支撐組件上，所述同步風機組件設于風機驅動組件上，所述激光切割組件設于風機驅動組件上；

3、進一步地，所述負壓吸附組件包括中空夾層和浮動風管，所述中空夾層上陣列設有圓形通孔，所述浮動風管滑動設于圓形通孔中，所述浮動風管的側壁底部環形均布設有過氣窗。

4、由于中空夾層中氣壓較小，因此上支撐板上方的空氣會持續穿過浮動風管進入中空夾層中，通過持續的定向氣流，能夠在不對海綿層進行擠壓固定的情況下，完成海綿層的吸附安裝，避免后續的加工和移動過程中出現位移。

5、進一步地，所述局部氣體回收組件包括下支撐板和回收罩，所述下支撐板設于中空夾層的下方，所述下支撐板上陣列設有與圓形通孔對應的下通孔，所述浮動風管卡合滑動設于下通孔中，所述回收罩位于下支撐板的下方。

6、浮動風管的底部和下通孔之間會形成空腔，位于回收罩上方的浮動風管會被回收罩中的負壓拉動向下，從而使得浮動風管中的氣體從進入中空夾層轉變為進入回收罩，實現對加工位置的煙氣抽取。

7、進一步地，所述海綿安裝平臺組件包括上支撐板和海綿層，所述上支撐板上陣列設有與圓形通孔對應的上通孔，所述浮動風管卡合滑動設于上通孔中，所述海綿層位于上支撐板的上方。

8、作為優選地，所述局部氣體回收組件還包括彈性元件，所述彈性元件的頂部固接于上通孔的內壁上，所述彈性元件的底部設于浮動風管上，所述中空夾層的側面設有負壓管，所述負壓管與外部的風機連接。

9、浮動風管中的氣體推動浮動風管向下，同時彈性元件對浮動風管施加向上的拉力；在二者的共同作用下，位于海綿層上方的浮動風管下降并從下通孔中伸出，其他位置的浮動風管通過過氣窗與中空夾層貫通。

10、進一步地，所述風機驅動組件包括懸臂式機架，所述同步風機組件包括回收風機、供氣風機、回收氣道和驅動轉軸，所述回收風機和供氣風機設于懸臂式機架上，所述驅動轉軸轉動設于懸臂式機架中，所述回收風機和供氣風機的葉輪均套設于驅動轉軸上，所述回收風機設于回收氣道中，所述回收氣道的一端與回收罩連接。

11、驅動轉軸在旋轉時，能夠同時驅動回收風機和供氣風機工作，簡化了結構。

12、通過對加工位置的氣體回收，不僅能夠抽取加工產生的有害煙氣，避免持續存留的煙氣傷害材料本身和人體，還能通過后續的分離提純技術回收保護氣體，減少加工過程中的成本支出。

13、進一步地，所述激光切割組件包括激光器、供氣管道和筒式噴嘴，所述激光器設于懸臂式機架的末端，所述供氣風機設于供氣管道中，所述筒式噴嘴設于供氣管道的一端，所述筒式噴嘴套設于激光器的外部，所述筒式噴嘴的內部環形均布設有散射柵格。

14、通過筒式噴嘴能夠在激光加工的位置均勻噴出保護氣體，從而在切割區域形成保護，減少材料的氧化。

15、進一步地，所述平面支撐組件包括框式支架、支腿和萬向輪，所述框式支架設于下支撐板的外部，所述支腿對稱設于框式支架的下方，所述萬向輪設于支腿的下方。

16、平面支撐組件可以為萬向輪，也可以為導軌結合轉臺的結構，能夠實現在平面內運動即可。

17、作為優選地，所述風機驅動組件還包括軸承，所述軸承卡合設于懸臂式機架中，所述驅動轉軸設于軸承中。

18、作為本發明的進一步優選，所述風機驅動組件還包括驅動電機、驅動齒輪和從動齒輪，所述驅動電機設于懸臂式機架上，所述驅動齒輪設于驅動電機的輸出軸上，所述從動齒輪設于驅動轉軸上，所述驅動齒輪和從動齒輪之間嚙合傳動。

19、本發明還提出了一種慢回彈海綿的切割加工設備的使用方法，具體包括以下步驟：

20、步驟一：將海綿層放置在上支撐板上，然后啟動與負壓管連接的風機，當中空夾層的內部氣壓小于外界氣壓時，海綿層上方的空氣會通過浮動風管進入中空夾層中；持續的、方向向下的空氣，能夠完成海綿層的吸附安裝，避免后續的加工和移動過程中出現位移；

21、步驟二：啟動激光器和驅動電機，在激光器切割海綿層的過程中，控制框式支架在平面內的移動，即可實現對切割路徑的控制；

22、步驟三：驅動電機通過驅動齒輪和從動齒輪帶動驅動轉軸旋轉，同時驅動回收風機和供氣風機工作，供氣風機工作時，能夠將氣罐中儲存的保護氣體通過供氣管道輸送到筒式噴嘴中，然后再經過散射柵格噴射到加工位置，對切割區域形成保護；

23、步驟四：回收風機工作時，能夠在回收罩中形成氣壓低于中空夾層的負壓狀態，由于浮動風管和下通孔組成了活塞腔結構，因此位于回收罩上方的浮動風管會在壓力作用下下降，直到過氣窗從下通孔中伸出，此時浮動風管不與中空夾層貫通，該區域的氣體進入回收罩中，并通過回收氣道回收；

24、步驟五：回收的煙氣在后續工序中被分離，并對保護氣體進行提純和再次利用。

25、采用上述結構本發明取得的有益效果如下：

26、（1）由于中空夾層中氣壓較小，因此上支撐板上方的空氣會持續穿過浮動風管進入中空夾層中，通過持續的定向氣流，能夠在不對海綿層進行擠壓固定的情況下，完成海綿層的吸附安裝，避免后續的加工和移動過程中出現位移。

27、（2）浮動風管的底部和下通孔之間會形成空腔，位于回收罩上方的浮動風管會被回收罩中的負壓拉動向下，從而使得浮動風管中的氣體從進入中空夾層轉變為進入回收罩，實現對加工位置的煙氣抽取。

28、（3）浮動風管中的氣體推動浮動風管向下，同時彈性元件對浮動風管施加向上的拉力；在二者的共同作用下，位于海綿層上方的浮動風管下降并從下通孔中伸出，其他位置的浮動風管通過過氣窗與中空夾層貫通。

29、（4）驅動轉軸在旋轉時，能夠同時驅動回收風機和供氣風機工作，簡化了結構。

30、（5）通過筒式噴嘴能夠在激光加工的位置均勻噴出保護氣體，從而在切割區域形成保護，減少材料的氧化。

31、（6）通過對加工位置的氣體回收，不僅能夠抽取加工產生的有害煙氣，避免持續存留的煙氣傷害材料本身和人體，還能通過后續的分離提純技術回收保護氣體，減少加工過程中的成本支出。