CN105002680B - 牛仔3d激光洗水系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及激光加工设备的技术领域，公开了一种牛仔3D激光洗水系统，包括控制单元，控制单元上通过一升降单元连接一光路总成，该光路总成用于对物料表面进行激光加工，在该控制单元后方设有一3D立式支撑旋转单元，该3D立式支撑旋转单元由一底架、设于底架上的立柱、设于立柱上的旋转部、设于旋转部两端的支撑部以及设于其中一支撑部下方之底架上的撑开部组成，该旋转部用于调整各支撑部的工位，该支撑部用于将待加工物料撑起形成3D加工表面，本发明使得加工方式更为灵活，使得打标后产品上的图案更为生动逼真，立体感更强，保证了成品外观效果的统一，提高了产品的良品率，从整体上提高了加工效率。

Description

牛仔3D激光洗水系统

技术领域

本发明涉及激光加工设备的技术领域，尤指一种通过支撑部配合撑开部，将待加工物料撑起形成方便光路总成激光加工的立式3D加工表面的牛仔3D激光洗水系统。

背景技术

激光镭射洗水工艺是一种无污染、免水洗的绿色环保工艺，该工艺是利用激光设备对牛仔裤表面的纱线进行激光刻蚀，浮在表面的纱线会因受到高温而进行物理褪色反应，从而形成我们所需的水洗图案，该工艺不但能对成衣牛仔裤加工，还可以对大面积牛仔布、裁片等服装面料加工，同时还可以激光不同的图案，如印花图案等。近年来，随着激光器的可靠性和实用性的提高，加上计算机技术的迅速发展和光学器件的改进，促进了激光打标技术的发展。

现有的牛仔激光洗水打标机一般是将待加工物料平铺于一平面，再通过激光器对待加工物料表面进行2D平面打标，加工方式单一，此类设备在加工是只能对物料进行逐一工序加工，当物料需双面加工，需要将设备暂停较长时间，以便操作者对物料进行翻面、重新铺平以及校正工位，操作较为繁琐，大大增加了单个物料激光加工过程的时间，以至于严重限制了整体的加工效率，而且，由于在此过程中，人工操作工序较多，外观效果难以保持统一，加之，其为2D平面加工，并不能完整的体现牛仔等产品穿着于使用者身上的真实效果，产品外观打标效果较为死板。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足之处而提供一种牛仔3D激光洗水系统， 该系统使得加工方式更为灵活，使得打标后产品上的图案更为生动逼真，立体感更强，保证了成品外观效果的统一，提高了产品的良品率，从整体上提高了加工效率。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种牛仔3D激光洗水系统，包括控制单元，所述控制单元上通过一升降单元连接一光路总成，该升降单元用于调节光路总成的加工范围，该光路总成用于对物料表面进行激光加工，在该控制单元后方设有一3D立式支撑旋转单元，该3D立式支撑旋转单元由一底架、设于底架上的立柱、设于立柱上的旋转部、设于旋转部两端的支撑部以及设于其中一支撑部下方之底架上的撑开部组成，该旋转部用于调整各支撑部的工位，该支撑部用于将待加工物料撑起形成3D加工表面。

所述控制单元包括一主体、内设于主体中的控制电路以及设于主体表面的控制界面，该控制界面与控制电路电性连接，其中，该控制界面由一显示屏、设于显示屏下方的键鼠输入部以及设于显示屏一侧的若干功能键组成。

所述升降单元包括一立式基板、设于立式基板内侧两边的导轨、滑动设于该二导轨上的滑动板、设于滑动板上的第一升降板以及滑动设于第一升降板上的第二升降板，该第二升降板顶端与光路总成相连接，该立式基板底面设有一减速机，该减速机与一升降丝杆相连接，该升降丝杆一端通过一丝杆座连接在滑动板上，该第一升降板滑动连接在立式基板上，其中，在该立式基板一侧的上下端分别设有限位感应，于滑动板上对应限位感应一侧设有限位部。

所述立式基板上对应二导轨内侧分别设有第一滑孔，所述第一升降板包括第一板体、第二板体以及分别设于第一板体和第二板体之间两端之两侧的限位臂，在于第一板体和第二板体之间的两边分别设有挡边，形成第一滑道和第二滑道，该第一升降板其中一端的限位臂对应滑动连接在对应一边的第一滑孔中，且立式基板滑动设于第一滑道中，所述第二升降板对应第一升降板另一端的限位臂分别设有第二滑孔，该第一升降板另一端的限位臂滑动连接在对应第二滑孔中，且该第二升降板滑动连接在第一滑道和第二滑道中，该立式基板、第一升降板和第二升降板共同构成层叠式升降结构。

所述光路总成由底板、设于底板一端的激光器、设于底板另一端的动态聚集部以及通过一切换部与动态聚焦部相连接的旋转振镜头组成，该动态聚焦部设于激光器射出的光路上。

所述3D立式支撑旋转单元之立柱垂直于底架上，该立柱对应光路总成一边设置一激光挡板，所述撑开部设于对应激光挡板一边的底架边缘的两端，设于该底架上的各撑开部均包含有一基座以及铰接于基座上的撑开臂，在该3D立式支撑旋转单元外罩设一保护外罩，该保护外罩一侧设有支撑旋转控制部，该支撑旋转控制部用于控制3D立式支撑旋转单元之各支撑部之间位置的切换以及支撑部自身加工表面的切换。

所述3D立式支撑旋转单元之旋转部由安装板、设于安装板一边的旋转接头、安装在旋转接头一端的从动轮、设于从动轮上方的支承板、设于安装板另一边的伺服电机以及安装在伺服电机一端的传动轮组成，该传动轮和从动轮传动连接，该旋转接头与立柱顶端相连接，所述支撑部分别设置在支承板两端。

所述各3D立式支撑旋转单元之支撑部均分别包括旋转部两端上方的回转气缸、设于旋转部下方且与对应的回转气缸相连接的顶板、跨设于顶板中部的滑轨、通过第一滑块滑动设于滑轨上的宽型手指气缸、分别通过一连接块连接在宽型手指气缸两端的张合结构、设于宽型手指气缸下方的支架以及铰接于支架下方两边的撑管。

所述张合结构由分别与对应连接块相连接的第一立板、安装在各第一立板上端的连接板、连接在第一立板下端的第二立板、铰接于对应第二立板下端的支撑块以及倾斜设于连接板和支撑块之间的提拉气缸组成，各该连接板通过一第二滑块滑动连接在对应的滑轨上。

所述各撑管上端分别通过一第一连接件铰接于对应支架上，各该撑管下端分别设有第二连接件，各该第二连接件两边分别铰接有张合臂，各该张合臂分别通过一支撑件连接在支架或支撑块上，各该撑管与一充气装置相连接。

本发明的有益效果在于：其光路总成配合升降单元的多级高度调整，增大了光路总成的加工区域，使得激光加工更为灵活；在光路总成之旋转振镜头与动态聚集部之间的切换部设计，使得旋转振镜头可任意切换到2D/3D激光加工模式，加工方式灵活，结合3D立式支撑旋转单元，如人体模型般使物料外加工表面呈现立体效果，实现牛仔裤等产品的3D仿真打标，使得打标后产品上的图案更为生动逼真，立体感更强，而且，该3D立式支撑旋转单元的支撑部还可在回转气缸的作用下，自行换位，使物料未加工面自动转向光路总成，坐标固定，无需再次校正工位，进而保证了成品外观效果的统一，提高了产品的良品率，加之，3D立式支撑旋转单元之各支撑部还可通过旋转部进行工位切换，操作者可在其中一物料被加工的同时，将另一待加工物料套设在闲置的支撑部上，以备加工，藉此，大大缩短了被加工物料之间的过渡时间，节省了物料翻面的时间，省去物料二次校正的时间，进而，从整体上提高了加工效率。

附图说明

图1 是本发明的结构示意图。

图2 是本发明之升降单元的结构示意图。

图3 是本发明之光路总成的结构示意图。

图4 是本发明之3D立式支撑旋转单元的结构示意图。

图5 是本发明之旋转部、支撑部以及撑开部之间的连接关系示意图。

图6 是图5中A处的局部放大图。

图7 是图5中B处的局部放大图。

图8 是图5中C处的局部放大图。

图9 是本发明具2D打标平台的结构示意图之一。

图10 是本发明具2D打标平台的结构示意图之二。

附图标号说明：

1-控制单元；11-主体；12-控制界面；2-升降单元；21-立式基板；211-限位感应；22-导轨；23-滑动板；231-限位部；24-第一升降板；241-第一板体；242-第二板体；243-限位臂；244-挡边；25-第二升降板；2a-减速机；2b-升降丝杆；2c-丝杆座；2d-第一滑孔；2e-第二滑孔；3-光路总成；31-底板；32-激光器；33-动态聚集部；34-切换部；35-旋转振镜头；4-3D立式支撑旋转单元；41-底架；42-立柱；43-旋转部；431-安装板；432-旋转接头；433-传动轮；434-支承板；435-伺服电机；436-从动轮；44-支撑部；441-回转气缸；442-顶板；443-滑轨；444-宽型手指气缸； 445-张合结构； 445a-第一立板；445b-连接板；445c-第二立板；445d-支撑块；445e-提拉气缸；445f-第二滑块； 446-支架；447-撑管；448-第一连接件；449-第二连接件；449a-张合臂；44a-第一滑块；44b-连接块；44c-支撑件；44d-固定板；45-撑开部；451-基座；452-撑开臂；46-激光挡板；47-保护外罩；471-支撑旋转控制部；472-梯形罩；5-2D打标平台。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本发明作进一步说明：

如图1-10所示，本发明关于一种牛仔3D激光洗水系统，包括控制单元1，控制单元1上通过一升降单元2连接一光路总成3，该升降单元2用于调节光路总成3的加工范围，该光路总成3用于对物料表面进行激光加工，在该控制单元1后方设有一3D立式支撑旋转单元4，该3D立式支撑旋转单元4由一底架41、设于底架41上的立柱42、设于立柱42上的旋转部43、设于旋转部43两端的支撑部44以及设于其中一支撑部44下方之底架41上的撑开部45组成，该旋转部43用于调整各支撑部44的工位，该支撑部44用于将待加工物料撑起形成3D加工表面。

如图1、9所示，控制单元1包括一主体11、内设于主体11中的控制电路以及设于主体11表面的控制界面12，该控制界面12与控制电路电性连接，其中，该控制界面12由一显示屏、设于显示屏下方的键鼠输入部以及设于显示屏一侧的若干功能键组成。

如图1、2、9所示，升降单元2包括一立式基板21、设于立式基板21内侧两边的导轨22、滑动设于该二导轨22上的滑动板23、设于滑动板23上的第一升降板24以及滑动设于第一升降板24上的第二升降板25，该第二升降板25顶端与光路总成3相连接，该立式基板21底面设有一减速机2a，该减速机2a与一升降丝杆2b相连接，该升降丝杆2b一端通过一丝杆座2c连接在滑动板23上，该第一升降板24滑动连接在立式基板21上，该升降单元2通过立式基板21上的滑动板23、第一升降板24与第二升降板25构成多级升降结构，使得连接在第二升降板25上的光路总成3活动区域更大，激光加工更方便，加工更为灵活，其中，在该立式基板21一侧的上下端分别设有限位感应211，于滑动板23上对应限位感应211一侧设有限位部231，滑动板23限位感应211感应限位部231，进而限制滑动板23的滑动范围，以避免滑动板23超程（如撞向减速机2a或滑出导轨22），保证了设备的正常使用。

如图1、2、9所示，其中，立式基板21上对应二导轨22内侧分别设有第一滑孔2d，第一升降板24包括第一板体241、第二板体242以及分别设于第一板体241和第二板体242之间两端之两侧的限位臂243，在于第一板体241和第二板体242之间的两边分别设有挡边244，形成第一滑道和第二滑道，该第一升降板24其中一端的限位臂243对应滑动连接在对应一边的第一滑孔2d中，且立式基板21滑动设于第一滑道中，第二升降板25对应第一升降板24另一端的限位臂243分别设有第二滑孔2e，该第一升降板24另一端的限位臂243滑动连接在对应第二滑孔2e中，且该第二升降板25滑动连接在第一滑道和第二滑道中，该立式基板21、第一升降板24和第二升降板25共同构成层叠式升降结构。

如图1、3、9、10所示，光路总成3由底板31、设于底板31一端的激光器32、设于底板31另一端的动态聚集部33以及通过一切换部34与动态聚焦部相连接的旋转振镜头35组成，该动态聚焦部设于激光器32射出的光路上，振镜头的工作原理是将激光束入射到两反射镜（振镜）上，用计算机控制反射镜的反射角度，这两个反射镜可分别沿X、Y轴扫描，从而达到激光束的偏转，使具有一定功率密度的激光聚焦点在打标材料上按所需的要求运动，从而在材料表面上留下永久的标记，聚焦的光斑可以是圆形或矩形，在振镜打标系统中，可以采用矢量图形及文字，这种方法采用了计算机中图形软件对图形的处理方式，具有作图效率高，图形精度好，无失真等特点，极大的提高了激光打标的质量和速度。同时振镜式打标也可采用点阵式打标方式，采用这种方式对于在线打标很适用。

如图1、4-8所示，3D立式支撑旋转单元4之立柱42垂直于底架41上，该立柱42对应光路总成3一边设置一激光挡板46，撑开部45设于对应激光挡板46一边的底架41边缘的两端，设于该底架41上的各撑开部45均包含有一基座451以及铰接于基座451上的撑开臂452，在该3D立式支撑旋转单元4外罩设一保护外罩47，该保护外罩47一侧设有支撑旋转控制部471，该支撑旋转控制部471用于控制3D立式支撑旋转单元4之各支撑部44之间位置的切换以及支撑部44自身加工表面的切换，该支撑旋转控制部471与控制单元1相连接，该保护罩朝向光路总成3一侧的上方还设有一梯形罩472。

如图1、4-8所示，其中，3D立式支撑旋转单元4之旋转部43由安装板431、设于安装板431一边的旋转接头432、安装在旋转接头432一端的从动轮436、设于从动轮436上方的支承板434、设于安装板431另一边的伺服电机435以及安装在伺服电机435一端的传动轮433组成，该传动轮433和从动轮436传动连接，该旋转接头432与立柱42顶端相连接，支撑部44分别设置在支承板434两端。

进一步地，如图1、4-8所示，各3D立式支撑旋转单元4之支撑部44均分别包括旋转部43两端上方的回转气缸441、设于旋转部43下方且与对应的回转气缸441相连接的顶板442、跨设于顶板442中部的滑轨443、通过第一滑块44a滑动设于滑轨443上的宽型手指气缸444、分别通过一连接块44b连接在宽型手指气缸444两端的张合结构445、设于宽型手指气缸444下方的支架446以及铰接于支架446下方两边的撑管447，其中，宽型手指气缸444与支架446通过一固定板44d相连接。

进一步地，如图1、4-8所示，张合结构445由分别与对应连接块44b相连接的第一立板445a、安装在各第一立板445a上端的连接板445b、连接在第一立板445a下端的第二立板445c、铰接于对应第二立板445c下端的支撑块445d以及倾斜设于连接板445b和支撑块445d之间的提拉气缸445e组成，各该连接板445b通过一第二滑块445f滑动连接在对应的滑轨443上。

再进一步地，如图1、4-8所示，各撑管447上端分别通过一第一连接件448铰接于对应支架446上，各该撑管447下端分别设有第二连接件449，各该第二连接件449两边分别铰接有张合臂449a，各该张合臂449a分别通过一支撑件44c连接在支架446或支撑块445d上，各该撑管447与一充气装置相连接。

使用时，先将待加工物料对应套设于支撑部44之对应撑管447上，并顺势把该物料上端套设于支撑部44外侧的撑开部45之张合结构445上，再通过张合结构445之提拉气缸445e的提拉作用，使两边张合结构445之支撑块445d相对张开，以固定物料上端，接着，通过充气装置向撑管447中充气，使撑管447膨胀，撑起待加工物料，并配合底架41上之撑开部45的撑开臂452，将同一边支撑部44之二撑管447撑开，如人体模型般使物料外加工表面呈现立体效果，紧接着，通过旋转部43的作用，把套设好待加工物料的支撑部44旋转到激光挡板46前方，并使待加工物料正对着光路总成3之旋转振镜头35的设置方向，此时，光路总成3配合升降单元2，把旋转振镜头35的工位调整到程序设定的初始位置，并对该物料进行激光加工，当其中一面加工完毕后，控制单元1会将加工完毕的信号反馈到支撑旋转控制部471，再通过支撑旋转控制部471驱动回转气缸441，使支撑部44呈180°旋转，把该物料未被加工的一面转向光路总成3，实现了物料的自动翻面，无需人手操作，随后，把光路总成3调整到加工初始位置，对该物料进行如前述的激光加工。

在对其中一支撑部44上的物料进行加工作业的同时，操作者可将另一待加工物料套设到另一支撑部44上，以备加工；而，当其中一支撑部44上之物料加工完毕后，在旋转部43的驱动下，会将另一支撑部44旋转到激光挡板46前，把已加工完毕的物料转向操作者，以便操作者换上其他待加工物料，如是反复操作，既减少了2D平面打标时需人手翻面、平铺、校正工位等繁琐工序，又减少了生产线上总体的生产时间，大大提高了加工效率。

需要说明的是，于控制单元1一侧还可设置一2D打标平台5，用于平铺待加工物料，当需要对待加工物料进行2D打标时，通过光路总成3之切换部34，将旋转振镜头35调整角度，转向2D打标平台5，配合升降单元2的高度调整，对平铺于2D打标平台5的待加工物料表面进行激光打标处理，进而实现激光打标2D/3D模式的自由切换。

另外，本发明所揭示的一种牛仔3D激光洗水系统，还连接有冷却系统，通过该冷却系统对打标作业后的物料进行冷却处理。

以上所述仅是对本发明的较佳实施例，并非对本发明的范围进行限定，故在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明所述的构造、特征及原理所做的等效变化或装饰，均应落入本发明申请专利的保护范围内。

Claims (9)

1.一种牛仔3D激光洗水系统，包括控制单元，其特征在于：所述控制单元上通过一升降单元连接一光路总成，该升降单元用于调节光路总成的加工范围，该光路总成用于对物料表面进行激光加工，在该控制单元后方设有一3D立式支撑旋转单元，该3D立式支撑旋转单元由一底架、设于底架上的立柱、设于立柱上的旋转部、设于旋转部两端的支撑部以及设于其中一支撑部下方之底架上的撑开部组成，该旋转部用于调整各支撑部的工位，该支撑部用于将待加工物料撑起形成3D加工表面；

所述各3D立式支撑旋转单元之支撑部均分别包括旋转部两端上方的回转气缸、设于旋转部下方且与对应的回转气缸相连接的顶板、跨设于顶板中部的滑轨、通过第一滑块滑动设于滑轨上的宽型手指气缸、分别通过一连接块连接在宽型手指气缸两端的张合结构、设于宽型手指气缸下方的支架以及铰接于支架下方两边的撑管。

2.根据权利要求1所述的一种牛仔3D激光洗水系统，其特征在于：所述控制单元包括一主体、内设于主体中的控制电路以及设于主体表面的控制界面，该控制界面与控制电路电性连接，其中，该控制界面由一显示屏、设于显示屏下方的键鼠输入部以及设于显示屏一侧的若干功能键组成。

3.根据权利要求1所述的一种牛仔3D激光洗水系统，其特征在于：所述升降单元包括一立式基板、设于立式基板内侧两边的导轨、滑动设于该二导轨上的滑动板、设于滑动板上的第一升降板以及滑动设于第一升降板上的第二升降板，该第二升降板顶端与光路总成相连接，该立式基板底面设有一减速机，该减速机与一升降丝杆相连接，该升降丝杆一端通过一丝杆座连接在滑动板上，该第一升降板滑动连接在立式基板上，其中，在该立式基板一侧的上下端分别设有限位感应，于滑动板上对应限位感应一侧设有限位部。

4.根据权利要求3所述的一种牛仔3D激光洗水系统，其特征在于：所述立式基板上对应二导轨内侧分别设有第一滑孔，所述第一升降板包括第一板体、第二板体以及分别设于第一板体和第二板体之间两端之两侧的限位臂，在于第一板体和第二板体之间的两边分别设有挡边，形成第一滑道和第二滑道，该第一升降板其中一端的限位臂对应滑动连接在对应一边的第一滑孔中，且立式基板滑动设于第一滑道中，所述第二升降板对应第一升降板另一端的限位臂分别设有第二滑孔，该第一升降板另一端的限位臂滑动连接在对应第二滑孔中，且该第二升降板滑动连接在第一滑道和第二滑道中，该立式基板、第一升降板和第二升降板共同构成层叠式升降结构。

5.根据权利要求1所述的一种牛仔3D激光洗水系统，其特征在于：所述光路总成由底板、设于底板一端的激光器、设于底板另一端的动态聚焦部以及通过一切换部与动态聚焦部相连接的旋转振镜头组成，该动态聚焦部设于激光器射出的光路上。

6.根据权利要求1所述的一种牛仔3D激光洗水系统，其特征在于：所述3D立式支撑旋转单元之立柱垂直于底架上，该立柱对应光路总成一边设置一激光挡板，所述撑开部设于对应激光挡板一边的底架边缘的两端，设于该底架上的各撑开部均包含有一基座以及铰接于基座上的撑开臂，在该3D立式支撑旋转单元外罩设一保护外罩，该保护外罩一侧设有支撑旋转控制部，该支撑旋转控制部用于控制3D立式支撑旋转单元之各支撑部之间位置的切换以及支撑部自身加工表面的切换。

7.根据权利要求1所述的一种牛仔3D激光洗水系统，其特征在于：所述3D立式支撑旋转单元之旋转部由安装板、设于安装板一边的旋转接头、安装在旋转接头一端的从动轮、设于从动轮上方的支承板、设于安装板另一边的伺服电机以及安装在伺服电机一端的传动轮组成，该传动轮和从动轮传动连接，该旋转接头与立柱顶端相连接，所述支撑部分别设置在支承板两端。

8.根据权利要求1所述的一种牛仔3D激光洗水系统，其特征在于：所述张合结构由分别与对应连接块相连接的第一立板、安装在各第一立板上端的连接板、连接在第一立板下端的第二立板、铰接于对应第二立板下端的支撑块以及倾斜设于连接板和支撑块之间的提拉气缸组成，各该连接板通过一第二滑块滑动连接在对应的滑轨上。

9.根据权利要求1所述的一种牛仔3D激光洗水系统，其特征在于：所述各撑管上端分别通过一第一连接件铰接于对应支架上，各该撑管下端分别设有第二连接件，各该第二连接件两边分别铰接有张合臂，各该张合臂分别通过一支撑件连接在支架或支撑块上，各该撑管与一充气装置相连接。