CN108544085A - 一种三维动态聚焦打标机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种三维动态聚焦打标机，包括机架、调节组件、激光发生器、工作台、振镜以及控制系统，调节组件包括滑移架、凹透镜、凸透镜、驱动电机、转臂和连杆，连杆的一端与转臂连接，另一端与凸透镜连接，以在驱动电机转动时，带动转臂转动，带动连杆摆动，从而带动凸透镜来回移动，振镜包括支架、X电机、X镜片、Y电机和Y镜片。通过上述设置，无需通过调整工件的高度，而是通过调整凸透镜的位置，实现在不同高度的表面打标，结构简单，且凸透镜体积和质量小，调整所需耗费的能源少、操作灵活，有效提高了打标效率，且节约能源。

Description

一种三维动态聚焦打标机
技术领域
本发明涉及一种激光打标设备，更具体的说是涉及一种三维动态聚焦打标机。
背景技术
激光打标机是用激光束在各种不同的物质表面打上永久的标记。打标的效应是通过表层物质的蒸发露出深层物质，从而刻出精美的图案、商标和文字。
现有的激光打标机在加工曲面物体时，光束照射到物体表面后，光束的大小发生改变，从而影响整体的打标效果。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种三维动态聚焦打标机，使光束在照到曲面上时，保持同样的大小。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种三维动态聚焦打标机，包括机架、调节组件、用于产生激光的激光发生器、用于放置待加工件的工作台、用于将激光打到工作台上的振镜以及用于控制调节组件和振镜的控制系统，激光发生器设置在机架上，
调节组件包括
滑移架，机架上设置有滑轨，滑移架设置在滑轨上，
凹透镜，凹透镜固定在滑移架上，
凸透镜，滑移架上设置有轨道，轨道设置在凹透镜背向激光发生器的一侧，凸透镜可滑移的设置在轨道上，
驱动电机，驱动电机设置在滑移架上，
转臂，转臂固定在驱动电机的转轴上，
连杆，连杆的一端与转臂连接，另一端与凸透镜连接，以在驱动电机转动时，带动转臂转动，带动连杆摆动，从而带动凸透镜来回移动，
和振镜，振镜包括
支架，支架设置在机架的一侧，工作台设置在机架上且位于支架的下方，
X电机，X电机固定在支架上，
X镜片，X镜片固定在X电机的转轴上，调整激光的方向，
Y电机，Y电机固定在支架上，
和Y镜片，Y镜片固定在Y电机的转轴上，接收X镜片反射的激光，将激光射到工作台上。
作为本发明的进一步改进，机架上设置有用于驱动滑移架滑移的滑移组件，滑移组件包括千分尺、驱动套和顶杆，千分尺固定在机架上，千分尺上设置有外螺纹，顶杆与滑移架固定连接，驱动套的一端开设有第一螺纹孔，另一端与顶杆固定连接，外螺纹与第一螺纹孔啮合，以在千分尺转动时，驱动驱动套移动。
作为本发明的进一步改进，滑移架包括底架、前卡座、后卡座和收紧螺栓，底架的底部设置有滑槽，滑槽套在滑轨上，前卡座和后卡座沿垂直滑轨的方向设置在底架上，前卡座和后卡座之间设置有缝隙。
作为本发明的进一步改进，前卡座上开设有用于定位驱动电机的前定位孔，后卡座上开设有用于定位驱动电机的后定位孔，后定位孔的侧壁上开设有收紧口，收紧口的一侧开设有通孔，另一侧开设有第二螺纹孔，当驱动电机放入前定位孔和后定位孔后，收紧螺栓穿过通孔后与第二螺纹孔螺纹连接，将驱动电机锁定。
作为本发明的进一步改进，机架和支架上设置有若干个冷却块。
本发明的有益效果，通过上述设置，无需通过调整工件的高度，而是通过调整凸透镜的位置，实现在不同高度的表面打标，结构简单，且凸透镜体积和质量小，调整所需耗费的能源少、操作灵活，有效提高了打标效率，且节约能源。
附图说明
图1为本发明的整体结构图；
图2为图1右侧的断面图；
图3为振镜的结构图；
图4为调节组件的结构图。
具体实施方式
下面将结合附图所给出的实施例对本发明做进一步的详述。
参照图1至图4所示，本实施例的一种三维动态聚焦打标机，包括机架1、调节组件2、用于产生激光的激光发生器3、用于放置待加工件的工作台4、用于将激光打到工作台4上的振镜5以及用于控制调节组件2和振镜5的控制系统，激光发生器3设置在机架1上，
调节组件2包括
滑移架21，机架1上设置有滑轨22，滑移架21设置在滑轨22上，
凹透镜23，凹透镜23固定在滑移架21上，
凸透镜24，滑移架21上设置有轨道25，轨道25设置在凹透镜23背向激光发生器3的一侧，凸透镜24可滑移的设置在轨道25上，
驱动电机26，驱动电机26设置在滑移架21上，
转臂27，转臂27固定在驱动电机26的转轴上，
连杆28，连杆28的一端与转臂27连接，另一端与凸透镜24连接，以在驱动电机26转动时，带动转臂27转动，带动连杆28摆动，从而带动凸透镜24来回移动，
和振镜5，振镜5包括
支架51，支架51设置在机架1的一侧，工作台4设置在机架1上且位于支架51的下方，
X电机52，X电机52固定在支架51上，
X镜片53，X镜片53固定在X电机52的转轴上，调整激光的方向，
Y电机54，Y电机54固定在支架51上，
和Y镜片55，Y镜片55固定在Y电机54的转轴上，接收X镜片53反射的激光，将激光射到工作台4上。
在打标时，操作人员将要成型的图案输入控制系统内，而后将待加工物件放置在工作台4的零位上，而后启动设备，激光发生器3产生激光，并将激光射到凹透镜23上，凹透镜23将激光束扩大后射到凸透镜24上，凸透镜24再将激光束调整到所需的大小，并将激光束射到X镜片53上，X镜片53调整激光束的X向位置，而后将激光束射到Y镜片55上，Y镜片55调整激光的位置后，将激光射到待加工物件上，在待加工物件的表面刻出痕迹，X电机52驱动X镜片53转动，Y电机54驱动Y镜片55转动，从而调整激光的的X和Y坐标位置，从而在待加工物件的表面刻出所需图形。在加工表面不是平面时，驱动电机26驱动转臂27转动，转臂27带动连杆28摆动，连杆28摆动时调节凸透镜24与凹透镜23的距离，从而改变从凸透镜24射出激光的大小，以使激光在射到高度不同的表面时，保持相同的大小，从而完成曲面打标。通过上述设置，无需通过调整工件的高度，而是通过调整凸透镜24的位置，实现在不同高度的表面打标，结构简单，且凸透镜24体积和质量小，调整所需耗费的能源少、操作灵活，有效提高了打标效率，且节约能源。
作为改进的一种具体实施方式，机架1上设置有用于驱动滑移架21滑移的滑移组件，滑移组件包括千分尺61、驱动套62和顶杆63，千分尺61固定在机架1上，千分尺61上设置有外螺纹，顶杆63与滑移架21固定连接，驱动套62的一端开设有第一螺纹孔，另一端与顶杆63固定连接，外螺纹与第一螺纹孔啮合，以在千分尺61转动时，驱动驱动套62移动。
凸透镜24通过转臂27和连杆28驱动，摆动的范围固定，激光束的可调范围也固定，在需要更大或更小的激光束时，操作人员可转动千分尺61，驱动螺套移动，带动顶杆63移动，从而驱动滑移架21移动，从而调整凹透镜23和凸透镜24的位置，进一步改变激光束的大小，从而加工出更多种类的花纹。千分尺61在转动可以使操作人员直接观察调整的距离，从而使操作人员更容易调整凸透镜24和凹透镜23的位置，得到所需范围的激光束。
作为改进的一种具体实施方式，滑移架21包括底架211、前卡座212、后卡座213和收紧螺栓214，底架211的底部设置有滑槽215，滑槽215套在滑轨22上，前卡座212和后卡座213沿垂直滑轨22的方向设置在底架211上，前卡座212和后卡座213之间设置有缝隙。
通过上述设置，将滑移架21分成底架211、前卡座212和后卡座213，方便底架211的加工制造。设置前卡座212和后卡座213两个定位件，从两处定位驱动电机26，避免单个定位偏移后，不能及时发现的问题。在前卡座212和后卡座213间设置缝隙，使电机的热量更好的疏散。
作为改进的一种具体实施方式，前卡座212上开设有用于定位驱动电机26的前定位孔216，后卡座213上开设有用于定位驱动电机26的后定位孔217，后定位孔217的侧壁上开设有收紧口218，收紧口218的一侧开设有通孔，另一侧开设有第二螺纹孔，当驱动电机26放入前定位孔216和后定位孔217后，收紧螺栓214穿过通孔后与第二螺纹孔螺纹连接，将驱动电机26锁定。
在安装驱动电机26的时候，操作人员将驱动电机26穿入前定位孔216和后定位孔217内，将驱动电机26初步定位，而后，操作人员用工具转动收紧螺栓214，收缩收紧口218，收紧口218卡住驱动电机26，从而将驱动电机26锁定。通过上述设置，操作人员只需收紧一个收紧口218，将电机固定，结构简单，操作方便。
作为改进的一种具体实施方式，机架1和支架51上设置有若干个冷却块7。
通过冷却块7的设置，吸收设备运行时产生的热量，降低设备温度，从而保证设备持续的运行。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种三维动态聚焦打标机，其特征在于：包括机架(1)、调节组件(2)、用于产生激光的激光发生器(3)、用于放置待加工件的工作台(4)、用于将激光打到工作台(4)上的振镜(5)以及用于控制调节组件(2)和振镜(5)的控制系统，所述激光发生器(3)设置在机架(1)上，
所述调节组件(2)包括
滑移架(21)，所述机架(1)上设置有滑轨(22)，所述滑移架(21)设置在滑轨(22)上，
凹透镜(23)，所述凹透镜(23)固定在滑移架(21)上，
凸透镜(24)，所述滑移架(21)上设置有轨道(25)，所述轨道(25)设置在凹透镜(23)背向激光发生器(3)的一侧，所述凸透镜(24)可滑移的设置在轨道(25)上，
驱动电机(26)，所述驱动电机(26)设置在滑移架(21)上，
转臂(27)，所述转臂(27)固定在驱动电机(26)的转轴上，
连杆(28)，所述连杆(28)的一端与转臂(27)连接，另一端与凸透镜(24)连接，以在驱动电机(26)转动时，带动转臂(27)转动，带动连杆(28)摆动，从而带动凸透镜(24)来回移动，
和振镜(5)，所述振镜(5)包括
支架(51)，所述支架(51)设置在机架(1)的一侧，所述工作台(4)设置在机架(1)上且位于支架(51)的下方，
X电机(52)，所述X电机(52)固定在支架(51)上，
X镜片(53)，所述X镜片(53)固定在X电机(52)的转轴上，调整激光的方向，
Y电机(54)，所述Y电机(54)固定在支架(51)上，
和Y镜片(55)，所述Y镜片(55)固定在Y电机(54)的转轴上，接收X镜片(53)反射的激光，将激光射到工作台(4)上。
2.根据权利要求1所述的一种三维动态聚焦打标机，其特征在于：所述机架(1)上设置有用于驱动滑移架(21)滑移的滑移组件，所述滑移组件包括千分尺(61)、驱动套(62)和顶杆(63)，所述千分尺(61)固定在机架(1)上，所述千分尺(61)上设置有外螺纹，所述顶杆(63)与滑移架(21)固定连接，所述驱动套(62)的一端开设有第一螺纹孔，另一端与顶杆(63)固定连接，所述外螺纹与第一螺纹孔啮合，以在千分尺(61)转动时，驱动驱动套(62)移动。
3.根据权利要求2所述的一种三维动态聚焦打标机，其特征在于：所述滑移架(21)包括底架(211)、前卡座(212)、后卡座(213)和收紧螺栓(214)，所述底架(211)的底部设置有滑槽(215)，所述滑槽(215)套在滑轨(22)上，所述前卡座(212)和后卡座(213)沿垂直滑轨(22)的方向设置在底架(211)上，所述前卡座(212)和后卡座(213)之间设置有缝隙。
4.根据权利要求3所述的一种三维动态聚焦打标机，其特征在于：所述前卡座(212)上开设有用于定位驱动电机(26)的前定位孔(216)，所述后卡座(213)上开设有用于定位驱动电机(26)的后定位孔(217)，所述后定位孔(217)的侧壁上开设有收紧口(218)，所述收紧口(218)的一侧开设有通孔，另一侧开设有第二螺纹孔，当驱动电机(26)放入前定位孔(216)和后定位孔(217)后，收紧螺栓(214)穿过通孔后与第二螺纹孔螺纹连接，将驱动电机(26)锁定。
5.根据权利要求4所述的一种三维动态聚焦打标机，其特征在于：所述机架(1)和支架(51)上设置有若干个冷却块(7)。
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