CN109967886A - 一种用于激光打标雕刻设备的控制框架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于激光打标雕刻设备的控制框架，包括支架，支架的下方安装有支腿，支架的表面固定连接有立杆，立杆通过高度调节机构连接有安装盘，安装盘通过驱动机构安装有滑动块，滑动块上活动安装有两个夹板，两个夹板中卡接有激光模组，夹板的两侧侧壁分别安装有吹气管和吸气管，本发明通过激光模组发射的激光对物料进行雕刻、打标，采用夹板的形式与激光模组连接，可以方便快捷的更换，并能够适配多种型号的激光模组，激光模组的两侧设置了两个管路，对物料表面进行吹气清理和尾气收集，能够防止热融或者气化的物质在雕刻处的表面聚集，从而提高激光作用效果。

Description

一种用于激光打标雕刻设备的控制框架

技术领域

本发明涉及激光设备技术领域，具体为一种用于激光打标雕刻设备的控制框架。

背景技术

随着激光技术的逐渐成熟和应用发展,采用激光对金属、塑料、木材等材质进行雕刻、打标的技术已经广泛应用于工业。激光打标是利用其高能量密度的激光对工件进行局部照射，通过聚焦后的激光作用于承印材料，使物件表面熔融甚至气化，通过控制激光在材料表面的路径，从而形成需要的图文标记。

首先，一般来说为了提高激光雕刻、打标的效率和效果，物件与激光模组之间的距离需要根据模组的焦距来设定，如果需要雕刻的图案深浅变化较大，那么在激光作业过程中需要实时调节激光模组与物件之间的距离，从而弥补距离差，现在大部分的设备均是直接采用驱动电机和丝杆配合，然后根据需要控制改变激光模组的高度，但是这种方式的精度依靠丝杆的转动精度，并且运动过程中会产生水平向的扭矩从而引起偏差或者抖动。

另外，激光雕刻、打标基本均是让物件表面热融或者气化从而产生深浅变化，融化的物质如果没有及时从表面剥离，或者气化的物质形成雾状聚集在激光经过的空气中会影响雕刻、打标的效果。因此我们提出了一种用于激光打标雕刻设备的控制框架。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于激光打标雕刻设备的控制框架，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于激光打标雕刻设备的控制框架，包括支架，支架的下方安装有支腿，且所述支架的表面固定连接有立杆，所述立杆通过高度调节机构连接有安装盘，所述安装盘通过驱动机构安装有滑动块，所述滑动块上活动安装有两个夹板,所述两个夹板中卡接有激光模组，夹板的两侧侧壁分别安装有吹气管和吸气管。

优选的，所述高度调节机构包括与立杆的左侧侧壁上固定连接的横杆以及所述立杆的内部转动连接有丝杆，所述丝杆的上端贯穿立杆的侧壁且固定连接有驱动马达，所述横杆的内部通过转轴转动连接有翘杆，所述翘杆的内部滑动连接有滑杆，所述滑杆的右端与螺纹块转动连接，所述螺纹块啮合套接在丝杆的外侧壁上，所述翘杆的左侧固定连接有半齿环，所述半齿环与升降杆的侧壁啮合连接，且升降杆滑动连接在横杆的左端内部，所述升降杆的下端与安装盘固定连接。

优选的，所述驱动机构包括两个相互垂直交错的螺杆，每个螺杆上均啮合连接有一个移动块，每个移动块均固定连接一个推杆，两个推杆均贯穿滑动块并与滑动块滑动卡接，所述每个螺杆的端部均与一个电机的驱动轴连接。

优选的，所述安装盘的内部分为上下两层，两个螺杆分别位于两层内，且对应的电机安装在安装盘的外侧壁上。

优选的，所述滑动块呈倒“T”型结构，且所述滑动块的底部两端凸起处与夹板的顶端活动插接，并通过螺栓进行紧固，所述滑动块的侧壁还设有通线孔。

优选的，所述两个夹板的拼接处分别设有一个弧形的管槽，两个相对应的管槽内活动卡接吹气管或吸气管。

优选的，所述吹气管和吸气管的管路均由软质橡胶管和硬质金属管组成，所述吹气管的底端为倾斜向下的喷头，所述吸气管的底端为倾斜向下的喇叭口。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过激光模组发射的激光对物料进行雕刻、打标，采用夹板的形式与激光模组连接，可以方便快捷的更换，并能够适配多种型号的激光模组；而且在激光模组的两侧设置了两个管路，对物料表面进行吹气清理和尾气收集，能够防止热融或者气化的物质在雕刻处的表面聚集，从而提高激光作用效果；通过垂直交错的螺杆和推杆的配合实现激光模组在水平方向的运动；另外通过丝杆和翘杆的配合能够在丝杆的基础上进一步提高精度，并且采用半齿环与升降杆的配合减少了横向扭矩，减少横向扭矩带来的振动干扰。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的安装盘底面结构示意图；

图3为本发明的激光模组的安装位置结构图；

图4为本发明的激光模组、安装盘的结构爆炸图；

图5为本发明的图2的A部放大图；

图6为本发明的图3的B部放大图；

图7为本发明的高度调节机构的剖面结构图。

图中：1、支架，2、立杆，3、横杆，4、丝杆，5、驱动马达，6、转轴，7、翘杆，8、滑杆，9、螺纹块，10、半齿环，11、升降杆，12、安装盘，13、激光模组，14、电机，15、螺杆，16、推杆，17、夹板，18、螺栓，19、吸气管，20、吹气管，21、滑动块，22、管槽，23、通线孔，24、移动块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-7，本申请的框架结构包括支架1，支架1的下方安装有支腿，且所述支架1的表面固定连接有立杆2，所述立杆2通过高度调节机构连接有安装盘12，所述安装盘12通过驱动机构安装有滑动块21，通过驱动机构滑动块21可以上下移动从而适应不同高度的物料，所述滑动块21上活动安装有两个夹板17,所述两个夹板17中卡接有激光模组13，激光模组13根据不同的需求可以选择不同的型号来使用，如可采用JLM45型号的，4000mw的蓝光激光模组，其可对大部分非透明材质进行雕刻，打标工作。

夹板17的两侧侧壁分别安装有吹气管20和吸气管19，吹气管20和吸气管19分别与外部的不同的气泵连通，并且根据实际需求吹气管20以及吸气管19可以选择的开启，从而对物件表面的激光雕刻面上的熔融落下的物料进行清理以及对气化后的物料进行收集，减少悬浮在空气中干扰激光雕刻、打标的效果。

对于雕刻深浅不同图案时，为了让激光模组13与物件表面的距离控制的更加精准，所述高度调节机构包括与立杆2的左侧侧壁上固定连接的横杆3以及所述立杆2的内部转动连接有丝杆4，所述丝杆4的上端贯穿立杆2的侧壁且固定连接有驱动马达5，驱动马达5与外部控制器电连接并受其控制(虽然不同功率的激光模组对应的不同材质的雕刻深度速度不同，但是这个参数是可以实现试验得出的，所以能够预先计算好并输入到外部控制器中从而对驱动马达5进行控制从而保证物料表面距离一直与激光模组13的焦距对应)，所述横杆3的内部通过转轴6转动连接有翘杆7，转轴6左侧一段翘杆7的长度比转轴6右侧的一段翘杆7短，当翘杆7的右端绕着转轴6上下摆动时，翘杆7的左端也会随着上下摆动，但摆动的幅度较小，继而翘杆7的左端会带着半齿环10转动，使升降杆11小幅度的上下滑动，提高了升降杆11上升与下降的精度，所述翘杆7的内部滑动连接有滑杆8，当翘杆7与螺杆4处于垂直位置时，滑杆8缩进翘杆7的内部，当翘杆7与螺杆4不垂直时，滑杆8会从翘杆7的内部滑出，从而增加到了滑杆8的长度，继而使翘杆7可以随着螺纹块9的上下滑动而上下摆动，所述滑杆8的右端与螺纹块9转动连接，所述螺纹块9啮合套接在丝杆4的外侧壁上，所述翘杆7的左侧固定连接有半齿环10，所述半齿环10与升降杆11的侧壁啮合连接，且升降杆11滑动连接在横杆3的左端内部，所述升降杆11的下端与安装盘12固定连接，从而承载激光模组13。

为了使激光模组13能在水平面范围内自由移动，所述驱动机构包括两个相互垂直交错的螺杆15即实现X、Y轴方向移动，每个螺杆15上均啮合连接有一个移动块24，每个移动块24均固定连接一个推杆16，两个推杆16均贯穿滑动块21并与滑动块21滑动卡接，所述每个螺杆15的端部均与一个电机14的驱动轴连接，电机14通过线缆也与外部控制器电连接，并且根据事先设定好的程序进行移动，一个电机14转动带动对应的螺杆15转动，从而其上的移动快24会移动，带动推杆16移动进而拨动滑动块21移动，并且为了能使两个电机24同时工作也不会互相干扰，所述安装盘12的内部分为上下两层，两个螺杆15分别位于两层内，且对应的电机14安装在安装盘12的外侧壁上，这样两个电机24可以受外部控制同时移动，从而带动激光模组13绘制任一轨迹。

为了能够方便的更换、维护激光模组13，所述滑动块21呈倒“T”型结构(如图4所示)，且所述滑动块21的底部两端凸起处与夹板17的顶端活动插接后通过螺栓18进行紧固，这如图4和图5所示，夹板17的结构为内部中空，通过两块可将激光模组13包裹起来仅留底部的发射孔，从而保证运行过程中的稳定，当然如果考虑到散热问题，可将夹板17设置成多孔板的结构或者直接采用铝合金材质的并且表明在一体成型有散热翅片，所述滑动块21的侧壁还设有通线孔23，方便进行线路布置从而实现控制。

为了让吹气管20和吸气管19的管路安装更加稳固且不会影响激光模组13的移动，所述两个夹板17的拼接处分别设有一个弧形的管槽22，两个相对应的管槽22内活动卡接吹气管20或吸气管19，如此能够把吹气管20和吸气管19与激光模组13固定到一起同时运动，而且为了提高吹气和吸气效果，所述吹气管20和吸气管19的管路均由软质橡胶管和硬质金属管组成(在管槽22外部的部分是软质橡胶管方便弯折走线，管槽22内部是硬质金属管组成方便卡接定位)，而且如图4所示，吹气管20的底端为倾斜向下的喷头使吹出的气流对准物料表面，所述吸气管19的底端为倾斜向下的喇叭口，喇叭口呈敞开状，方便导流收集气体。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种用于激光打标雕刻设备的控制框架，包括支架(1)，支架(1)的下方安装有支腿，且所述支架(1)的表面固定连接有立杆(2)，其特征在于：所述立杆(2)通过高度调节机构连接有安装盘(12)，所述安装盘(12)通过驱动机构安装有滑动块(21)，所述滑动块(21)上活动安装有两个夹板(17),所述两个夹板(17)中卡接有激光模组(13)，夹板(17)的两侧侧壁分别安装有吹气管(20)和吸气管(19)。

2.根据权利要求1所述的一种用于激光打标雕刻设备的控制框架，其特征在于：所述高度调节机构包括与立杆(2)的左侧侧壁上固定连接的横杆(3)以及所述立杆(2)的内部转动连接有丝杆(4)，所述丝杆(4)的上端贯穿立杆(2)的侧壁且固定连接有驱动马达(5)，所述横杆(3)的内部通过转轴(6)转动连接有翘杆(7)，所述翘杆(7)的内部滑动连接有滑杆(8)，所述滑杆(8)的右端与螺纹块(9)转动连接，所述螺纹块(9)啮合套接在丝杆(4)的外侧壁上，所述翘杆(7)的左侧固定连接有半齿环(10)，所述半齿环(10)与升降杆(11)的侧壁啮合连接，且升降杆(11)滑动连接在横杆(3)的左端内部，所述升降杆(11)的下端与安装盘(12)固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于激光打标雕刻设备的控制框架，其特征在于：所述驱动机构包括两个相互垂直交错的螺杆(15)，每个螺杆(15)上均啮合连接有一个移动块(24)，每个移动块(24)均固定连接一个推杆(16)，两个推杆(16)均贯穿滑动块(21)并与滑动块(21)滑动卡接，所述每个螺杆(15)的端部均与一个电机(14)的驱动轴连接。

4.根据权利要求3所述的一种用于激光打标雕刻设备的控制框架，其特征在于：所述安装盘(12)的内部分为上下两层，两个螺杆(15)分别位于两层内，且对应的电机(14)安装在安装盘(12)的外侧壁上。

5.根据权利要求3所述的一种用于激光打标雕刻设备的控制框架，其特征在于：所述滑动块(21)呈倒“T”型结构，且所述滑动块(21)的底部两端凸起处与夹板(17)的顶端活动插接，并通过螺栓(18)进行紧固，所述滑动块(21)的侧壁还设有通线孔(23)。

6.根据权利要求1-5中任一权利要求所述的一种用于激光打标雕刻设备的控制框架，其特征在于：所述两个夹板(17)的拼接处分别设有一个弧形的管槽(22)，两个相对应的管槽(22)内活动卡接吹气管(20)或吸气管(19)。

7.根据权利要求6所述的一种用于激光打标雕刻设备的控制框架，其特征在于：所述吹气管(20)和吸气管(19)的管路均由软质橡胶管和硬质金属管组成，所述吹气管(20)的底端为倾斜向下的喷头，所述吸气管(19)的底端为倾斜向下的喇叭口。