CN114633029A - 一种皮革纹激光雕刻装置及其雕刻方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了皮革纹激光雕刻技术领域的一种皮革纹激光雕刻装置，包括激光发射模块、顶横板和驱动顶横板进行空间上下左右进行移动的现有机械臂机构，所述顶横板下端面两端铰接有上角度杆，所述顶横板下端设置有两块与其平行的护罩板，两块护罩板中央固定设置有上下开口的矩形环板，两块所述护罩板中央均横向限位滑动设置有调节块；本发明解决了现有对于皮革进行激光雕刻时，皮革直接采用平铺，不采用定位机构进行夹装，皮革本身导热性较差，容易出现热量集中，在激光雕刻过程中极易产生加大能量，使得皮革出现变形情况，从而造成皮革表面出现皱痕和损坏，使得皮革产品质量较差的问题。

Description

一种皮革纹激光雕刻装置及其雕刻方法

技术领域

本发明涉及皮革纹激光雕刻技术领域，具体为一种皮革纹激光雕刻装置及其雕刻方法。

背景技术

激光雕刻加工是利用数控技术为基础，激光为加工媒介。加工材料在激光雕刻照射下瞬间的熔化和气化的物理变性，能使激光雕刻达到加工的目的。激光镌刻就是运用激光技术在物体上面刻写文字，这种技术刻出来的字没有刻痕，物体表面依然光滑，字迹亦不会磨损；

直接激光雕刻系统主要有3部分组成：高能量的激光，激光传输系统，光学系统，通过调节焦距，来调节单位面积上的能量。

由于激光束聚集产生灼烧效应，产生较大的能量，使得被雕刻物体表面出现融化和气化变形，对于导热性强的物体不会产生副作用；

现有对于皮革进行激光雕刻时，皮革直接采用平铺，不采用定位机构进行夹装，皮革本身导热性较差，容易出现热量集中，在激光雕刻过程中极易产生加大能量，使得皮革出现变形情况，从而造成皮革表面出现皱痕和损坏，使得皮革产品质量较差的问题出现；其次采用裸露雕刻，通外部空气不稳定，极易出现流动现象，使得皮革雕刻点温度变化较快，出现骤热骤冷的问题，从而导致雕刻位置的皮革出现起皱和起层的问题。

基于此，本发明设计了一种皮革纹激光雕刻装置及其雕刻方法，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种皮革纹激光雕刻装置及其雕刻方法，以解决上述背景技术中提出的现有对于皮革进行激光雕刻时，皮革直接采用平铺，不采用定位机构进行夹装，皮革本身导热性较差，容易出现热量集中，在激光雕刻过程中极易产生加大能量，使得皮革出现变形情况，从而造成皮革表面出现皱痕和损坏，使得皮革产品质量较差的问题出现；其次采用裸露雕刻，通外部空气不稳定，极易出现流动现象，使得皮革雕刻点温度变化较快，出现骤热骤冷的问题，从而导致雕刻位置的皮革出现起皱和起层的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种皮革纹激光雕刻装置，包括激光发射模块、顶横板和驱动顶横板进行空间上下左右进行移动的现有机械臂机构，所述顶横板下端面两端铰接有上角度杆，所述顶横板下端设置有两块与其平行的护罩板，两块护罩板中央固定设置有上下开口的矩形环板，两块所述护罩板中央均横向限位滑动设置有调节块，两个所述角度杆远离顶横板的一端分别转动设置在对应的调节块侧壁，两个所述调节块侧壁还转动设置有下角度杆，两个所述下角度杆下端均固定设置有铰接轴，两个所述铰接轴侧壁通过支架分别转动设置有两块压紧板，所述压紧板上设置有可使得压紧板、护罩板和顶横板进行平衡靠近和远离的导向机构；所述导向机构包括分别固定设置在两块压紧板上端面上垂直的引导杆，两个所述引导杆贯穿护罩板和顶横板且与护罩板和顶横板竖向滑动连接，所述激光发射模块固定设置在顶横板下端面中央，所述压紧板内部设置有可在设备下降雕刻前将皮革拉紧的拉紧机构。

作为本发明的进一步方案，所述拉紧机构包括分别水平转动设置每个压紧板内部腔体上的两个对称的拨杆，每个所述拨杆一端固定设置有驱动杆，所述驱动杆转动设置在压紧板靠近铰接轴的一端，所述驱动杆远离铰接轴的另外一端固定设置有竖向的弹簧杆，所述弹簧杆下端固定设置有用于压紧皮革的橡胶球，所述压紧板下端底面以驱动杆轴线为转轴向外开设有弧形缺口，所述弹簧杆可滑入弧形缺口内部，每侧两个所述驱动杆上端设置有在激光发射模块下降过程中可被铰接轴驱动向外旋转展开的驱动机构。

作为本发明的进一步方案，所述驱动机构包括分别同轴固定设置在驱动杆上端外壁的驱动齿轮，同侧的两个所述驱动齿轮之间啮合有同一块轴线水平的反转齿轮，所述反转齿轮通过支架固定设置在压紧板上端面上，所述反转齿轮两侧与驱动齿轮接触面上环绕其轴线环形固定设置有驱动齿牙，所述反转齿轮中央径向开设有同步带环槽，所述同步带环槽外壁套设有动力同步带，所述动力同步带套设在铰接轴外壁。

作为本发明的进一步方案，两个所述护罩板端头均螺接有用于调节顶横板和压紧板最远间隔的丝杠柱，所述丝杠柱端头与调节块侧壁接触，所述丝杠柱远离调节块的一端固定设置有用于省力转动丝杠柱的手轮。

作为本发明的进一步方案，所述矩形环板上端内壁开设有闭合的闭合槽，所述顶横板下端和侧壁固定设置有用于契合闭合槽的矩形立导板，所述闭合槽和矩形立导板接触面边缘均设置有边缘契合的倒角。

作为本发明的进一步方案，所述调节块与护罩板接触滑动平面上采用用于减小设备摩擦延长设备使用寿命的减摩材料。

作为本发明的进一步方案，一种皮革纹激光雕刻方法，该皮革纹激光雕刻方法的具体步骤如下：

步骤一：将需要进行激光雕刻的皮革转运到雕刻现场，对皮革进行检查，避免出现残次品，其次测量皮革厚度，激光雕刻装置的下降高度，避免出现过度挤压造成皮革出现碎裂；

步骤二：通过机械臂机构驱动激光雕刻装置下降，开始工作使得顶横板下降带动激光发射模块下降靠近皮革，使得激光雕刻装置中的压紧板下降压在皮革上表面，上角度杆和下角度杆的锐角角度逐渐减小，使得护罩板下降，最终使得矩形立导板闭合在矩形环板上；同时的矩形环板下降将需要进行雕刻的皮革四周压紧，避免激光雕刻过程中热量导致皮革出现形变翘起的问题；

步骤三：激光发射模块进行避光雕刻，雕刻过程中矩形立导板闭合在矩形环板，使得激光雕刻过程中处于相对封闭的环境，从而避免皮革被雕刻过程中产生烟雾和受到微风作用，导致雕刻位置的皮革出现高温起火的问题；

步骤四：雕刻完成后机械臂机构再将激光雕刻装置整体抬升脱离皮革表面，再进行移位继续雕刻，或者更换新的皮革进行继续雕刻。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明通过现有的机械臂机构驱动顶横板下降，使得护罩板和压紧板同时下降，再使得压紧板优先软着陆到皮革上端，其后再通过上角度杆和下角度杆的锐角减小，从而使得调节块进行水平滑动，将驱动护罩板的下降速度进行水平分解，使得护罩板和中央的矩形环板进行减速下降，最后软着陆到皮革上端将皮革需要进行雕刻的位置四周进行压紧，避免对皮革产生压痕的同时，避免皮革被激光雕刻时出现热量集中出现褶皱现象；其次也避免空气流动导致雕刻位置的皮革出现骤冷骤热，导致皮革花纹出现皱缩起层的现象。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明总体结构示意图；

图2为本发明侧俯视局部剖视结构示意图；

图3为本发明图2中A处放大结构示意图；

图4为本发明图2中B处放大结构示意图；

图5为本发明侧仰视局部剖视结构示意图；

图6为本发明图5中C处放大结构示意图；

图7为本发明方法流程总体结构示意图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

激光发射模块9，顶横板10，上角度杆11，护罩板12，矩形环板13，调节块14，下角度杆15，铰接轴16，压紧板17，引导杆18，拨杆20，驱动杆21，弹簧杆22，橡胶球23，弧形缺口24，驱动齿轮25，反转齿轮26，驱动齿牙27，同步带环槽28，动力同步带29，丝杠柱32，手轮33，闭合槽35，矩形立导板36。

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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种皮革纹激光雕刻装置，包括激光发射模块9、顶横板10和驱动顶横板10进行空间上下左右进行移动的现有机械臂机构，顶横板10下端面两端铰接有上角度杆11，顶横板10下端设置有两块与其平行的护罩板12，两块护罩板12中央固定设置有上下开口的矩形环板13，两块护罩板12中央均横向限位滑动设置有调节块14，两个上角度杆11远离顶横板10的一端分别转动设置在对应的调节块14侧壁，两个调节块14侧壁还转动设置有下角度杆15，两个下角度杆15下端均固定设置有铰接轴16，两个铰接轴16侧壁通过支架分别转动设置有两块压紧板17，压紧板17上设置有可使得压紧板17、护罩板12和顶横板10进行平衡靠近和远离的导向机构；导向机构包括分别固定设置在两块压紧板17上端面上垂直的引导杆18，两个引导杆18贯穿护罩板12和顶横板10且与护罩板12和顶横板竖向滑动连接，激光发射模块9固定设置在顶横板10下端面中央，压紧板17内部设置有可在设备下降雕刻前将皮革拉紧的拉紧机构；

本发明使用前，先将本装置组装完毕，如图1所示，图1中为本装置逆时针转动九十度，从图1左侧向右看为本装置的上端，本装置整体采用高度对称布置，从而使得设备整体下降位移和施力更加平稳避免出现卡死或者异常磨损的问题；其次本发明自身不能进行上下左右前后的移动，需要借助现有的机械臂设备进行协同工作(例如数控机床的机械臂类似)；

本发明使用时，将皮革平铺到本装置下端中央，使得需要雕刻的位置正好位于激光发射模块9正下端，启动机械臂机构，使得顶横板10下降(如图1和2所示，引导杆18同时贯穿护罩板12和顶横板10，使得护罩板12和顶横板10与压紧板17之间只能进行竖向的移动，其次由于调节块14位于护罩板12最边缘，使得护罩板12和顶横板10的竖向间隔距离处于最大，同理压紧板17和护罩板12竖向距离也为最大)，顶横板10下降使得护罩板12和压紧板17整体出现下降，也就是装置整体出现下降，当最下端的压紧板17压到皮革上表面时，此时压紧板17不能下降，依靠其重力压在皮革上端，这时顶横板10和护罩板12继续下降(顶横板10和护罩板12沿着引导杆18外壁向下滑动)，护罩板12下降使得调节块14下降，这时由于压紧板17不能下降，护罩板12向压紧板17靠近，会使得下角度杆15出现向水平方向转动的倾斜(如图1所示，由于两块压紧板17的间距受到两个引导杆18的作用，引导杆18又被护罩板12和顶横板10限制，也不能进行水平方向移动，三者相互限制)，下角度杆15倾斜，使得调节块14沿着护罩板12中间腔体内壁向装置中间滑动，从而使得上端的上角度杆11也随即开始向水平方向转动，同时设备的顶横板10下降速度不变，调节块14向设备中间滑动(上角度杆11和下角度杆15之间的锐角减小)，在竖直方向上和水平方向上进行速度分解，可以得知护罩板12整体下降速度变慢，从而缓慢下降，直到护罩板12中央的矩形环板13下端口压到皮革上端(当压到皮革上端时，矩形环板13速度最小)，从而避免护罩板12下降速度过快与皮革产生撞击，导致皮革表面出现撞击，产生撞击痕，从而导致皮革表面出现损坏的问题，当矩形环板13压到皮革表面时，将需要进行激光雕刻的皮革，雕刻位置四周进行一定压紧，这时再启动激光发射模块9对皮革表面进行雕刻，从而避免皮革出现热量集中，导致雕刻部位四周出现皱缩的问题；其次雕刻过程中将雕刻位置使用矩形环板13进行围挡，避免雕刻位置空气流速过快，导致雕刻花纹出现骤冷骤热，花纹皱缩起皮的问题出现，雕刻结束收，运行过程相反不再进行赘述，其次护罩板12、顶横板10和压紧板17水平位移时，三者处于分层状态，从而能使得激光发射模块9能被水平横向空气吹到，避免激光发射模块9出现过热寿命降低的问题出现，其次矩形环板13对皮革施加的压力大于压紧板17的压力，可能上升时对皮革会出现粘黏作用，先升起可使得皮革被压紧板17重力持续压紧，从而避免皮革被回程带起的问题出现；

本发明通过现有的机械臂机构驱动顶横板10下降，使得护罩板12和压紧板17同时下降，再使得压紧板17优先软着陆到皮革上端，其后再通过上角度杆11和下角度杆15的锐角减小，从而使得调节块14进行水平滑动，将驱动护罩板12的下降速度进行水平分解，使得护罩板12和中央的矩形环板13进行减速下降，最后软着陆到皮革上端将皮革需要进行雕刻的位置四周进行压紧，避免对皮革产生压痕的同时，避免皮革被激光雕刻时出现热量集中出现褶皱现象；其次也避免空气流动导致雕刻位置的皮革出现骤冷骤热，导致皮革花纹出现皱缩起层的现象。

作为本发明的进一步方案，拉紧机构包括分别水平转动设置每个压紧板17内部腔体上的两个对称的拨杆20，每个拨杆20一端固定设置有驱动杆21，驱动杆21转动设置在压紧板17靠近铰接轴16的一端，驱动杆21远离铰接轴16的另外一端固定设置有竖向的弹簧杆22，弹簧杆22下端固定设置有用于压紧皮革的橡胶球23，压紧板17下端底面以驱动杆21轴线为转轴向外开设有弧形缺口24，弹簧杆22可滑入弧形缺口24内部，每侧两个驱动杆21上端设置有在激光发射模块9下降过程中可被铰接轴16驱动向外旋转展开的驱动机构；驱动机构包括分别同轴固定设置在驱动杆21上端外壁的驱动齿轮25，同侧的两个驱动齿轮25之间啮合有同一块轴线水平的反转齿轮26，反转齿轮26通过支架固定设置在压紧板17上端面上，反转齿轮26两侧与驱动齿轮25接触面上环绕其轴线环形固定设置有驱动齿牙27，反转齿轮26中央径向开设有同步带环槽28，同步带环槽28外壁套设有动力同步带29，动力同步带29套设在铰接轴16外壁；

本发明使用时，当压紧板17软着陆下降到皮革表面，拨杆20端头靠近矩形环板13一端的橡胶球23也压在皮革表面上，同时的下角度杆15转动时驱动动力同步带29转动，动力同步带29转动通过同步带环槽28驱动反转齿轮26转动，反转齿轮26转动再通过驱动齿牙27驱动两侧的驱动齿轮25转动，驱动齿轮25转动驱动驱动杆21转动，驱动杆21转动驱动拨杆20向外转动打开，使得橡胶球23向外打开，从而将即将要进行雕刻的皮革位置向四周拉动，从而完成皮革的展平作用，随着设备继续下降，弹簧杆22压缩，从而避免橡胶球23对皮革点压力过大，产生意外压痕。

作为本发明的进一步方案，两个护罩板12端头均螺接有用于调节顶横板10和压紧板17最远间隔的丝杠柱32，丝杠柱32端头与调节块14侧壁接触，丝杠柱32远离调节块14的一端固定设置有用于省力转动丝杠柱32的手轮33；

本发明可转动手轮33驱动丝杠柱32转动，从而限制调节块14最外端距离，从而限制顶横板10、护罩板12和压紧板17，三者之间两两间隔，从而使得设备能工作下降和上升形成变短(当顶横板10、护罩板12和压紧板17三者最大间隔距离减短时，机械臂机构只需要上升较短距离即可对设备进行提升，从而能提高设备使用效率)，提高设备工作效率，同时也方便设备进行维修保养，

作为本发明的进一步方案，矩形环板13上端内壁开设有闭合的闭合槽35，顶横板10下端和侧壁固定设置有用于契合闭合槽35的矩形立导板36，闭合槽35和矩形立导板36接触面边缘均设置有边缘契合的倒角；

本发明能使得矩形立导板36顺利快速对接插入矩形环板13上端的闭合槽35中，从而完成矩形环板13的相对封闭状态，避免空气从矩形环板13上端进入矩形环板13中。

作为本发明的进一步方案，调节块14与护罩板12接触滑动平面上采用用于减小设备摩擦延长设备使用寿命的减摩材料。

作为本发明的进一步方案，一种皮革纹激光雕刻方法，该皮革纹激光雕刻方法的具体步骤如下：

步骤一：将需要进行激光雕刻的皮革转运到雕刻现场，对皮革进行检查，避免出现残次品，其次测量皮革厚度，激光雕刻装置的下降高度，避免出现过度挤压造成皮革出现碎裂；

步骤二：通过机械臂机构驱动激光雕刻装置下降，开始工作使得顶横板10下降带动激光发射模块9下降靠近皮革，使得激光雕刻装置中的压紧板17下降压在皮革上表面，上角度杆11和下角度杆15的锐角角度逐渐减小，使得护罩板12下降，最终使得矩形立导板36闭合在矩形环板13上；同时的矩形环板13下降将需要进行雕刻的皮革四周压紧，避免激光雕刻过程中热量导致皮革出现形变翘起的问题；

步骤三：激光发射模块9进行避光雕刻，雕刻过程中矩形立导板36闭合在矩形环板13，使得激光雕刻过程中处于相对封闭的环境，从而避免皮革被雕刻过程中产生烟雾和受到微风作用，导致雕刻位置的皮革出现高温起火的问题；

步骤四：雕刻完成后机械臂机构再将激光雕刻装置整体抬升脱离皮革表面，再进行移位继续雕刻，或者更换新的皮革进行继续雕刻。

Claims (8)

1.一种皮革纹激光雕刻装置，包括激光发射模块(9)、顶横板(10)和驱动顶横板(10)进行空间上下左右进行移动的现有机械臂机构，其特征在于：所述顶横板(10)下端面两端铰接有上角度杆(11)，所述顶横板(10)下端设置有两块与其平行的护罩板(12)，两块护罩板(12)中央固定设置有上下开口的矩形环板(13)，两块所述护罩板(12)中央均横向限位滑动设置有调节块(14)，两个所述上角度杆(11)远离顶横板(10)的一端分别转动设置在对应的调节块(14)侧壁，两个所述调节块(14)侧壁还转动设置有下角度杆(15)，两个所述下角度杆(15)下端均固定设置有铰接轴(16)，两个所述铰接轴(16)侧壁通过支架分别转动设置有两块压紧板(17)，所述压紧板(17)上设置有可使得压紧板(17)、护罩板(12)和顶横板(10)进行平衡靠近和远离的导向机构。

2.根据权利要求1所述的一种皮革纹激光雕刻装置，其特征在于：所述导向机构包括分别固定设置在两块压紧板(17)上端面上垂直的引导杆(18)，两个所述引导杆(18)贯穿护罩板(12)和顶横板(10)且与护罩板(12)和顶横板竖向滑动连接，所述激光发射模块(9)固定设置在顶横板(10)下端面中央，所述压紧板(17)内部设置有可在设备下降雕刻前将皮革拉紧的拉紧机构。

3.根据权利要求2所述的一种皮革纹激光雕刻装置，其特征在于：所述拉紧机构包括分别水平转动设置每个压紧板(17)内部腔体上的两个对称的拨杆(20)，每个所述拨杆(20)一端固定设置有驱动杆(21)，所述驱动杆(21)转动设置在压紧板(17)靠近铰接轴(16)的一端，所述驱动杆(21)远离铰接轴(16)的另外一端固定设置有竖向的弹簧杆(22)，所述弹簧杆(22)下端固定设置有用于压紧皮革的橡胶球(23)，所述压紧板(17)下端底面以驱动杆(21)轴线为转轴向外开设有弧形缺口(24)，所述弹簧杆(22)可滑入弧形缺口(24)内部，每侧两个所述驱动杆(21)上端设置有在激光发射模块(9)下降过程中可被铰接轴(16)驱动向外旋转展开的驱动机构。

4.根据权利要求1所述的一种皮革纹激光雕刻装置，其特征在于：所述驱动机构包括分别同轴固定设置在驱动杆(21)上端外壁的驱动齿轮(25)，同侧的两个所述驱动齿轮(25)之间啮合有同一块轴线水平的反转齿轮(26)，所述反转齿轮(26)通过支架固定设置在压紧板(17)上端面上，所述反转齿轮(26)两侧与驱动齿轮(25)接触面上环绕其轴线环形固定设置有驱动齿牙(27)，所述反转齿轮(26)中央径向开设有同步带环槽(28)，所述同步带环槽(28)外壁套设有动力同步带(29)，所述动力同步带(29)套设在铰接轴(16)外壁。

5.根据权利要求1所述的一种皮革纹激光雕刻装置，其特征在于：两个所述护罩板(12)端头均螺接有用于调节顶横板(10)和压紧板(17)最远间隔的丝杠柱(32)，所述丝杠柱(32)端头与调节块(14)侧壁接触，所述丝杠柱(32)远离调节块(14)的一端固定设置有用于省力转动丝杠柱(32)的手轮(33)。

6.根据权利要求1所述的一种皮革纹激光雕刻装置，其特征在于：所述矩形环板(13)上端内壁开设有闭合的闭合槽(35)，所述顶横板(10)下端和侧壁固定设置有用于契合闭合槽(35)的矩形立导板(36)，所述闭合槽(35)和矩形立导板(36)接触面边缘均设置有边缘契合的倒角。

7.根据权利要求1所述的一种皮革纹激光雕刻装置，其特征在于：所述调节块(14)与护罩板(12)接触滑动平面上采用用于减小设备摩擦延长设备使用寿命的减摩材料。

8.一种皮革纹激光雕刻方法，适用于权利要求1-7任意一项所述的一种皮革纹激光雕刻装置，其特征在于：该皮革纹激光雕刻方法的具体步骤如下：

步骤一：将需要进行激光雕刻的皮革转运到雕刻现场，对皮革进行检查，避免出现残次品，其次测量皮革厚度，激光雕刻装置的下降高度，避免出现过度挤压造成皮革出现碎裂；

步骤二：通过机械臂机构驱动激光雕刻装置下降，开始工作使得顶横板(10)下降带动激光发射模块(9)下降靠近皮革，使得激光雕刻装置中的压紧板(17)下降压在皮革上表面，上角度杆(11)和下角度杆(15)的锐角角度逐渐减小，使得护罩板(12)下降，最终使得矩形立导板(36)闭合在矩形环板(13)上；同时的矩形环板(13)下降将需要进行雕刻的皮革四周压紧，避免激光雕刻过程中热量导致皮革出现形变翘起的问题；

步骤三：激光发射模块(9)进行避光雕刻，雕刻过程中矩形立导板(36)闭合在矩形环板(13)，使得激光雕刻过程中处于相对封闭的环境，从而避免皮革被雕刻过程中产生烟雾和受到微风作用，导致雕刻位置的皮革出现高温起火的问题；

步骤四：雕刻完成后机械臂机构再将激光雕刻装置整体抬升脱离皮革表面，再进行移位继续雕刻，或者更换新的皮革进行继续雕刻。

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