CN115430924B - 激光镭雕设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及激光镭雕技术领域，特别涉及一种激光镭雕设备。本发明公开的激光镭雕设备，包括机架、三维动态激光装置、升降机构和上下料机构。升降机构使三维动态激光装置可沿机架竖直方向移动。上下料机构包括伺服组件和夹紧固定组件。伺服组件具有第一工位、第二工位，伺服组件可带动第一工位和第二工位相对机架移动。第一工位位于加工位置时，第二工位位于机架外；第二工位位于加工位置时，第一工位位于机架外。第一工位、第二工位都安装有夹紧固定组件。夹紧固定组件包括安装板、定位件和锁紧件。其中，定位件、锁紧件中的至少一者可更换。根据本发明实施例的激光镭雕设备，能够实现对任意曲面工件的精细加工，满足加工要求，并提高加工效率。

Description

激光镭雕设备

技术领域

本发明涉及激光镭雕技术领域，特别涉及一种激光镭雕设备。

背景技术

镭雕也称激光雕刻，是利用激光所持有的高能源，直接将文字、图案打印至材料表面的印刷工艺。

传统的激光镭雕设备主要以平面加工为主，采用多轴位移或六轴机器人上料位移的方式进行加工，机械结构复杂，而且加工效率低，加工精度低，对于不规则的曲面产品表面加工不能满足高精度要求。

发明内容

本发明提供一种激光镭雕设备，能够实现对任意曲面产品的精细加工，满足曲面产品表面加工的要求，并且能提高加工效率。

本发明提供一种激光镭雕设备，包括：机架；三维动态激光装置，安装于机架，能够产生用于激光镭雕的激光束；升降机构，安装于机架，与三维动态激光装置连接，使得三维动态激光装置可沿机架的竖直方向移动；以及上下料机构，安装于机架，上下料机构包括伺服组件和夹紧固定组件，伺服组件具有第一工位、第二工位，伺服组件可带动第一工位和第二工位相对机架移动，第一工位位于加工位置时，第二工位位于机架外，第二工位位于加工位置时，第一工位位于机架外，第一工位、第二工位都安装有夹紧固定组件，夹紧固定组件包括安装板、定位件和锁紧件，定位件和锁紧件设置于安装板，锁紧件能够相对定位件运动，使得锁紧件与定位件能够共同夹持固定镭雕产品，其中，定位件、锁紧件中的至少一者与安装板可拆卸连接，使得定位件、锁紧件中的至少一者可更换。

根据本发明，定位件与安装板可拆卸连接，定位件具有能够接触镭雕产品的定位面，不同的定位件具有不同的定位面，每种定位件的定位面与对应镭雕产品的至少部分表面匹配。

根据本发明，夹紧固定组件还包括：固定块，固定安装于安装板，定位件、锁紧件可拆卸安装于固定块。

根据本发明，伺服组件包括：滑动轨道，安装于机架；以及活动板，安装于滑动轨道，活动板可相对于滑动轨道滑动，第一工位和第二工位设置于活动板。

根据本发明，激光镭雕设备还包括：第一控制按钮，与伺服组件电连接，用于控制第一工位移动至加工位置；以及第二控制按钮，与伺服组件电连接，用于控制第二工位移动至加工位置。

根据本发明，三维动态激光装置包括：激光器，用于产生激光束；扩束镜，扩束镜的一端与激光器连接，三维动态激光扫描头，与扩束镜的另一端连接。

根据本发明，三维动态激光装置还包括：安装架，扩束镜安装于安装架；以及第一固定板，安装架、激光器、扩束镜分别安装于第一固定板，第一固定板与升降机构固定连接。

根据本发明，第一固定板上设有多个安装孔，多个安装孔沿激光器射出激光束的方向排布，安装架与安装孔可拆卸连接。

根据本发明，激光镭雕设备还包括：输入设备，安装于机架，与三维动态激光装置电连接，用于输入针对镭雕产品的加工图形以及加工参数；以及显示器，安装于机架，与所输入设备电连接，用于人机交互。

根据本发明，升降机构还包括：第二固定板，与三维动态激光装置固定连接；第三固定板，固定安装于机架；蜗轮蜗杆升降机，与第二固定板、第三固定板连接，蜗轮蜗杆升降机可带动第二固定板相对第三固定板沿机架的竖直方向升降；标尺，安装于第三固定板，标尺的延伸方向平行于第二固定板的升降方向；密封风琴罩，安装于第二固定板和第三固定板之间，蜗轮蜗杆升降机的部分位于密封风琴罩内；以及手轮，与蜗轮蜗杆升降机连接。

根据本发明激光镭雕设备包括机架、三维动态激光装置、升降机构和上下料机构。三维动态激光装置能够产生用于激光镭雕的激光束。升降机构与三维动态激光装置连接，使得三维动态激光装置可沿机架的竖直方向移动，从而可以调整三维动态激光装置与镭雕产品的高度，从而可以实现对任意待加工的曲面镭雕产品进行高精度的镭雕，满足加工要求。上下料机构包括伺服组件和夹紧固定组件。伺服组件具有第一工位、第二工位，伺服组件可带动第一工位和第二工位相对机架移动。第一工位位于加工位置时，第二工位位于机架外，第二工位位于加工位置时，第一工位位于机架外。第一工位、第二工位都安装有夹紧固定组件。夹紧固定组件包括安装板、定位件和锁紧件。其中，定位件、锁紧件中的至少一者与安装板可拆卸连接，使得定位件、锁紧件中的至少一者可更换，使得夹紧固定组件可以夹持不同形状的曲面产品。当第一工位位于加工位置对镭雕产品进行镭雕时，第二工位位于机架外进行上料、下料；当第二工位位于加工位置对镭雕产品进行镭雕时，第一工位位于机架外进行下料、上料，从而提高了生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明激光镭雕设备一实施例的立体示意图；

图2为本发明激光镭雕设备一实施例中上下料机构的结构示意图；

图3为图2中A处的局部放大示意图；

图4为本发明激光镭雕设备一实施例中三维动态激光装置的结构示意图；

图5为本发明激光镭雕设备一实施例中升降机构的结构示意图。

附图标号说明：

1000-激光镭雕设备；

100-机架；

200-三维动态激光装置；210-激光器；220-扩束镜；230-三维动态激光扫描头；240-安装架；250-第一固定板；251-安装孔；

300-升降机构；310-第二固定板；320-第三固定板；330-蜗轮蜗杆升降机；340-标尺；350-密封风琴罩；360-手轮；

400-上下料机构；410-伺服组件；D1-第一工位；D2-第二工位；411-滑动轨道；412-活动板；420-夹紧固定组件；421-安装板；422-定位件；423-锁紧件；424-固定块；

500-输入设备；

600-显示器；

700-冷水机；

800-烟尘净化器；

900-抽烟口。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参阅附图做进一步说明。

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的一部分实施例，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。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提供一种激光镭雕设备，能够实现对任意曲面工件的精细加工，满足曲面产品表面加工的要求，并且能提高加工效率。

如图1-3所示，激光镭雕设备1000包括机架100、三维动态激光装置200、升降机构300和上下料机构400。三维动态激光装置200安装于机架100，能够产生用于激光镭雕的激光束。升降机构300安装于机架100，与三维动态激光装置200连接，使得三维动态激光装置200可沿机架100的竖直方向移动。上下料机构400安装于机架100，上下料机构400包括伺服组件410和夹紧固定组件420。伺服组件410具有第一工位D1、第二工位D2，伺服组件410可带动第一工位D1和第二工位D2相对机架100移动。第一工位D1位于加工位置时，第二工位D2位于机架100外；第二工位D2位于加工位置时，第一工位D1位于机架100外。第一工位D1、第二工位D2都安装有夹紧固定组件420。夹紧固定组件420包括安装板421、定位件422和锁紧件423。定位件422和锁紧件423设置于安装板421，锁紧件423能够相对定位件422运动，使得锁紧件423与定位件422能够共同夹持固定镭雕产品。其中，定位件422、锁紧件423中的至少一者与安装板421可拆卸连接，使得定位件422、锁紧件423中的至少一者可更换。

在本实施例中，三维动态激光装置200可以产生高能量高密度的激光束，完成对产品曲面的镭雕。升降机构300与三维动态激光装置200连接，使得三维动态激光装置200可沿机架100的竖直方向移动，从而可以调整三维动态激光装置200与镭雕产品的高度，进而可以实现对任意待加工的曲面镭雕产品进行高精度的镭雕，满足加工要求。上下料机构400包括伺服组件410和夹紧固定组件420。伺服组件410具有第一工位D1、第二工位D2，伺服组件410可带动第一工位D1和第二工位D2相对机架100移动。第一工位D1位于加工位置时，第二工位D2位于机架100外，第二工位D2位于加工位置时，第一工位D1位于机架100外。第一工位D1、第二工位D2都安装有夹紧固定组件420。夹紧固定组件420包括安装板421、定位件422和锁紧件423。其中，定位件422、锁紧件423中的至少一者与安装板421可拆卸连接，使得定位件422、锁紧件423中的至少一者可更换，使得夹紧固定组件420可以夹持不同形状的曲面产品。当伺服组件410使得第一工位D1位于加工位置对镭雕产品进行镭雕时，第二工位D2位于机架100外进行上料、下料；当伺服组件410使得第二工位D2位于加工位置对镭雕产品进行镭雕时，第一工位D1位于机架100外进行下料、上料，从而提高了生产效率。

需要说明的是，在本实施例中，定位件422、锁紧件423中的至少一者可更换，可更换的定位件422或可更换的锁紧件423具有能够接触镭雕产品的定位面，该定位面可以与对应镭雕产品的至少部分表面匹配。从而使得夹紧固定组件420可以通过更换定位件422或锁紧件423的至少一者实现对不同形状的曲面产品进行夹持固定。

如图1-3所示，在一些实施例中，激光镭雕设备1000还包括第一控制按钮（图中未示出）和第二控制按钮（图中未示出）。第一控制按钮与伺服组件410电连接，用于控制第一工位D1移动至加工位置。第二控制按钮与伺服组件410电连接，用于控制第二工位D2移动至加工位置。在本实施例中，第一控制按钮控制第一工位D1移动至加工位置，第二控制按钮控制第二工位D2移动至加工位置。第一工位D1上料完成后，按下第一控制按钮将第一工位D1移动至工作位置对镭雕产品进行镭雕，此时对位于机架100外的第二工位D2进行上料。当第一工位D1镭雕完成，按下第二控制按钮，将已经上料完成的第二工位D2移动至工作位置对镭雕产品进行镭雕，对移出机架100外的第一工位D1上已经完成镭雕的产品进行下料和上料，操作简单方便。

如图1所示，在本实施例中，激光镭雕设备1000还包括冷水机700、烟尘净化器800和抽烟口900。冷水机700通过气管（图中未示出）和激光器210、三维动态激光扫描头230连接，可以对工作中的激光器210、三维动态激光扫描头230进行降温，降低能耗，使得激光镭雕设备1000工作时间更长，同时还能够提高加工质量。烟尘净化器800通过软管（图中未示出）、喉箍（图中未示出）和抽烟口900连接，将激光镭雕设备1000在工作过程中产生的烟尘和气味抽走，避免污染工作环境和影响工作人员。

如图1所示，在一些实施例中，激光镭雕设备1000还包括输入设备500和显示器600。输入设备500安装于机架100，与三维动态激光装置200电连接，用于输入针对镭雕产品的加工图形以及加工参数。显示器600安装于机架100，与输入设备500电连接，用于人机交互。在本实施例中，生产者根据镭雕产品的加工要求将加工图形和加工参数通过输入设备500进行输入，然后输入的加工图形和加工参数在显示器600显示，方便用户操控。与输入设备500电连接的三维动态激光装置200按照输入的加工图形和加工参数使得三维动态激光扫描头230的激光束进行三维偏转，激光束聚焦后在加工产品表面形成高能量高密度的激光束，完成对镭雕产品曲面的镭雕。

如图2所示，在一些实施例中，伺服组件410包括滑动轨道411和活动板412。滑动轨道411安装于机架100。活动板412安装于滑动轨道411，活动板412可相对于滑动轨道411滑动，第一工位D1和第二工位D2设置于活动板412。在本实施例中，滑动轨道411安装于机架100，活动板412安装于滑动轨道411。活动板412相对于滑动轨道411滑动，从而带动第一工位D1、第二工位D2移动。当第一工位D1在工作位置进行镭雕时，第二工位D2位于机架100外，对第二工位D2进行上料，将镭雕产品用夹紧固定组件420夹紧定位，第一工位D1镭雕完成后，活动板412带动第一工位D1相对滑动轨道411滑动，将第一工位D1移出机架100外，第二工位D2移动至工作位置对镭雕产品进行镭雕，对第一工位D1镭雕后的产品进行下料，然后对第一工位D1进行上料，以此循环，重复以上动作，第二工位D2、第一工位D1反复进行上料、镭雕、下料操作，从而提高了生产效率。

如图2-3所示，在一些实施例中，定位件422与安装板421可拆卸连接，定位件422具有能够接触镭雕产品的定位面，使得定位件422可以更换。不同的定位件422具有不同的定位面，每种定位件422的定位面与对应镭雕产品的至少部分表面匹配，使得夹紧固定组件420可以通过更换不同的定位件422，将镭雕产品固定于夹紧固定组件420。在本实施例中，当激光镭雕设备1000对不同的镭雕产品进行镭雕时，可以选取定位面与镭雕产品的至少部分表面匹配的定位件422，将该定位件422安装至安装板421对镭雕产品进行定位，再通过锁紧件423进行加紧固定，从而实现了激光镭雕设备1000对不同镭雕产品的镭雕，同时也提高了对镭雕产品的定位精度，进而提高了对镭雕产品的加工精度。

如图3所示，在一些实施例中，夹紧固定组件420还包括固定块424。固定安装于安装板421，定位件422、锁紧件423可拆卸安装于固定块424。在本实施例中，定位件422、锁紧件423可拆卸安装于固定块424，使得定位件422和锁紧件423方便更换。

如图4所示，在一些实施例中，三维动态激光装置200包括激光器210、扩束镜220和三维动态激光扫描头230。激光器210用于产生激光束。扩束镜220的一端与激光器210连接，扩束镜220的另一端与三维动态激光扫描头230连接。在本实施例中，激光器210产生的激光束通过扩束镜220扩束后，照射在三维动态激光扫描头230，三维动态激光扫描头230按照编程轨迹实现激光束的三维偏转，激光束聚焦后在镭雕产品表面形成一个个微细的高能量高密度的激光束，完成对产品曲面的镭雕。扩束镜220的作用是对激光束进行扩束，以便减小射出激光束的发散度，扩大激光聚焦前的光斑，使得激光束更精准，提高激光束的准直性，有效改善高精度要求的加工质量。

如图4所示，在一些实施例中，三维动态激光装置200还包括安装架240和第一固定板250。扩束镜220安装于安装架240。安装架240、激光器210和扩束镜220分别安装于第一固定板250，第一固定板250与升降机构300固定连接。在本实施例中，一方面第一固定板250用于定位激光器210、扩束镜220和三维动态激光扫描头230。另一方面第一固定板250用于与升降机构300连接，使得升降机构300带动三维动态激光装置200沿机架100的竖直方向移动，从而可以调整三维动态激光装置200与镭雕产品的高度，进而可以实现对任意待加工的曲面镭雕产品进行高精度的镭雕，满足加工要求。

在本实施例中安装架240与扩束镜220连接，在稳定扩束镜220的同时还可以通过调节安装架240位置对扩束镜220进行调整，使得扩束镜220的光路更加的准确，提高加工精度。

如图4所示，在一些实施例中，第一固定板250上设有多个安装孔251，多个安装孔251沿激光器210射出激光束的方向排布。安装架240与安装孔251可拆卸连接。在本实施例中，可根据不同镭雕产品的加工需求，选择合适位置的安装孔251对安装架240进行固定，方便了生产者对不同镭雕产品的的加工，适用范围广。

如图5所示，在一些实施例中，升降机构300还包括：第二固定板310、第三固定板320、标尺340、密封风琴罩350和手轮360。第二固定板310与三维动态激光装置200固定连接。第三固定板320固定安装于机架100。蜗轮蜗杆升降机330与第二固定板310、第三固定板320连接，蜗轮蜗杆升降机330可带动第二固定板310相对第三固定板320沿机架100的竖直方向升降。标尺340安装于第三固定板320，标尺340的延伸方向平行于第二固定板310的升降方向。密封风琴罩350安装于第二固定板310和第三固定板320之间，蜗轮蜗杆升降机330的部分位于密封风琴罩350内。手轮360与蜗轮蜗杆升降机330连接。在本实施例中，通过手轮360控制蜗轮蜗杆升降机330带动第二固定板310相对第三固定板320移动，从而根据不同镭雕产品调整固定板上三维动态激光装置200的高度，满足不同的加工需求。密封风琴罩350可以伸缩，密封风琴罩350安装于第以固定板和第三固定板320之间，在第二固定板310相对第三固定板320移动的的同时始终使得蜗轮蜗杆升降机330的部分罩设其中，对蜗轮蜗杆升降机330起到了一定的保护的作用，有效防尘的同时也增加激光镭雕设备1000的整体美观。

在本实施例中，标尺340定于第三固定板320，当第二固定板310相对第三固定板320移动时，可以通过参考标尺340上的刻度来确定第二固定板310的移动位置，提高了设备的加工精度。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种激光镭雕设备，其特征在于，包括：

机架；

升降机构，安装于所述机架；

三维动态激光装置，安装于所述机架，所述三维动态激光装置与所述升降机构连接，使得所述三维动态激光装置可沿所述机架的竖直方向移动，所述三维动态激光装置能够产生用于激光镭雕的激光束，所述三维动态激光装置包括：

激光器，用于产生激光束；

扩束镜，所述扩束镜的一端与所述激光器连接；

三维动态激光扫描头，与所述扩束镜的另一端连接；

安装架，所述扩束镜安装于所述安装架；以及

第一固定板，所述安装架、所述激光器、所述扩束镜分别安装于所述第一固定板，所述第一固定板与所述升降机构固定连接，所述第一固定板上设有多个安装孔，所述多个安装孔沿所述激光器射出激光束的方向排布，所述安装架与所述安装孔可拆卸连接，根据不同镭雕产品选择相应位置的所述安装孔对所述安装架进行固定；以及

上下料机构，安装于所述机架，所述上下料机构包括伺服组件和夹紧固定组件，所述伺服组件具有第一工位、第二工位，所述伺服组件可带动所述第一工位和所述第二工位相对所述机架移动，所述第一工位位于加工位置时，所述第二工位位于所述机架外，所述第二工位位于加工位置时，所述第一工位位于所述机架外，所述第一工位、所述第二工位都安装有所述夹紧固定组件，所述夹紧固定组件包括安装板、定位件和锁紧件，所述定位件和所述锁紧件设置于所述安装板，所述锁紧件能够相对所述定位件运动，使得所述锁紧件与所述定位件能够共同夹持固定镭雕产品，其中，所述定位件、所述锁紧件中的至少一者与所述安装板可拆卸连接，使得所述定位件、所述锁紧件中的至少一者可更换，所述定位件与所述安装板可拆卸连接，所述定位件具有能够接触镭雕产品的定位面，不同的所述定位件具有不同的所述定位面，每种所述定位件的所述定位面与对应镭雕产品的至少部分表面匹配，

所述升降机构还包括：

第二固定板，与所述三维动态激光装置固定连接；

第三固定板，固定安装于所述机架；

蜗轮蜗杆升降机，与所述第二固定板、所述第三固定板连接，所述蜗轮蜗杆升降机可带动所述第二固定板相对所述第三固定板沿所述机架的竖直方向升降；

标尺，安装于所述第三固定板，所述标尺的延伸方向平行于所述第二固定板的升降方向；

密封风琴罩，安装于所述第二固定板和所述第三固定板之间，所述蜗轮蜗杆升降机的部分位于所述密封风琴罩内；以及

手轮，与所述蜗轮蜗杆升降机连接。

2.如权利要求1所述的激光镭雕设备，其特征在于，所述夹紧固定组件还包括：

固定块，固定安装于所述安装板，所述定位件、所述锁紧件可拆卸安装于所述固定块。

3.如权利要求1所述的激光镭雕设备，其特征在于，所述伺服组件包括：

滑动轨道，安装于所述机架；以及

活动板，安装于所述滑动轨道，所述活动板可相对于所述滑动轨道滑动，所述第一工位和所述第二工位设置于所述活动板。

4.如权利要求1所述的激光镭雕设备，其特征在于，还包括：

第一控制按钮，与所述伺服组件电连接，用于控制第一工位移动至加工位置；以及

第二控制按钮，与所述伺服组件电连接，用于控制第二工位移动至加工位置。

5.如权利要求1所述的激光镭雕设备，其特征在于，还包括：

输入设备，安装于所述机架，与所述三维动态激光装置电连接，用于输入针对镭雕产品的加工图形以及加工参数；以及

显示器，安装于所述机架，与所述输入设备电连接，用于人机交互。

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