CN207433113U - 一种自动化激光雕刻机的夹具装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种自动化激光雕刻机的夹具装置，其中所述自动化激光雕刻机包括底座、立柱、升降机构、横向平移机构、激光发生器和激光发生器夹具，所述激光发生器夹具包括四个支撑杆和圆形底板，所述圆形底板的上方通过一旋转机构连接至所述横向平移机构上，所述四个支撑杆的一端分别可旋转连接至所述圆形底板。本实用新型增加了激光发生器夹具的位置变化自由度，可以通过气缸和气缸的推力杆实现激光器的左右前后翻转，并且可以通过旋转机构实现旋转，自动调整横向位置和升降；采用自动化的横向平移机构、旋转机构和升降机构，实现自动化操作，可以直接通过对应的驱动电机一一对应调节，使用十分方便，结构简单，适用于大规模推广应用。

Description

一种自动化激光雕刻机的夹具装置

技术领域

本实用新型涉及激光雕刻技术领域，尤其涉及自动激光雕刻机技术领域，具体是指一种自动化激光雕刻机的夹具装置。

背景技术

激光雕刻机能提高雕刻的效率，使被雕刻处的表面光滑、圆润，迅速地降低被雕刻的非金属材料的温度，减少被雕刻物的形变和内应力；可广泛地用于对各种非金属材料进行精细雕刻的领域。

一般说来，激光雕刻加工按加工效果一般分为如下四种：一、激光雕刻线条加工，利用激光束在材料表面产生清晰的线条效果的加工方法；二、激光雕刻填充加工，利用激光束将某一特定区域内的材料表层全部汽化，形成凹陷效果的加工方法；三、激光雕刻镂空加工，利用激光束将某一特定区域内的材料全部汽化，形成镂空效果的加工方法；四、激光切割加工，将激光束投到物体表面进行切割、雕花，做精美的工艺品和纸制礼品比较多。

然而，现有技术中的激光雕刻加工装置的夹具仍具有如下缺陷：

(1)激光发生器的夹具的位置变化自由度很小，无法很好地根据待雕刻样品的特性和待雕刻样式自由调节激光发生器；

(2)激光雕刻机中激光发生器的位置调整多为手动调节，需要手动转动摇柄或手动松紧螺丝调整，十分费时费力，用户体验不高。

实用新型内容

本实用新型提供了一种自动化激光雕刻机的夹具装置，其目的在于克服现有技术中的缺陷，增加了激光发生器夹具的位置变化自由度，可以通过气缸和气缸的推力杆实现激光器的左右前后翻转，并且可以通过旋转机构实现360°旋转，自动调整横向位置和升降，实现自动化操作。

为了实现上述目的，本实用新型具有如下构成：

该自动化激光雕刻机的夹具装置，其主要特点是，所述自动化激光雕刻机包括底座、立柱、升降机构、横向平移机构、激光发生器和激光发生器夹具，所述立柱设置于所述底座的上方，所述升降机构固定于所述立柱上，所述横向平移机构的一端与所述升降机构相连接，所述激光发生器夹具包括四个支撑杆和圆形底板，所述圆形底板的上方通过一旋转机构连接至所述横向平移机构上，所述四个支撑杆的一端分别可旋转连接至所述圆形底板，所述圆形底板上与所述四个支撑杆的连接点在所述圆形底板的圆周上均匀分布，所述四个支撑杆的另一端均固定连接至一固定块，所述固定块的外表面设置有外螺纹，所述激光发生器的上方设置有激光器凹槽，所述激光器凹槽中设置有与所述固定块的外螺纹相适应的内螺纹，所述激光发生器通过所述内螺纹和外螺纹的匹配结构连接至所述固定块；

所述四个支撑杆中至少两个支撑杆的一端分别设置有一包含推力杆的气缸，所述气缸的推力杆与所对应的支撑杆的一端相连接，所述圆形底板与设置有气缸的支撑杆连接的位置处设置有一圆环，设置有气缸的支撑杆穿设于所述圆环中，且所述设置有气缸的支撑杆的外径小于所述圆环的内径，所述气缸固定于所述圆形底板上。

可选地，所述升降机构包括滑轨、滑块和滑块驱动电机，所述立柱的侧面设置有一滑轨凹槽，所述滑轨嵌设于所述滑轨凹槽的内部，所述滑轨的外表面为齿形表面，所述滑块为齿轮型，并嵌设于所述滑轨中，且所述滑块的外表面设置与所述滑轨的齿形表面相配合的齿面，所述滑块的外表面还配合有一驱动轮，所述驱动轮由所述滑块驱动电机的输出轴驱动转动，所述滑块的中间设置有一升降轴，所述升降轴连接至所述纵向平移机构。

可选地，所述升降机构还包括两个升降轴支架，所述升降轴支架与所述立柱平行设置，且所述两个升降轴支架设置于所述滑块的两侧面，所述升降轴的两端穿设于所述两个升降轴支架的侧面的滑槽中。

可选地，所述滑轨的顶部和底部还分别设置有一橡胶限位块，所述橡胶限位块的一侧设置有一限位块凹槽，所述限位块凹槽卡设在所述滑轨的外部。

可选地，所述旋转机构包括第一转盘和第二转盘，所述第一转盘与所述横向平移机构固定连接，所述第二转盘与所述圆形底板固定连接，所述第一转盘和第二转盘的中间均穿设有一驱动轴，所述驱动轴由一旋转驱动电机驱动转动，所述驱动轴相对于所述第一转盘可转动，且所述驱动轴与所述第二转盘连接的位置处设置有齿轮减速结构，所述驱动轴通过所述齿轮减速结构驱动所述第二转盘随所述驱动轴转动。

可选地，所述底座上还设置有旋转式样品平台，所述样品平台底部与所述底座可旋转连接。

可选地，所述底座上还设置有平移式样品平台，所述底座的表面设置有传送带，所述底座的内部设置有传送带驱动电机，所述传送带驱动电机驱动所述传送带转动，所述平移式样品平台固定于所述传送带的表面。

采用了该实用新型中的自动化激光雕刻机的夹具装置，增加了激光发生器夹具的位置变化自由度，可以通过气缸和气缸的推力杆实现激光器的左右前后翻转，并且可以通过旋转机构实现360°旋转，自动调整横向位置和升降；采用自动化的横向平移机构、旋转机构和升降机构，实现自动化操作，无需人工手动调节，可以直接通过对应的驱动电机一一对应调节，使用十分方便，结构简单，适用于大规模推广应用。

附图说明

图1为本实用新型的自动化激光雕刻机的结构示意图；

图2为本实用新型的自动化激光雕刻机的夹具装置的结构示意图；

图3为本实用新型的自动化激光雕刻机的夹具装置在第一位置的结构示意图；

图4为本实用新型的自动化激光雕刻机的夹具装置在第二位置的结构示意图；

图5为本实用新型的升降机构的结构示意图；

图6为本实用新型的横向平移机构的结构示意图；

图7为本实用新型的旋转机构的结构示意图。

附图标记：

1 底座

2 立柱

3 升降机构

31 滑轨

32 滑块

33 升降轴支架

34 滑槽

35 驱动轮

36 升降轴

4 横向平移机构

41 丝杆

42 丝杆旋转驱动电机

43 平移块

44 升降轴连接杆

5 激光发生器

6 激光发生器夹具

61 支撑杆

62 推力杆

63 圆形底板

64 圆环

65 固定块

7 样品平台

8 旋转机构

81 第一转盘

82 第二转盘

83 驱动轴

84 旋转驱动电机

具体实施方式

为了能够更清楚地描述本实用新型的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。

如图1～4所示，本实用新型提供了一种自动化激光雕刻机的夹具装置，所述自动化激光雕刻机包括底座1、立柱2、升降机构3、横向平移机构4、激光发生器5和激光发生器夹具6，所述立柱2设置于所述底座1的上方，所述升降机构3固定于所述立柱2上，所述横向平移机构4的一端与所述升降机构3相连接，所述激光发生器夹具6包括四个支撑杆61和圆形底板63，所述圆形底板63的上方通过一旋转机构连接至所述横向平移机构4上，所述四个支撑杆61的一端分别可旋转连接至所述圆形底板63，所述圆形底板63上与所述四个支撑杆61的连接点在所述圆形底板63的圆周上均匀分布，所述四个支撑杆61的另一端均固定连接至一固定块65，所述固定块65的外表面设置有外螺纹，所述激光发生器5的上方设置有激光器凹槽，所述激光器凹槽中设置有与所述固定块的外螺纹相适应的内螺纹，所述激光发生器5通过所述内螺纹和外螺纹的匹配结构连接至所述固定块；螺纹连接可以保证固定块65与激光发生器5之间的可靠连接。

所述四个支撑杆61中至少两个支撑杆61的一端分别设置有一包含推力杆62的气缸，所述气缸的推力杆62与所对应的支撑杆61的一端相连接，所述圆形底板63与设置有气缸的支撑杆61连接的位置处设置有一圆环64，设置有气缸的支撑杆61穿设于所述圆环64中，且所述设置有气缸的支撑杆61的外径小于所述圆环64的内径，所述气缸固定于所述圆形底板上。

通过调整设置有气缸的支撑杆61的位置，可以调整固定块65的不同的角度，从而可以调整激光发生器5的不同角度，实现激光发生器5的前后左右翻转，增加调整自由度。如图 2～4所示，示出了激光发生器5随固定块65转动具有不同角度的示例。其中仅示出了两个支撑杆61，仅为示例，实际应用中，可以进一步增加支撑杆61的数量。

如图5所示，在一种优选的实施方式中，所述升降机构3包括滑轨31、滑块32和滑块32驱动电机，所述立柱2的侧面设置有一滑轨31凹槽，所述滑轨31嵌设于所述滑轨31凹槽的内部，所述滑轨31的外表面为齿形表面，所述滑块32为齿轮型，并嵌设于所述滑轨31 中，且所述滑块32的外表面设置与所述滑轨31的齿形表面相配合的齿面，所述滑块32的外表面还配合有一驱动轮35，所述驱动轮35由所述滑块32驱动电机的输出轴驱动转动，所述滑块32的中间设置有一升降轴36，所述升降轴36连接至所述纵向平移机构。

在一种优选的实施方式中，所述升降机构3还包括两个升降轴支架，所述升降轴支架33 与所述立柱2平行设置，且所述两个升降轴支架33设置于所述滑块32的两侧面，所述升降轴36的两端穿设于所述两个升降轴支架33的侧面的滑槽34中。

在一种优选的实施方式中，所述滑轨31的顶部和底部还分别设置有一橡胶限位块，所述橡胶限位块的一侧设置有一限位块凹槽，所述限位块凹槽卡设在所述滑轨31的外部。橡胶限位块的位置可以根据实际需要调整，在调整时，需要施加大于橡胶限位块与滑轨31之间的摩擦力的力将其推到其他位置即可。松开手后，由于橡胶限位块自身重力不足以克服摩擦力，因此橡胶限位块保持在原位。

如图6所示，在一种优选的实施方式中，所述横向平移机构4包括丝杆41、丝杆旋转驱动电机42和平移块43，所述平移块43套设于所述丝杆41的外部，且所述平移块43的内部设置于与所述丝杆41的螺纹相适应的内螺纹，所述平移块43的下方固定有所述旋转机构。通过丝杆旋转驱动电机42驱动丝杆旋转，可以实现平移块43在丝杆41上沿丝杆41的延伸方向左右运动，从而实现激光发生器5的横向平移。进一步地，横向平移机构4通过升降轴连接杆44连接到升降机构3的升降轴36上。

如图7所示，在一种优选的实施方式中，所述旋转机构8包括第一转盘81和第二转盘 82，所述第一转盘81与所述横向平移机构4固定连接，所述第二转盘82与所述圆形底板63 固定连接，所述第一转盘81和第二转盘82的中间均穿设有一驱动轴83，所述驱动轴83由一旋转驱动电机84驱动转动，所述驱动轴83相对于所述第一转盘81可转动，且所述驱动轴83与所述第二转盘82连接的位置处设置有齿轮减速结构，所述驱动轴通过所述齿轮减速结构驱动所述第二转盘随所述驱动轴83转动。具体齿轮减速结构可以是大齿轮和小齿轮啮合的结构，通过大齿轮和小齿轮的齿数不同来实现减速驱动的作用。

在一种优选的实施方式中，所述底座1上还设置有样品平台7，样品平台7可以是旋转式样品平台，所述样品平台底部与所述底座1可旋转连接。旋转结构可以采用类似于上述旋转机构的结构，也可以采用其他旋转连接方式，旋转式样品平台的调节可以是自动或是手动。

在一种优选的实施方式中，样品平台还可以是平移式样品平台，所述底座1的表面设置有传送带，所述底座1的内部设置有传送带驱动电机，所述传送带驱动电机驱动所述传送带转动，所述平移式样品平台固定于所述传送带的表面。通过传送带的转动，可以实现平移式样品平台在底座1表面沿传送带延伸方向平移。

本实用新型的自动化激光雕刻机的夹具装置中的各个电子元器件或功能模块均可以采用现有技术中已有的产品，因此，本实用新型不需要任何辅助控制软件即可实现。

采用了该实用新型中的自动化激光雕刻机的夹具装置，增加了激光发生器夹具的位置变化自由度，可以通过气缸和气缸的推力杆实现激光器的左右前后翻转，并且可以通过旋转机构实现360°旋转，自动调整横向位置和升降；采用自动化的横向平移机构、旋转机构和升降机构，实现自动化操作，无需人工手动调节，可以直接通过对应的驱动电机一一对应调节，使用十分方便，结构简单，适用于大规模推广应用。

在此说明书中，本实用新型已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本实用新型的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (7)

1.一种自动化激光雕刻机的夹具装置，其特征在于，所述自动化激光雕刻机包括底座、立柱、升降机构、横向平移机构、激光发生器和激光发生器夹具，所述立柱设置于所述底座的上方，所述升降机构固定于所述立柱上，所述横向平移机构的一端与所述升降机构相连接，所述激光发生器夹具包括四个支撑杆和圆形底板，所述圆形底板的上方通过一旋转机构连接至所述横向平移机构上，所述四个支撑杆的一端分别可旋转连接至所述圆形底板，所述圆形底板上与所述四个支撑杆的连接点在所述圆形底板的圆周上均匀分布，所述四个支撑杆的另一端均固定连接至一固定块，所述固定块的外表面设置有外螺纹，所述激光发生器的上方设置有激光器凹槽，所述激光器凹槽中设置有与所述固定块的外螺纹相适应的内螺纹，所述激光发生器通过所述内螺纹和外螺纹的匹配结构连接至所述固定块；

所述四个支撑杆中至少两个支撑杆的一端分别设置有一包含推力杆的气缸，所述气缸的推力杆与所对应的支撑杆的一端相连接，所述圆形底板与设置有气缸的支撑杆连接的位置处设置有一圆环，设置有气缸的支撑杆穿设于所述圆环中，且所述设置有气缸的支撑杆的外径小于所述圆环的内径，所述气缸固定于所述圆形底板上。

2.根据权利要求1所述的自动化激光雕刻机的夹具装置，其特征在于，所述升降机构包括滑轨、滑块和滑块驱动电机，所述立柱的侧面设置有一滑轨凹槽，所述滑轨嵌设于所述滑轨凹槽的内部，所述滑轨的外表面为齿形表面，所述滑块为齿轮型，并嵌设于所述滑轨中，且所述滑块的外表面设置与所述滑轨的齿形表面相配合的齿面，所述滑块的外表面还配合有一驱动轮，所述驱动轮由所述滑块驱动电机的输出轴驱动转动，所述滑块的中间设置有一升降轴，所述升降轴连接至所述横向平移机构。

3.根据权利要求2所述的自动化激光雕刻机的夹具装置，其特征在于，所述升降机构还包括两个升降轴支架，所述升降轴支架与所述立柱平行设置，且所述两个升降轴支架设置于所述滑块的两侧面，所述升降轴的两端穿设于所述两个升降轴支架的侧面的滑槽中。

4.根据权利要求2所述的自动化激光雕刻机的夹具装置，其特征在于，所述滑轨的顶部和底部还分别设置有一橡胶限位块，所述橡胶限位块的一侧设置有一限位块凹槽，所述限位块凹槽卡设在所述滑轨的外部。

5.根据权利要求1所述的自动化激光雕刻机的夹具装置，其特征在于，所述旋转机构包括第一转盘和第二转盘，所述第一转盘与所述横向平移机构固定连接，所述第二转盘与所述圆形底板固定连接，所述第一转盘和第二转盘的中间均穿设有一驱动轴，所述驱动轴由一旋转驱动电机驱动转动，所述驱动轴相对于所述第一转盘可转动，且所述驱动轴与所述第二转盘连接的位置处设置有齿轮减速结构，所述驱动轴通过所述齿轮减速结构驱动所述第二转盘随所述驱动轴转动。

6.根据权利要求1所述的自动化激光雕刻机的夹具装置，其特征在于，所述底座上还设置有旋转式样品平台，所述样品平台底部与所述底座可旋转连接。

7.根据权利要求1所述的自动化激光雕刻机的夹具装置，其特征在于，所述底座上还设置有平移式样品平台，所述底座的表面设置有传送带，所述底座的内部设置有传送带驱动电机，所述传送带驱动电机驱动所述传送带转动，所述平移式样品平台固定于所述传送带的表面。