CN207521878U - 一种五轴激光打标装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种五轴激光打标装置，包括电气箱和设于其上的激光打标头装置，还包括与激光打标头装置相对应设置的五轴运动平台，五轴运动平台包括用于沿X轴、Y轴和Z轴分别进行移动的X轴驱动组件Y轴驱动组件和Z轴驱动组件，Z轴驱动组件上设有用于带动工件夹具进行旋转的AC关节驱动组件。应用本实用新型提供的五轴激光打标装置，通过设置五轴运动平台实现工件五个自由度的运动，可实现工件任意空间位置和角度的精确定位控制，该装置成本低，且结构精度高，提高装置的加工效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及激光打标技术领域，更具体地说，涉及一种五轴激光打标装置。
背景技术
现有激光打标机主要有平面打标和3D打标两种。
平面激光打标设备已经十分普遍，是最基础的机型。这种设备只能在产品的一个平面区域进行激光打标。而现有3D打标机则多是采用Z轴动态调焦技术，通过动态改变激光焦距来实现高度不同的产品表面的三维加工。这种3D打标方式的不足在于也只能打产品的一部分曲面，对于背光区域是无法实现打标的。比如一个球体，正对着打标头的部分球体表面可以进行3D打标，但背对着激光头的“阴暗”区域则无法进行打标。为了解决“背面”打标问题，有些产品引入机械手对物品进行抓取然后进行翻面加工，这种方式可以实现物品的全覆盖打标，但缺点在于机械手通常投入成本较高，且时间长了机械手定位精度会下降，影响加工质量。
综上所述，如何有效地解决现有平面打标无法对物品进行全覆盖打标且成本较高等问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种五轴激光打标装置，以解决现有平面打标无法对物品进行全覆盖打标且成本较高等问题。
为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种五轴激光打标装置，包括电气箱和设于其上的激光打标头装置，还包括与所述激光打标头装置相对应设置的五轴运动平台，所述五轴运动平台包括用于沿X轴、Y轴和Z轴分别进行移动的X轴驱动组件、Y轴驱动组件和Z轴驱动组件，所述Z轴驱动组件上设有用于带动工件夹具进行旋转的AC关节驱动组件。
优选地，所述X轴驱动组件和Y轴驱动部件具体为滑轨滑块。
优选地，所述Z轴驱动组件具体为滚珠丝杆。
优选地，所述五轴运动平台的个数为两个，两个所述五轴运动平台的Y轴驱动部件共用一个滑轨。
优选地，所述AC关节驱动组件包括设于Z轴驱动组件上的C轴旋转动力件，所述C轴旋转动力件带动A轴旋转动力件和设于其上的工件夹具旋转。
优选地，所述五轴运动平台的底部设有滚轮。
本实用新型提供的五轴激光打标装置，包括电气箱和设于其上的激光打标头装置，还包括与激光打标头装置相对应设置的五轴运动平台，五轴运动平台包括用于沿X轴、Y轴和Z轴分别进行移动的X轴驱动组件Y轴驱动组件和Z轴驱动组件，Z轴驱动组件上设有用于带动工件夹具进行旋转的AC关节驱动组件。应用本实用新型提供的五轴激光打标装置，通过设置五轴运动平台实现工件五个自由度的运动，可实现工件任意空间位置和角度的精确定位控制，该装置成本低，且结构精度高，提高装置的加工效率。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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为本实用新型实施例提供的五轴激光打标装置的结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的五轴运动平台的结构示意图；
图3为图2中局部放大结构示意图。
附图中标记如下：
电气箱1、激光打标头装置2、五轴运动平台3、Y轴驱动组件4、X轴驱动组件5、Z轴驱动组件6、AC关节驱动组件7、C轴旋转动力件8、A轴旋转动力件9、工件夹具10。
具体实施方式
本实用新型实施例公开了一种五轴激光打标装置，以解决现有平面打标无法对物品进行全覆盖打标且成本较高等问题。
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-图3，图1为本实用新型实施例提供的五轴激光打标装置的结构示意图；图2为本实用新型实施例提供的五轴运动平台的结构示意图；图3为图2中局部放大结构示意图。
在一种具体的实施方式中，本实用新型提供的五轴激光打标装置，包括电气箱1和设于其上的激光打标头装置2，还包括与激光打标头装置2相对应设置的五轴运动平台3，五轴运动平台3包括用于沿X轴、Y轴和Z轴分别进行移动的X轴驱动组件5、Y轴驱动组件4和Z轴驱动组件6，Z轴驱动组件6上设有用于带动工件夹具10进行旋转的AC关节驱动组件7。
如图2所示，其中，X轴方向为图示中左右方向，Y轴方向为图示前后方向，当然，此处仅为优选的实施方案，在其他实施例中，也可以自行设置X轴、Y轴的方向，只要能够实现在水平面内的滑动即可。X轴驱动组件5可优选为滑轨滑块驱动，可以理解的是，其一般与电机连接，当然，在其他实施例中，也可以通过丝杆螺母等形式实现滑动，相应的，Y轴驱动组件4也可以为滑轨滑块驱动或丝杆螺母的形式，优选的，X轴驱动组件5和Y轴驱动组件4均为滑轨滑块驱动。
进一步地，Z轴驱动组件6为滚珠丝杆的形式，以进行精确，在其他实施例中，可通过滑轨滑块和滚珠丝杆结合的方式实现滑动，均在本实用新型的保护范围内。
在上述各实施例的基础上，五轴运动平台3的个数为两个，两个五轴运动平台3的Y轴驱动部件共用一个滑轨。由此设置，其可实现分别独立加工且结构紧凑，当一个五轴运动平台3加工时，另一个处于空闲状态方便用户进行上料和取料，提高装置的作业效率。
具体的，AC关节驱动组件7包括设于Z轴驱动组件6上的C轴旋转动力件8，C轴旋转动力件8带动A轴旋转动力件9和设于其上的工件夹具10旋转。A轴和C轴为两个旋转轴，呈90度安装，可进行360度的旋转运动。A轴和C轴通常称为AC关节，A轴直连工件的夹具，可对工件进行360度的旋转，C轴直连A轴，可将A轴连同工件一起实现另一个维度的360度旋转，通过这两个旋转轴配合便可实现工件的任意空间角度翻转。
进一步地，五轴运动平台3的底部设有滚轮，以当在不作业时，便于快速收纳和移动，可在五轴运动平台3的顶点处各分别设置滚轮，二者优选为可螺钉固定连接，在其他实施例中也可以不进行上述设置。
在一种具体的实施方式中，该装置的五轴运动平台各有X轴、Y轴、Z轴、A轴和C轴五个运动轴。其中X轴为左右方向运动，Y轴负责前后方向运动，Z轴负责上下升降运动，A轴和C轴为两个旋转轴，呈90度安装，可进行360度的旋转运动。XYZ三个轴采用相互90度安装位置，呈笛卡尔坐标系，这样便可实现空间的任意位置控制。控制平台各运动轴的电机均采用伺服或者步进电机，通过电脑运算以及现代数字运动控制技术便可实现工件的任意位置和任意角度的精确定位控制。
激光加工的一大特点是激光必须进行对焦，处于焦点位置的激光光斑最细能量最集中，这是激光加工所需要的位置。通过以上两个平台各五个轴的运动控制便可实现将工件需要加工的区域始终控制在激光焦点的位置进行加工，通过电脑软件集成控制，使激光打标和五轴运动平台实时有效结合，实现联动控制，这是本发明发案的最大特点。
采用该装置，不仅成本上低于机械手，而且采用精密的滚珠丝杆及直线导轨运动模组，结构精度上也要优于机械手，特别是长期加工的精度可以得到更有效保证，并且本方案实现了左右两个平台的互联加工，大大提高设备的加工效率。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (6)
1.一种五轴激光打标装置，包括电气箱和设于其上的激光打标头装置，其特征在于，还包括与所述激光打标头装置相对应设置的五轴运动平台，所述五轴运动平台包括用于沿X轴、Y轴和Z轴分别进行移动的X轴驱动组件、Y轴驱动组件和Z轴驱动组件，所述Z轴驱动组件上设有用于带动工件夹具进行旋转的AC关节驱动组件。
2.根据权利要求1所述的五轴激光打标装置，其特征在于，所述X轴驱动组件和Y轴驱动部件具体为滑轨滑块。
3.根据权利要求2所述的五轴激光打标装置，其特征在于，所述Z轴驱动组件具体为滚珠丝杆。
4.根据权利要求1-3任一项所述的五轴激光打标装置，其特征在于，所述五轴运动平台的个数为两个，两个所述五轴运动平台的Y轴驱动部件共用一个滑轨。
5.根据权利要求4所述的五轴激光打标装置，其特征在于，所述AC关节驱动组件包括设于Z轴驱动组件上的C轴旋转动力件，所述C轴旋转动力件带动A轴旋转动力件和设于其上的工件夹具旋转。
6.根据权利要求5所述的五轴激光打标装置，其特征在于，所述五轴运动平台的底部设有滚轮。
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| CN108749436A (zh) * | 2018-07-27 | 2018-11-06 | 浙江今跃机械科技开发有限公司 | 一种金属件的雕刻设备 |
| CN108919456A (zh) * | 2018-09-10 | 2018-11-30 | 珠海达明科技有限公司 | 一种高清摄像头精密调焦平台及调焦方法 |
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