CN210475872U - 基于arm+fpga高速高精度数控雕刻机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于ARM+FPGA高速高精度数控雕刻机，包括底板，还包括装设在所述底板上的Y轴驱动机构、转盘旋转机构、上料机构、下料机构以及激光雕刻机构，转盘旋转机构装设在所述Y轴驱动机构上的转盘旋转机构，上料机构装设在所述Y轴驱动机构的一侧；下料机构与所述上料机构结构相同，其用于将雕刻后的产品通过吸料组件移出所述转盘旋转机构至收料盘；激光雕刻机构，通过一安装架固定在所述Y轴驱动机构的末端且置于所述转盘旋转机构行程终端的正上方，其上设置有第一X轴驱动机构以及被所述第一X轴驱动机构驱动做X轴向移动的激光雕刻组件。本实用新型雕刻机能够提高雕刻效率和雕刻精度。

Description

基于ARM+FPGA高速高精度数控雕刻机

技术领域

本实用新型涉及雕刻机，具体的说是涉及一种基于ARM+FPGA高速高精度数控雕刻机。

背景技术

雕刻机主要应用在于广告业、工艺业、模具业、电子工业、建筑业、印刷包装业、木工业、装饰业、墓碑业、水晶产品业等。雕刻耗材为亚克力有机板、PVC板、芙蓉板、双色板、木工板、密度板、大理石、防火板、橡胶板、玻璃，水晶等；业务对象为广告公司、装潢公司、酒店、宾馆、商场、学校、医院、办公楼、娱乐场所、洗浴中心、集团、企业、行政机关等。

ARM是一款处理器，FPGA是现场可编程门阵列，通过ARM+FPGA可以更好的操控数控雕刻机，提高雕刻效率及雕刻质量。

传统的雕刻机在送料机构、雕刻机构上运行略有不足，需要改进。

实用新型内容

针对现有技术中的不足，本实用新型要解决的技术问题在于提供了一种基于ARM+FPGA高速高精度数控雕刻机，设计该雕刻机的目的是为了提高雕刻效率和雕刻精度。

为解决上述技术问题，本实用新型通过以下方案来实现：基于ARM+FPGA高速高精度数控雕刻机，包括底板，还包括装设在所述底板上的：

一Y轴驱动机构；

装设在所述Y轴驱动机构上的转盘旋转机构，所述转盘旋转机构被所述Y轴驱动机构驱动做Y轴向移动；

一上料机构，装设在所述Y轴驱动机构的一侧，其上设置有用于将产品移送至所述转盘旋转机构上的吸料组件；

一下料机构，与所述上料机构结构相同，其用于将雕刻后的产品通过吸料组件移出所述转盘旋转机构至收料盘；

一激光雕刻机构，通过一安装架固定在所述Y轴驱动机构的末端且置于所述转盘旋转机构行程终端的正上方，其上设置有第一X轴驱动机构以及被所述第一X轴驱动机构驱动做X轴向移动的激光雕刻组件。

进一步的，所述Y轴驱动机构包括第一电机、第一螺杆、第一电机座、第一双直线导轨以及限位挡板，所述第一双直线导轨并排的固定在所述底板上，其一端固定有第一电机座，所述第一电机座固定有第一电机，所述第一电机的驱动端连接第一螺杆，所述第一螺杆设置在第一双直线导轨之间且其上螺接有第一活动块，所述第一活动块上端面固设有一水平活动板，所述第一水平活动板的下端面两侧滑接于第一双直线导轨上，其上端固定有所述转盘旋转机构。

进一步的，所述转盘旋转机构包括驱动端朝上设置的第二电机、第二电机座和转盘，所述第二电机通过第二电机座固定在Y轴驱动机构上，其上端驱动部连接所述转盘，所述第二电机驱动所述转盘旋转，所述转盘上端面设置有网板，网板下端安装有负压装置，通过负压装置的吸附能够使网板上面的产品固定。

进一步的，所述上料机构的取料部下方设置有固定在所述底板上的上料存储盘，其包括升降装置、取料负压装置以及驱动所述升降装置做X轴向移动的第二X轴驱动机构。

进一步的，所述升降装置包括取料支架、第三电机、齿条以及四根导杆，所述取料支架的竖部板体侧装于所述第二X轴驱动机构的皮带活动部上，其上端为横向为一平板，平板上板面上设置齿条过孔、导杆过孔，其上板面还安装有所述第三电机，所述第三电机的驱动端连接齿轮，齿轮的一个侧部啮合有竖置的齿条，所述齿条穿设在齿条过孔内，其背侧向通过一滚轮定向，滚轮通过滚轮安装座固定在所述平板上，所述齿条的下端面连接一负压装置安装板，所述负压装置安装板上设置有负压装置，其下端面安装有负压吸嘴，所述负压装置通过导管连接该负压吸嘴，所述四根导杆通过导杆座穿设在所述平板上，其下端固定在所述负压装置安装板上。

进一步的，所述安装架包括两个立柱及一侧板，侧板两端连接两个立柱上；

所述激光雕刻机构，其上的第一X轴驱动机构包括X轴向的第二双直线导轨、第二螺杆、第四电机和竖置活动板，所述第二双直线导轨并排的设置在所述安装架上，其之间设置有第二螺杆座，所述第二螺杆架设在所述第二螺杆座上，其一端连接所述第四电机并被所述第四电机驱动做旋转动作，所述第二螺杆的杆体上螺接有一活动块，该活动块外侧端连接所述竖置活动板，所述竖置活动板的内侧上下部滑接于所述第二双直线导轨上，其外侧面安装有所述激光雕刻组件；

所述第四电机驱动所述第二螺杆旋转，所述第二螺杆旋转驱动所述活动块移动，所述活动块移动带动所述竖置活动板沿所述第二双直线导轨做X轴向移动，所述竖置活动板带动其上的激光雕刻组件做X轴向移动。

进一步的，激光雕刻组件包括装设在所述竖置活动板上的激光器和CCD视觉检测装置，激光器朝下指向转盘旋转机构，CCD视觉检测装置用于检测产品的雕刻后是否合格。

相对于现有技术，本实用新型的有益效果是：本实用新型雕刻机上设置有上料机构、下料机构、Y轴驱动机构、转盘旋转机构以及激光雕刻机构，通过各机构的相互配合，使产品能够顺畅被雕刻，而被雕刻的产品通过CCD视觉检测装置来判断是否合格。本实用新型的雕刻机能够提高雕刻效率和雕刻精度。

附图说明

图1为本实用新型雕刻机整体结构示意图。

图2为本实用新型激光雕刻机构结构示意图。

图3为本实用新型Y轴驱动机构结构示意图。

图4为本实用新型上料机构或下料机构结构示意图。

具体实施方式

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，使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。显然，本实用新型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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1，本实用新型的具体结构如下：

本实用新型数控雕刻机上的控制部设有ARM+FPGA系统。

请参照附图1-4，本实用新型的一种基于ARM+FPGA高速高精度数控雕刻机，包括底板1，还包括装设在所述底板1上的：

一Y轴驱动机构4；

装设在所述Y轴驱动机构4上的转盘旋转机构42，所述转盘旋转机构42被所述Y轴驱动机构4驱动做Y轴向移动；

一上料机构3，装设在所述Y轴驱动机构4的一侧，其上设置有用于将产品移送至所述转盘旋转机构42上的吸料组件；

一下料机构9，与所述上料机构3结构相同，其用于将雕刻后的产品通过吸料组件移出所述转盘旋转机构42至收料盘2；

一激光雕刻机构8，通过一安装架81固定在所述Y轴驱动机构4的末端且置于所述转盘旋转机构42行程终端的正上方，其上设置有第一X轴驱动机构以及被所述第一X轴驱动机构驱动做X轴向移动的激光雕刻组件。

本实施例的一种优选技术方案：所述Y轴驱动机构4包括第一电机44、第一螺杆、第一电机座、第一双直线导轨以及限位挡板41，所述第一双直线导轨并排的固定在所述底板1上，其一端固定有第一电机座，所述第一电机座固定有第一电机44，所述第一电机44的驱动端连接第一螺杆，所述第一螺杆设置在第一双直线导轨之间且其上螺接有第一活动块，所述第一活动块上端面固设有一水平活动板，所述第一水平活动板的下端面两侧滑接于第一双直线导轨上，其上端固定有所述转盘旋转机构42。

本实施例的一种优选技术方案：所述转盘旋转机构42包括驱动端朝上设置的第二电机、第二电机座和转盘43，所述第二电机通过第二电机座固定在Y轴驱动机构4上，其上端驱动部连接所述转盘43，所述第二电机驱动所述转盘43旋转，所述转盘43上端面设置有网板5，网板5下端安装有负压装置，通过负压装置的吸附能够使网板5上面的产品固定。

本实施例的一种优选技术方案：所述上料机构3的取料部下方设置有固定在所述底板1上的上料存储盘6，其包括升降装置、取料负压装置以及驱动所述升降装置做X轴向移动的第二X轴驱动机构7。

本实施例的一种优选技术方案：所述升降装置包括取料支架31、第三电机32、齿条33以及四根导杆34，所述取料支架31的竖部板体侧装于所述第二X轴驱动机构7的皮带活动部上，其上端为横向为一平板，平板上板面上设置齿条过孔、导杆过孔，其上板面还安装有所述第三电机32，所述第三电机32的驱动端连接齿轮，齿轮的一个侧部啮合有竖置的齿条33，所述齿条33穿设在齿条过孔内，其背侧向通过一滚轮定向，滚轮通过滚轮安装座固定在所述平板上，所述齿条33的下端面连接一负压装置安装板35，所述负压装置安装板35上设置有负压装置，其下端面安装有负压吸嘴36，所述负压装置通过导管连接该负压吸嘴36，所述四根导杆34通过导杆座穿设在所述平板上，其下端固定在所述负压装置安装板35上。

本实施例的一种优选技术方案：所述安装架81包括两个立柱及一侧板，侧板两端连接两个立柱上；

所述激光雕刻机构8，其上的第一X轴驱动机构包括X轴向的第二双直线导轨82、第二螺杆86、第四电机87和竖置活动板85，所述第二双直线导轨82并排的设置在所述安装架81上，其之间设置有第二螺杆座，所述第二螺杆86架设在所述第二螺杆座上，其一端连接所述第四电机87并被所述第四电机87驱动做旋转动作，所述第二螺杆86的杆体上螺接有一活动块，该活动块外侧端连接所述竖置活动板85，所述竖置活动板85的内侧上下部滑接于所述第二双直线导轨82上，其外侧面安装有所述激光雕刻组件；

所述第四电机87驱动所述第二螺杆86旋转，所述第二螺杆86旋转驱动所述活动块移动，所述活动块移动带动所述竖置活动板85沿所述第二双直线导轨82做X轴向移动，所述竖置活动板85带动其上的激光雕刻组件做X轴向移动。

本实施例的一种优选技术方案：激光雕刻组件包括装设在所述竖置活动板85上的激光器84和CCD视觉检测装置83，激光器84朝下指向转盘旋转机构42，CCD视觉检测装置83用于检测产品的雕刻后是否合格。

实施例2：

通过外部机械手将产品送入上料存储盘6上，然后上料机构3上的第二X轴驱动机构7驱动皮带使取料支架31沿横向导轨移动至上料存储盘6上方，第三电机32驱动齿条33向下移动，齿条33带动负压装置安装板35向下移动。所述负压装置安装板35上的负压装置工作，使所述负压吸嘴36产生负压，负压吸嘴36将产品吸紧，然后第三电机32反转带动负压吸嘴36上升一段距离。此时，第二X轴驱动机构7驱动取料支架31及产品向转盘旋转机构42移动。当取料支架31移动至转盘旋转机构42的上方时，第三电机32驱动产品向下至网板位置，然后负压装置停止负压，负压吸嘴36松开产品，产品置于网板上，网板5上的负压装置工作，使产品固定。激光雕刻机构8上的激光器84启动，通过转盘旋转机构42的转盘旋转，以及激光器84的左右移动，使产品雕刻，雕刻完成后，CCD视觉检测装置83检测，合格和不合格均会被下料机构取出。下料机构取出合格品放入合格区域，不合格品放入不合格区域。

重复以上动作，持续完成雕刻。

综上所述，本实用新型雕刻机上设置有上料机构、下料机构、Y轴驱动机构、转盘旋转机构以及激光雕刻机构，通过各机构的相互配合，使产品能够顺畅被雕刻，而被雕刻的产品通过CCD视觉检测装置来判断是否合格。本实用新型的雕刻机能够提高雕刻效率和雕刻精度。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (7)

1.基于ARM+FPGA高速高精度数控雕刻机，包括底板(1)，其特征在于，还包括装设在所述底板(1)上的：

一Y轴驱动机构(4)；

装设在所述Y轴驱动机构(4)上的转盘旋转机构(42)，所述转盘旋转机构(42)被所述Y轴驱动机构(4)驱动做Y轴向移动；

一上料机构(3)，装设在所述Y轴驱动机构(4)的一侧，其上设置有用于将产品移送至所述转盘旋转机构(42)上的吸料组件；

一下料机构(9)，与所述上料机构(3)结构相同，其用于将雕刻后的产品通过吸料组件移出所述转盘旋转机构(42)至收料盘(2)；

一激光雕刻机构(8)，通过一安装架(81)固定在所述Y轴驱动机构(4)的末端且置于所述转盘旋转机构(42)行程终端的正上方，其上设置有第一X轴驱动机构以及被所述第一X轴驱动机构驱动做X轴向移动的激光雕刻组件。

2.根据权利要求1所述的基于ARM+FPGA高速高精度数控雕刻机，其特征在于：所述Y轴驱动机构(4)包括第一电机(44)、第一螺杆、第一电机座、第一双直线导轨以及限位挡板(41)，所述第一双直线导轨并排的固定在所述底板(1)上，其一端固定有第一电机座，所述第一电机座固定有第一电机(44)，所述第一电机(44)的驱动端连接第一螺杆，所述第一螺杆设置在第一双直线导轨之间且其上螺接有第一活动块，所述第一活动块上端面固设有一水平活动板，所述第一水平活动板的下端面两侧滑接于第一双直线导轨上，其上端固定有所述转盘旋转机构(42)。

3.根据权利要求1所述的基于ARM+FPGA高速高精度数控雕刻机，其特征在于：所述转盘旋转机构(42)包括驱动端朝上设置的第二电机、第二电机座和转盘(43)，所述第二电机通过第二电机座固定在Y轴驱动机构(4)上，其上端驱动部连接所述转盘(43)，所述第二电机驱动所述转盘(43)旋转，所述转盘(43)上端面设置有网板(5)，网板(5)下端安装有负压装置，通过负压装置的吸附能够使网板(5)上面的产品固定。

4.根据权利要求1所述的基于ARM+FPGA高速高精度数控雕刻机，其特征在于：所述上料机构(3)的取料部下方设置有固定在所述底板(1)上的上料存储盘(6)，其包括升降装置、取料负压装置以及驱动所述升降装置做X轴向移动的第二X轴驱动机构(7)。

5.根据权利要求4所述的基于ARM+FPGA高速高精度数控雕刻机，其特征在于：所述升降装置包括取料支架(31)、第三电机(32)、齿条(33)以及四根导杆(34)，所述取料支架(31)的竖部板体侧装于所述第二X轴驱动机构(7)的皮带活动部上，其上端为横向为一平板，平板上板面上设置齿条过孔、导杆过孔，其上板面还安装有所述第三电机(32)，所述第三电机(32)的驱动端连接齿轮，齿轮的一个侧部啮合有竖置的齿条(33)，所述齿条(33)穿设在齿条过孔内，其背侧向通过一滚轮定向，滚轮通过滚轮安装座固定在所述平板上，所述齿条(33)的下端面连接一负压装置安装板(35)，所述负压装置安装板(35)上设置有负压装置，其下端面安装有负压吸嘴(36)，所述负压装置通过导管连接该负压吸嘴(36)，所述四根导杆(34)通过导杆座穿设在所述平板上，其下端固定在所述负压装置安装板(35)上。

6.根据权利要求1所述的基于ARM+FPGA高速高精度数控雕刻机，其特征在于：所述安装架(81)包括两个立柱及一侧板，侧板两端连接两个立柱上；

所述激光雕刻机构(8)，其上的第一X轴驱动机构包括X轴向的第二双直线导轨(82)、第二螺杆(86)、第四电机(87)和竖置活动板(85)，所述第二双直线导轨(82)并排的设置在所述安装架(81)上，其之间设置有第二螺杆座，所述第二螺杆(86)架设在所述第二螺杆座上，其一端连接所述第四电机(87)并被所述第四电机(87)驱动做旋转动作，所述第二螺杆(86)的杆体上螺接有一活动块，该活动块外侧端连接所述竖置活动板(85)，所述竖置活动板(85)的内侧上下部滑接于所述第二双直线导轨(82)上，其外侧面安装有所述激光雕刻组件；

所述第四电机(87)驱动所述第二螺杆(86)旋转，所述第二螺杆(86)旋转驱动所述活动块移动，所述活动块移动带动所述竖置活动板(85)沿所述第二双直线导轨(82)做X轴向移动，所述竖置活动板(85)带动其上的激光雕刻组件做X轴向移动。

7.根据权利要求6所述的基于ARM+FPGA高速高精度数控雕刻机，其特征在于：激光雕刻组件包括装设在所述竖置活动板(85)上的激光器(84)和CCD视觉检测装置(83)，激光器(84)朝下指向转盘旋转机构(42)，CCD视觉检测装置(83)用于检测产品的雕刻后是否合格。

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