CN220880949U - 一种小型激光雕刻机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及雕刻机技术领域，公开了一种小型激光雕刻机，包括：机架，机架上设置有激光头、用于驱动激光头进行位移的驱动机构以及用于对激光头进行限位的限位机构，驱动机构包括滑动架组以及用于驱动滑动架组滑动的电驱动部，激光头连接于滑动架组上，限位机构包括对射式光电开关组以及与对射式光电开关组对应的遮挡块组，对射式光电开关组与电驱动部电连接。本实用新型小型激光雕刻机，通过对射式光电开关组与遮挡块组相配合，实现对激光头进行限位的功能，限位机构结构简单、体积小，生产成本低，减少雕刻机的占用空间，满足小型化的要求。

Description

一种小型激光雕刻机

技术领域

本实用新型涉及雕刻机技术领域，具体而言，涉及一种小型激光雕刻机。

背景技术

随着社会的发展，各种各样的高端制造设备也应运而生，比如，激光雕刻技术在加工制造业的应用也越来越广泛。激光雕刻加工技术在加工过程中，与材料不进行接触，故具有高效的加工效率，以及较高的加工精度，通过对激光头输出功率的改变，能适应多种材料的加工。

现有的一些桌面式的小型激光雕刻机，通过电机带动激光头进行位移，为了避免激光头运行距离超过其最大安全行程，一般会设置限位机构，当激光头运行至极限位置时限位机构会控制电机及时停转以防止结构损坏；以往的限位机构结构复杂，体积较大，导致此类小型激光雕刻机的占用空间较大，且生产成本较高。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型所要解决的问题是提供一种小型激光雕刻机，通过对射式光电开关组与遮挡块组相配合，实现对激光头进行限位的功能，限位机构结构简单、体积小，生产成本低，减少雕刻机的占用空间，满足小型化的要求。

(二)技术方案

为解决所述技术问题，本实用新型提供一种小型激光雕刻机，包括：机架，所述机架上设置有激光头、用于驱动所述激光头进行位移的驱动机构以及用于对所述激光头进行限位的限位机构，所述驱动机构包括滑动架组以及用于驱动所述滑动架组滑动的电驱动部，所述激光头连接于所述滑动架组上，所述限位机构包括对射式光电开关组以及与所述对射式光电开关组对应的遮挡块组，所述对射式光电开关组与所述电驱动部电连接；本实用新型小型激光雕刻机，通过对射式光电开关组与遮挡块组相配合，实现对激光头进行限位的功能，限位机构结构简单、体积小，生产成本低，减少雕刻机的占用空间，满足小型化的要求。

进一步的，所述滑动架组包括第一滑块，所述电驱动部包括用于驱动所述第一滑块沿第一方向滑动的第一驱动单元，所述第一驱动单元包括第一丝杆、第一导杆、第一电机以及与所述第一丝杆对应的第一丝母，所述第一丝杆、所述第一导杆和所述第一电机均设置于所述机架上，所述第一丝母设置于所述第一滑块上，所述第一丝杆及所述第一导杆的轴线均平行于所述第一方向，所述第一电机的输出端与所述第一丝杆连接，所述第一导杆及所述第一丝杆贯穿所述第一滑块。

进一步的，所述对射式光电开关组包括第一对射式光电开关，所述遮挡块组包括与所述第一对射式光电开关对应的第一遮挡块，所述第一对射式光电开关设置于所述机架上，所述第一遮挡块设置于所述第一滑块上。

进一步的，所述第一对射式光电开关上设置有与所述第一遮挡块对应的U形槽，所述U形槽的两侧分别设置有激光发射器以及与所述激光发射器对应的激光接收器。

进一步的，所述滑动架组还包括第二滑块，所述电驱动部还包括用于驱动所述第二滑块沿第二方向滑动的第二驱动单元，所述第二方向与所述第一方向相互垂直且均平行于水平面；所述第二驱动单元包括第二丝杆、第二导杆、第二电机以及与所述第二丝杆对应的第二丝母，所述第二丝杆、第二导杆、第二电机均连接于所述第一滑块上，所述第二丝母设置于所述第二滑块上，所述第二丝杆及所述第二导杆的轴线平行于所述第二方向，所述第二电机的输出端与所述第二丝杆连接，所述第二丝杆及所述第二导杆贯穿所述第二滑块。

进一步的，所述对射式光电开关组还包括第二对射式光电开关，所述遮挡块组还包括与所述第二对射式光电开关对应的第二遮挡块，所述第二对射式光电开关设置于所述第一滑块上，所述第二遮挡块设置于所述第二滑块上。

进一步的，所述滑动架组还包括用于固定连接所述激光头的第三滑块，所述电驱动部还包括用于驱动所述第三滑块沿第三方向滑动的第三驱动单元，所述第三方向垂直于水平面，所述第三驱动单元包括第三丝杆、第三导杆、第三电机以及与所述第三丝杆对应的第三丝母，所述第三丝杆、第三导杆、第三电机均连接于所述第二滑块上，所述第三丝母设置于所述第三滑块上，所述第三丝杆及所述第三导杆的轴线平行于所述第三方向，所述第三电机的输出端与所述第三丝杆连接，所述第三丝杆及所述第三导杆贯穿所述第三滑块。

进一步的，所述对射式光电开关组还包括第三对射式光电开关，所述遮挡块组还包括与所述第三对射式光电开关对应的第三遮挡块，所述第三对射式光电开关设置于所述第二滑块上，所述第三遮挡块设置于所述第三滑块上。

进一步的，所述第三滑块包括第一块体以及与所述第一块体可拆卸连接的第二块体，所述激光头夹紧固定于所述第一块体与所述第二块体之间。

进一步的，所述第一电机、所述第二电机及所述第三电机均为闭环步进电机。

(三)有益效果

本实用新型小型激光雕刻机，通过对射式光电开关组与遮挡块组相配合，实现对激光头进行限位的功能，限位机构结构简单、体积小，生产成本低，减少雕刻机的占用空间，满足小型化的要求；对射式光电开关组具有准确度高、响应速度快、检测距离长、受检测对象物的制约少、抗光、电、磁干扰能力强等优点；第一导杆起到对第一滑块的滑动方向进行导向的作用，使得第一滑块滑动平稳顺畅，提升激光雕刻过程的平稳性，从而保证激光雕刻加工的精准度；激光头能够进行三轴位移，拓展激光雕刻机设备的加工范围，能进行三维雕刻加工；激光头夹紧固定于第一块体与第二块体之间，能够对激光头的竖直方向位置进行微调，以便应对不同厚度的工件的加工要求；第一电机、第二电机及第三电机均为闭环步进电机，控制性能更加准确，能精准地确定激光雕刻机激光头所需要移动的距离，进而大大提升了桌面用小型激光雕刻机切割、雕刻运行时设备的稳定性和可靠性。

附图说明

图1为本实用新型小型激光雕刻机的立体图；

图2为图1中A部的放大图；

图3为本实用新型小型激光雕刻机的结构示意图；

图4为本实用新型小型激光雕刻机第三滑块的结构示意图；

图5为本实用新型小型激光雕刻机第一对射式光电开关的结构示意图；

图中各个附图标记的对应的部件名称是：1为机架、2为激光头、3为滑动架组、4为对射式光电开关组、41为第一对射式光电开关、411为U形槽、412为激光发射器、413为激光接收器、42为第二对射式光电开关、43为第三对射式光电开关、5为遮挡块组、51为第一遮挡块、52为第二遮挡块、53为第三遮挡块、6为第一滑块、61为第一丝杆、62为第一导杆、63为第一电机、64为第一丝母、7为第二滑块、71为第二丝杆、72为第二导杆、73为第二电机、74为第二丝母、8为第三滑块、81为第三丝杆、82为第三导杆、83为第三电机、84为第三丝母、85为第一块体、86为第二块体。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

参阅图1-图5，本实用新型提供一种小型激光雕刻机，包括：机架1，机架1上设置有激光头2、用于驱动激光头2进行位移的驱动机构以及用于对激光头2的位移行程进行限位的限位机构，驱动机构包括滑动架组3以及用于驱动滑动架组3滑动的电驱动部，激光头2连接于滑动架组3上，滑动架组3发生滑动时，带动激光头2同步进行滑动；限位机构包括对射式光电开关组4以及与对射式光电开关组4对应的遮挡块组5，对射式光电开关组4与遮挡块组5结构简单、体积小，生产成本低；对射式光电开关组4具有准确度高、响应速度快、检测距离长、受检测对象物的制约少、抗光、电、磁干扰能力强等优点；工作时通过滑动架组3带动遮挡块组5以遮挡对应的对射式光电开关组4所发射的光线，从而产生电信号并将电信号传递至电驱动部，控制电驱动部停止运行，达到对激光头2的位移行程进行限位的功能，使用可靠；对射式光电开关组4与电驱动部电连接；本实用新型小型激光雕刻机，通过对射式光电开关组与遮挡块组相配合，实现对激光头进行限位的功能，限位机构结构简单、体积小，生产成本低，减少雕刻机的占用空间，满足小型化的要求。

参阅图1-图3，滑动架组3包括第一滑块6，本实施例中第一滑块6相对设置有两个；电驱动部包括用于驱动第一滑块6沿第一方向滑动的第一驱动单元，第一驱动单元包括第一丝杆61、第一导杆62、第一电机63以及与第一丝杆61对应的第一丝母64，第一丝杆61、第一导杆62和第一电机63均设置于机架1上，第一丝母64设置于第一滑块6上，第一丝杆61及第一导杆62的轴线均平行于第一方向，第一电机63的输出端与第一丝杆61连接，第一导杆62及第一丝杆61贯穿第一滑块6；通过第一电机63带动第一丝杆61旋转，从而带动第一滑块6沿第一方向滑动，第一导杆62起到对第一滑块6的滑动方向进行导向的作用，使得第一滑块6滑动平稳顺畅，提升激光雕刻过程的平稳性，从而保证激光雕刻加工的精准度；对射式光电开关组4包括第一对射式光电开关41，遮挡块组5包括与第一对射式光电开关41对应的第一遮挡块51，第一遮挡块51用于遮挡第一对射式光电开关41发射的光线；第一对射式光电开关41设置于机架1上且与第一电机63电连接，第一遮挡块51设置于第一滑块6上；通过第一滑块6带动第一遮挡块51同步滑动，当第一滑块6滑动至极限位置时，第一遮挡块51滑动至遮挡第一对射式光电开关41所发射光线的位置；第一对射式光电开关41设置有两个，分别位于第一滑块6所设置的滑动行程的两端，以使第一滑块6能够在两个第一对射式光电开关41之间进行滑动；第一遮挡块51也对应设置有两个。

参阅图1、图2、图3和图5，第一对射式光电开关41上设置有与第一遮挡块51对应的U形槽411，结构体积小，第一遮挡块51呈长条状；U形槽411的两侧分别设置有激光发射器412以及与激光发射器412对应的激光接收器413，激光发射器412与激光接收器413的位置能够互换，激光接收器413用于接收激光发射器412所发出的激光，当第一遮挡块51位移至U形槽411内侧的位置时，能够将激光发射器412发射的激光挡住，使得激光接收器413不能接收到激光，从而产生一个电信号，控制第一电机63停转；滑动架组3还包括第二滑块7，电驱动部还包括用于驱动第二滑块7沿第二方向滑动的第二驱动单元，第二方向与第一方向相互垂直且均平行于水平面；第二驱动单元包括第二丝杆71、第二导杆72、第二电机73以及与第二丝杆71对应的第二丝母74，第二丝杆71、第二导杆72、第二电机73均连接于第一滑块6上，第二丝母74设置于第二滑块7上，第二丝杆71及第二导杆72的轴线平行于第二方向，第二电机73的输出端与第二丝杆71连接，第二丝杆71及第二导杆72贯穿第二滑块7；通过第二电机73带动第二丝杆71旋转，从而带动第二滑块7及激光头2沿第二方向同步滑动。

参阅图1-图4，对射式光电开关组4还包括第二对射式光电开关42，遮挡块组5还包括与第二对射式光电开关42对应的第二遮挡块52，第二对射式光电开关42设置于第一滑块6上，第二遮挡块52设置于第二滑块7上，第二滑块7滑动时带动第二遮挡块52位移至遮挡第二对射式光电开关42的位置，第二对射式光电开关42设置有两个，分别位于第二滑块7滑动行程的两端；滑动架组3还包括用于固定连接激光头2的第三滑块8，电驱动部还包括用于驱动第三滑块8沿第三方向滑动的第三驱动单元，第三方向垂直于水平面，第三驱动单元包括第三丝杆81、第三导杆82、第三电机83以及与第三丝杆81对应的第三丝母84，第三丝杆81、第三导杆82、第三电机83均连接于第二滑块7上，第三丝母84设置于第三滑块8上，第三丝杆81及第三导杆82的轴线平行于第三方向，第三电机83的输出端与第三丝杆81连接，第三丝杆81及第三导杆82贯穿第三滑块8；通过第三电机83带动第三丝杆81旋转，从而带动第三滑块8及激光头2沿第三方向同步滑动；实现激光头2的三轴位移，拓展激光雕刻机设备的加工范围，能进行三维雕刻加工。

参阅图1-图4，对射式光电开关组4还包括第三对射式光电开关43，遮挡块组5还包括与第三对射式光电开关43对应的第三遮挡块53，第三对射式光电开关43设置于第二滑块7上，第三遮挡块53设置于第三滑块8上；第三滑块8滑动时带动第三遮挡块53位移至遮挡第三对射式光电开关43的位置，第三对射式光电开关43设置有两个，分别位于第三滑块8滑动行程的两端；第三滑块8包括第一块体85以及与第一块体85可拆卸连接的第二块体86，第一块体85与第二块体86通过螺栓连接；激光头2夹紧固定于第一块体85与第二块体86之间，由于是通过第一块体85与第二块体86的夹紧固定方式，能够对激光头2的竖直方向位置进行微调，以便应对不同厚度的工件的加工要求；第一电机63、第二电机73及第三电机83均为闭环步进电机且均通过PLC控制，通过各电机的正反转对应控制各滑块的滑动；闭环步进电机42与传统步进电机相比，反馈为闭环，控制性能更加准确，能精准地确定激光雕刻机激光头所需要移动的距离，进而大大提升了桌面用小型激光雕刻机切割、雕刻运行时设备的稳定性和可靠性。

本实用新型小型激光雕刻机，第一电机、第二电机及第三电机均为闭环步进电机，控制性能更加准确，能精准地确定激光雕刻机激光头所需要移动的距离，进而大大提升了桌面用小型激光雕刻机切割、雕刻运行时设备的稳定性和可靠性；通过对射式光电开关组与遮挡块组相配合，实现对激光头进行限位的功能，限位机构结构简单、体积小，生产成本低，减少雕刻机的占用空间，满足小型化的要求；对射式光电开关组具有准确度高、响应速度快、检测距离长、受检测对象物的制约少、抗光、电、磁干扰能力强等优点；第一导杆起到对第一滑块的滑动方向进行导向的作用，使得第一滑块滑动平稳顺畅，提升激光雕刻过程的平稳性，从而保证激光雕刻加工的精准度；激光头能够进行三轴位移，拓展激光雕刻机设备的加工范围，能进行三维雕刻加工；激光头夹紧固定于第一块体与第二块体之间，能够对激光头的竖直方向位置进行微调，以便应对不同厚度的工件的加工要求。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种小型激光雕刻机，其特征在于，包括：机架(1)，所述机架(1)上设置有激光头(2)、用于驱动所述激光头(2)进行位移的驱动机构以及用于对所述激光头(2)进行限位的限位机构，所述驱动机构包括滑动架组(3)以及用于驱动所述滑动架组(3)滑动的电驱动部，所述激光头(2)连接于所述滑动架组(3)上，所述限位机构包括对射式光电开关组(4)以及与所述对射式光电开关组(4)对应的遮挡块组(5)，所述对射式光电开关组(4)与所述电驱动部电连接。

2.如权利要求1所述的小型激光雕刻机，其特征在于，所述滑动架组(3)包括第一滑块(6)，所述电驱动部包括用于驱动所述第一滑块(6)沿第一方向滑动的第一驱动单元，所述第一驱动单元包括第一丝杆(61)、第一导杆(62)、第一电机(63)以及与所述第一丝杆(61)对应的第一丝母(64)，所述第一丝杆(61)、所述第一导杆(62)和所述第一电机(63)均设置于所述机架(1)上，所述第一丝母(64)设置于所述第一滑块(6)上，所述第一丝杆(61)及所述第一导杆(62)的轴线均平行于所述第一方向，所述第一电机(63)的输出端与所述第一丝杆(61)连接，所述第一导杆(62)及所述第一丝杆(61)贯穿所述第一滑块(6)。

3.如权利要求2所述的小型激光雕刻机，其特征在于，所述对射式光电开关组(4)包括第一对射式光电开关(41)，所述遮挡块组(5)包括与所述第一对射式光电开关(41)对应的第一遮挡块(51)，所述第一对射式光电开关(41)设置于所述机架(1)上，所述第一遮挡块(51)设置于所述第一滑块(6)上。

4.如权利要求3所述的小型激光雕刻机，其特征在于，所述第一对射式光电开关(41)上设置有与所述第一遮挡块(51)对应的U形槽(411)，所述U形槽(411)的两侧分别设置有激光发射器(412)以及与所述激光发射器(412)对应的激光接收器(413)。

5.如权利要求2所述的小型激光雕刻机，其特征在于，所述滑动架组(3)还包括第二滑块(7)，所述电驱动部还包括用于驱动所述第二滑块(7)沿第二方向滑动的第二驱动单元，所述第二方向与所述第一方向相互垂直且均平行于水平面；所述第二驱动单元包括第二丝杆(71)、第二导杆(72)、第二电机(73)以及与所述第二丝杆(71)对应的第二丝母(74)，所述第二丝杆(71)、第二导杆(72)、第二电机(73)均连接于所述第一滑块(6)上，所述第二丝母(74)设置于所述第二滑块(7)上，所述第二丝杆(71)及所述第二导杆(72)的轴线平行于所述第二方向，所述第二电机(73)的输出端与所述第二丝杆(71)连接，所述第二丝杆(71)及所述第二导杆(72)贯穿所述第二滑块(7)。

6.如权利要求5所述的小型激光雕刻机，其特征在于，所述对射式光电开关组(4)还包括第二对射式光电开关(42)，所述遮挡块组(5)还包括与所述第二对射式光电开关(42)对应的第二遮挡块(52)，所述第二对射式光电开关(42)设置于所述第一滑块(6)上，所述第二遮挡块(52)设置于所述第二滑块(7)上。

7.如权利要求5所述的小型激光雕刻机，其特征在于，所述滑动架组(3)还包括用于固定连接所述激光头(2)的第三滑块(8)，所述电驱动部还包括用于驱动所述第三滑块(8)沿第三方向滑动的第三驱动单元，所述第三方向垂直于水平面，所述第三驱动单元包括第三丝杆(81)、第三导杆(82)、第三电机(83)以及与所述第三丝杆(81)对应的第三丝母(84)，所述第三丝杆(81)、第三导杆(82)、第三电机(83)均连接于所述第二滑块(7)上，所述第三丝母(84)设置于所述第三滑块(8)上，所述第三丝杆(81)及所述第三导杆(82)的轴线平行于所述第三方向，所述第三电机(83)的输出端与所述第三丝杆(81)连接，所述第三丝杆(81)及所述第三导杆(82)贯穿所述第三滑块(8)。

8.如权利要求7所述的小型激光雕刻机，其特征在于，所述对射式光电开关组(4)还包括第三对射式光电开关(43)，所述遮挡块组(5)还包括与所述第三对射式光电开关(43)对应的第三遮挡块(53)，所述第三对射式光电开关(43)设置于所述第二滑块(7)上，所述第三遮挡块(53)设置于所述第三滑块(8)上。

9.如权利要求7所述的小型激光雕刻机，其特征在于，所述第三滑块(8)包括第一块体(85)以及与所述第一块体(85)可拆卸连接的第二块体(86)，所述激光头(2)夹紧固定于所述第一块体(85)与所述第二块体(86)之间。

10.如权利要求7-9任一项所述的小型激光雕刻机，其特征在于，所述第一电机(63)、所述第二电机(73)及所述第三电机(83)均为闭环步进电机。