一种大幅面激光雕刻装置论文和设计-刘军

全文摘要

本实用新型公开了一种大幅面激光雕刻装置，包括机架，所述机架上设有雕刻台，所述机架两侧设有可沿机架长度方向滑动的侧板，两个所述侧板之间设有固定安装板，所述固定安装板上沿机架宽度方向并排设有多个雕刻振镜机构。本实用新型可以根据工件的大小来选择雕刻振镜的数量，多个雕刻振镜相对雕刻台连续相对运动，合成覆盖整个工件的雕刻区域，实现不停顿连续扫描雕刻。降低因光路结构和机械精度及运动控制原因产生的误差，提高设备使用寿命。避免和减少振镜划区域间隙式雕刻大幅面图形时产生的拼接痕迹，改善了产品质量，产品美观度好，整体性观感强，同时提高生产效率。

主设计要求

1.一种大幅面激光雕刻装置，包括机架（1），所述机架（1）上设有雕刻台（2），所述机架（1）两侧设有可沿机架（1）长度方向滑动的侧板（3），其特征在于：两个所述侧板（3）之间设有固定安装板（4），所述固定安装板（4）上沿机架（1）宽度方向并排设有多个雕刻振镜机构。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种大幅面激光雕刻装置，其特征在于：所述固定安装板（4）上设有竖向调节装置，所述雕刻振镜机构安装在所述竖向调节装置上。

3.根据权利要求2所述的一种大幅面激光雕刻装置，其特征在于：所述竖向调节装置包括活动安装板（5）、第一竖向调节机构、第二竖向调节机构、竖向调节电机（6）和丝杠（7），所述活动安装板（5）平行设置于所述固定安装板（4）上方，所述第一竖向调节机构和第二竖向调节机构设置于所述固定安装板（4）和活动安装板（5）之间，所述第一竖向调节机构包括两个第一菱形铰接架（8）以及设置于两个所述第一菱形铰接架（8）之间的第一下调节杆（9）、第一上调节杆（10）、第一内调节杆（11）和第一外调节杆（12），所述第一下调节杆（9）固定安装于固定安装板（4）上，所述第一上调节杆（10）固定安装于活动安装板（5）上，所述第一内调节杆（11）和第一外调节杆（12）设置于所述第一下调节杆（9）和第一上调节杆（10）之间，所述第一内调节杆（11）位于靠近第二竖向调节机构的一侧，所述第一外调节杆（12）位于远离第二竖向调节机构的一侧，所述第一菱形铰接架（8）的四个铰接端分别与第一下调节杆（9）、第一上调节杆（10）、第一内调节杆（11）和第一外调节杆（12）的端部连接，所述第二竖向调节机构包括两个第二菱形铰接架（13）以及设置于两个所述第二菱形铰接架（13）之间的第二下调节杆（14）、第二上调节杆（15）、第二内调节杆（16）和第二外调节杆（17），所述第二下调节杆（14）固定安装于固定安装板（4）上，所述第二上调节杆（15）固定安装于活动安装板（5）上，所述第二内调节杆（16）和第二外调节杆（17）设置于所述第二下调节杆（14）和第二上调节杆（15）之间，所述第二内调节杆（16）位于靠近第一竖向调节机构的一侧，所述第二外调节杆（17）位于远离第一竖向调节机构的一侧，所述第二菱形铰接架（13）的四个铰接端分别与第二下调节杆（14）、第二上调节杆（15）、第二内调节杆（16）和第二外调节杆（17）的端部连接，所述竖向调节电机（6）固定设置于所述第一外调节杆（12）远离第二竖向调节机构的一侧，所述丝杠（7）一端转动设置于所述第二内调节杆（16）上，所述丝杠（7）另一端穿过第一外调节杆（12）后与竖向调节电机（6）传动连接，所述第一内调节杆（11）螺纹连接于所述丝杠（7）上。

4.根据权利要求3所述的一种大幅面激光雕刻装置，其特征在于：所述第一外调节杆（12）上设有第一光轴（18），所述第一光轴（18）另一端穿过第一内调节杆（11）后与第二内调节杆（16）相连，所述第一内调节杆（11）滑动设置于所述第一光轴（18）上，所述第二外调节杆（17）上设有第二光轴（19），所述第二光轴（19）另一端穿过第二内调节杆（16）后与第一内调节杆（11）相连，所述第二内调节杆（16）滑动设置于所述第二光轴（19）上。

5.根据权利要求4所述的一种大幅面激光雕刻装置，其特征在于：所述第一光轴（18）有两个，对称设置于所述丝杠（7）两侧，所述第二光轴（19）有两个，对称设置于所述丝杠（7）两侧。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种大幅面激光雕刻装置，其特征在于：所述机架（1）两侧沿长度方向设有导轨（20），所述导轨（20）下方设有齿条（21），所述侧板（3）通过滑块（27）滑动设置于所述导轨（20）上，所述侧板（3）上设有水平调节电机（22）和皮带轮（23），所述水平调节电机（22）通过传动带（24）与皮带轮（23）传动连接，所述皮带轮（23）的输出轴穿过侧板（3）后设有齿轮（28），所述齿轮（28）与所述齿条（21）啮合。

设计说明书

技术领域

本实用新型属于激光雕刻技术领域，尤其涉及一种大幅面激光雕刻装置。

背景技术

当前，大幅面激光雕刻生产出的产品品质与特性获得市场的广泛认可，但现有技术的生产效率低下对大面积推广应用形成了较大的阻碍。飞行打标技术只针对于比较小的数据量，流水线连续作业方式，无法消除对大幅面图形划区域雕刻的拼接痕迹。由于振镜只能在一个相对固定且较小的范围内工作，激光所雕刻图形的面积受到局限，图形尺寸均须在振镜范围内，为了实现大幅面激光雕刻，多采用拼接雕刻区域的方法来实现大幅面图案的激光雕刻，即雕刻一个区域的局部图形后，移动到下一个雕刻区域进行雕刻，如此循环完成全部图形的雕刻。由于是间隙式运动，生产效率很低。而且由于光学器件，光路结构，机械精度，运动控制等误差的存在，这种拼接方法在生产过程中会产生不同程度的接痕问题，影响产品质量；并且，这种间隙式运动对设备使用寿命也有较大影响。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种大幅面激光雕刻装置。

为解决上述问题，本实用新型所采取的技术方案是：

一种大幅面激光雕刻装置，包括机架，所述机架上设有雕刻台，所述机架两侧设有可沿机架长度方向滑动的侧板，两个所述侧板之间设有固定安装板，所述固定安装板上沿机架宽度方向并排设有多个雕刻振镜机构。

更进一步的技术方案是，所述固定安装板上设有竖向调节装置，所述雕刻振镜机构安装在所述竖向调节装置上。

更进一步的技术方案是，所述竖向调节装置包括活动安装板、第一竖向调节机构、第二竖向调节机构、竖向调节电机和丝杠，所述活动安装板平行设置于所述固定安装板上方，所述第一竖向调节机构和第二竖向调节机构设置于所述固定安装板和活动安装板之间，所述第一竖向调节机构包括两个第一菱形铰接架以及设置于两个所述第一菱形铰接架之间的第一下调节杆、第一上调节杆、第一内调节杆和第一外调节杆，所述第一下调节杆固定安装于固定安装板上，所述第一上调节杆固定安装于活动安装板上，所述第一内调节杆和第一外调节杆设置于所述第一下调节杆和第一上调节杆之间，所述第一内调节杆位于靠近第二竖向调节机构的一侧，所述第一外调节杆位于远离第二竖向调节机构的一侧，所述第一菱形铰接架的四个铰接端分别与第一下调节杆、第一上调节杆、第一内调节杆和第一外调节杆的端部连接，所述第二竖向调节机构包括两个第二菱形铰接架以及设置于两个所述第二菱形铰接架之间的第二下调节杆、第二上调节杆、第二内调节杆和第二外调节杆，所述第二下调节杆固定安装于固定安装板上，所述第二上调节杆固定安装于活动安装板上，所述第二内调节杆和第二外调节杆设置于所述第二下调节杆和第二上调节杆之间，所述第二内调节杆位于靠近第一竖向调节机构的一侧，所述第二外调节杆位于远离第一竖向调节机构的一侧，所述第二菱形铰接架的四个铰接端分别与第二下调节杆、第二上调节杆、第二内调节杆和第二外调节杆的端部连接，所述竖向调节电机固定设置于所述第一外调节杆远离第二竖向调节机构的一侧，所述丝杠一端转动设置于所述第二内调节杆上，所述丝杠另一端穿过第一外调节杆后与竖向调节电机传动连接，所述第一内调节杆螺纹连接于所述丝杠上。

更进一步的技术方案是，所述第一外调节杆上设有第一光轴，所述第一光轴另一端穿过第一内调节杆后与第二内调节杆相连，所述第一内调节杆滑动设置于所述第一光轴上，所述第二外调节杆上设有第二光轴，所述第二光轴另一端穿过第二内调节杆后与第一内调节杆相连，所述第二内调节杆滑动设置于所述第二光轴上。

更进一步的技术方案是，所述第一光轴有两个，对称设置于所述丝杠两侧，所述第二光轴有两个，对称设置于所述丝杠两侧。

更进一步的技术方案是，所述机架两侧沿长度方向设有导轨，所述导轨下方设有齿条，所述侧板通过滑块滑动设置于所述导轨上，所述侧板上设有水平调节电机和皮带轮，所述水平调节电机通过传动带与皮带轮传动连接，所述皮带轮的输出轴穿过侧板后设有齿轮，所述齿轮与所述齿条啮合。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：可以根据工件的大小来选择雕刻振镜的数量，多个雕刻振镜相对雕刻台连续相对运动，合成覆盖整个工件的雕刻区域，实现不停顿连续扫描雕刻。降低因光路结构和机械精度及运动控制原因产生的误差，提高设备使用寿命。避免和减少振镜划区域间隙式雕刻大幅面图形时产生的拼接痕迹，改善了产品质量，产品美观度好，整体性观感强，同时提高生产效率。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型另一方向的结构示意图；

图3是图2中A部的放大示意图；

图4是图2中B部的放大示意图；

图5是本实用新型再另一方向的结构示意图；

图6是图5中C部的放大示意图。

图中1、机架；2、雕刻台；3、侧板；4、固定安装板；5、活动安装板；6、竖向调节电机；7、丝杠；8、第一菱形铰接架；9、第一下调节杆；10、第一上调节杆；11、第一内调节杆；12、第一外调节杆；13、第二菱形铰接架；14、第二下调节杆；15、第二上调节杆；16、第二内调节杆；17、第二外调节杆；18、第一光轴；19、第二光轴；20、导轨；21、齿条；22、水平调节电机；23、皮带轮；24、传动带；25、激光源；26、雕刻振镜；27、滑块；28、齿轮。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的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，但不能用来限制本实用新型的范围。

如图1-6所示，一种大幅面激光雕刻装置，包括机架1，所述机架1上表面设有雕刻台2，所述机架1两侧设有可沿机架1长度方向滑动的侧板3，两个所述侧板3之间设有固定安装板4，所述固定安装板4上沿机架1宽度方向并排设有多个雕刻振镜机构。

优选的，所述固定安装板4上设有竖向调节装置，所述雕刻振镜机构安装在所述竖向调节装置上。所述雕刻振镜机构包括激光源25和雕刻振镜26，所述激光源25安装于所述竖向调节装置上，所述雕刻振镜26设置于所述激光源25的输出端。当需要进行雕刻时，根据工件的大小来选择雕刻振镜的数量，根据工件的厚度，调整竖向调节装置调整高度，然后雕刻振镜在侧板3的带动下相对雕刻台连续相对运动，实现不停顿连续扫描雕刻。

所述竖向调节装置包括活动安装板5、第一竖向调节机构、第二竖向调节机构、竖向调节电机6和丝杠7，所述活动安装板5平行设置于所述固定安装板4上方，所述第一竖向调节机构和第二竖向调节机构设置于所述固定安装板4和活动安装板5之间，所述第一竖向调节机构包括两个第一菱形铰接架8以及设置于两个所述第一菱形铰接架8之间的第一下调节杆9、第一上调节杆10、第一内调节杆11和第一外调节杆12，所述第一下调节杆9固定安装于固定安装板4上，所述第一上调节杆10固定安装于活动安装板5上，所述第一内调节杆11和第一外调节杆12设置于所述第一下调节杆9和第一上调节杆10之间，所述第一内调节杆11位于靠近第二竖向调节机构的一侧，所述第一外调节杆12位于远离第二竖向调节机构的一侧，所述第一菱形铰接架8的四个铰接端分别与第一下调节杆9、第一上调节杆10、第一内调节杆11和第一外调节杆12的端部连接，所述第二竖向调节机构包括两个第二菱形铰接架13以及设置于两个所述第二菱形铰接架13之间的第二下调节杆14、第二上调节杆15、第二内调节杆16和第二外调节杆17，所述第二下调节杆14固定安装于固定安装板4上，所述第二上调节杆15固定安装于活动安装板5上，所述第二内调节杆16和第二外调节杆17设置于所述第二下调节杆14和第二上调节杆15之间，所述第二内调节杆16位于靠近第一竖向调节机构的一侧，所述第二外调节杆17位于远离第一竖向调节机构的一侧，所述第二菱形铰接架13的四个铰接端分别与第二下调节杆14、第二上调节杆15、第二内调节杆16和第二外调节杆17的端部连接，所述竖向调节电机6固定设置于所述第一外调节杆12远离第二竖向调节机构的一侧，所述丝杠7一端转动设置于所述第二内调节杆16上，所述丝杠7另一端穿过第一外调节杆12后与竖向调节电机6传动连接，所述第一内调节杆11螺纹连接于所述丝杠7上。当需要雕刻厚玻璃时，启动竖向调节电机6带动丝杠7转动，第一内调节杆11向第一外调节杆12一侧移动（图3所示是左侧），第一外调节杆12在第一菱形铰接架8的作用下向第一内调节杆11一侧移动（图3所示是右侧），第二内调节杆16在丝杠7的推动下向第二外调节杆17一侧移动（图3所示是右侧），第二外调节杆17在第二菱形铰接架13的作用下向第二内调节杆16一侧移动（图3所示是左侧），抬高活动安装板5的高度，完成调高。当需要雕刻薄玻璃时，使竖向调节电机6反转，带动丝杠7转动，第一内调节杆11向远离第一外调节杆12一侧移动（图3所示是右侧），第一外调节杆12在第一菱形铰接架8的作用下向远离第一内调节杆11一侧移动（图3所示是左侧），第二内调节杆16在丝杠7的拉动下向远离第二外调节杆17一侧移动（图3所示是左侧），第二外调节杆17在第二菱形铰接架13的作用下向远离第二内调节杆16一侧移动（图3所示是右侧），降低活动安装板5的高度，完成调低。

所述第一外调节杆12上设有第一光轴18，所述第一光轴18另一端穿过第一内调节杆11后与第二内调节杆16相连，所述第一内调节杆11滑动设置于所述第一光轴18上，所述第二外调节杆17上设有第二光轴19，所述第二光轴19另一端穿过第二内调节杆16后与第一内调节杆11相连，所述第二内调节杆16滑动设置于所述第二光轴19上。

所述第一光轴18有两个，对称设置于所述丝杠7两侧，所述第二光轴19有两个，对称设置于所述丝杠7两侧。第一光轴18的作用一是增强稳定性，二是在调高过程中辅助丝杠7推动第二内调节杆16向第二外调节杆17一侧移动（图3所示是右侧），在调低过程中辅助丝杠7拉动第二内调节杆16向远离第二外调节杆17一侧移动（图3所示是左侧）。第二光轴19的作用一是增强稳定性，二是在调高过程中拉动第二外调节杆17向第二内调节杆16一侧移动（图3所示是左侧），在调低过程中推动第二外调节杆17向远离第二内调节杆16一侧移动（图3所示是右侧）。

所述机架1两侧沿长度方向设有导轨20，所述导轨20下方设有齿条21，所述侧板3通过滑块27滑动设置于所述导轨20上，所述侧板3上设有水平调节电机22和皮带轮23，所述水平调节电机22通过传动带24与皮带轮23传动连接，所述皮带轮23的输出轴穿过侧板3后设有齿轮28，所述齿轮28与所述齿条21啮合。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。

设计图

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