[实用新型]一种适合大曲率曲面的激光打标机

说明书

技术领域

本实用新型涉及机械加工技术领域，尤其涉及一种适合大曲率曲面的激光打标机。 

背景技术

目前，激光打标机广泛应用于首饰表面雕刻和模具型腔雕刻等领域。现有的激光打标机主要采用振镜及其控制系统来驱动光束沿设定路径移动，最终完成雕刻。

然而，现有的激光打标机存在如下的一些技术问题未能有效解决：1.对大曲率表面无法实现连续、稳定的打标；2.雕刻幅面尺寸受限；3.雕刻深度波动严重；4.设备制造成本偏高；5.设备的使用寿命偏低。

针对上述问题，本领域的技术人员也进行了大量的有益探索，提出了不少的技术方案。例如：专利号为92200956的中国实用新型专利公开了一种“微机控制高速激光打标机”，专利号为200420111479的中国实用新型专利公开了一种“多维度激光打标机”；专利号为200820088743的中国实用新型专利公开了“一种激光打标机”；专利号为201020641119的中国实用新型专利公开了一种“用于戒指打标的可调旋转激光打标机”等。

但是，现有技术所公开的激光打标机，仍然未能有效解决针对大曲率曲面进行激光打标时存在的打标过程不连续、幅面尺寸小、雕刻精度低、设备成本高和使用寿命短等问题。  

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，提供一种适合大曲率曲面的激光打标机，该激光打标机能解决现有振镜式激光打标机的不能对大曲率表面连续打标、雕刻幅面受限、雕刻深度波动、制造成本偏高、使用寿命偏低等问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种适合大曲率曲面的激光打标机，包括设置于控制柜上的工控机，通过控制总线与上述控制柜和工控机连接的激光器和X、Y、Z三轴联动工作台，所述X、Y、Z三轴联动工作台由通用数控系统驱动。

优选的技术方案是所述X、Y、Z三轴联动工作台包括Z轴工作台、以及与所述Z轴工作台垂直且层叠设置的X轴工作台和Y轴工作台。所述X、Y、Z三个工作台分别设置有X轴驱动电机、Y轴驱动电机、以及X轴驱动电机。所述Z轴工作台还设置有Z轴可拆卸手柄。所述X或Y轴工作台包括导轨、以及设置于所述底座上的工作台底座和丝杆。所述Z轴工作台包括设置有蜗轮的丝杆、以及与所述蜗轮啮合的蜗杆。所述蜗杆的一端连接有Z轴驱动电机、另一端连接有Z轴可拆卸手柄。

更进一步优选的技术方案是所述控制总线包括电源线、信号线以及控制线。所述激光器垂直发射到所述工作台上。

本实用新型由于采用通用三轴联动数控系统，因此具有以下的有益效果：1、能实现承印材料表面与激光固定焦点在X、Y、Z三个轴向上连续的相对移动，因此不会因为曲面高度波动而偏离激光焦点导致的打标失败，因而能对大曲率表面实现连续、稳定的打标；2、可以较方便的将三轴联动扩展为四轴联动，对回转体表面进行打标时，扩展性好；3、因未通过振镜改变激光束的轴向，激光束始终保持在竖直方向，因而在雕刻过程中可以使焦点与承印材料表面时刻保持重合，雕刻功率恒定，最终保证雕刻精度；4、可以根据实际应用的场合、产品市场细分策略等因素对工作台的尺寸及行程在较大范围内进行调整，从而获得较大的雕刻幅面；5、采用通用数控系统驱动工作台代替振镜，通用性更强，价格大幅度降低；6、对环境的适应性强，不容易受灰尘、电压波动、环境湿度等因素的影响，设备故障率低、使用寿命长。 

附图说明

图1是本实用新型一种适合大曲率曲面的激光打标机的整体结构示意图；

  图2是图1所示工作台在X/Y轴方向的驱动机构示意图；

  图3是图1所示工作台在Z轴方向的驱动机构示意图。 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的优选实施方式进行详细说明。

如图1所示，本实用新型是一种适合大曲率曲面的激光打标机，包括：设置于控制柜1上的工控机2，通过控制总线3与上述控制柜1和工控机2连接的激光器4和X、Y、Z三轴联动工作台5，上述工作台5由通用三轴联动数控系统驱动工作。其中，激光器4、工作台5分别通过控制总线3和控制柜1、工控机2相连接。上述控制总线3包括：电源线、信号线、以及控制线等。

上述的X、Y、Z三轴联动工作台5包括：X轴驱动电机51、Y轴驱动电机52、Z轴驱动电机53、以及Z轴可拆卸手柄54。与驱动电机相匹配，工作台5在每个轴向都包括分工作台，包括：X轴向工作台501、Y轴向工作台502、Z轴向工作台503。