CN114749803A - 一种用于书本封面雕刻的激光雕刻机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于书本封面雕刻的激光雕刻机，包括：机架；传动装置，设置于所述机架的顶部，传动装置包括X轴传动机构和Y轴传动机构，Y轴传动机构与X轴传动机构相垂直，Y轴传动机构上设置有可相对其移动的连接件；激光发生器，安装于连接件上，用于发射激光进行雕刻；雕刻工作平台，设于激光发生器的下方，包括雕刻板和支撑板，雕刻板设置于支撑板的表面上，用于固定待雕刻书本封面；调平装置，设于雕刻工作平台的底部，用于调节雕刻板的水平度。该激光雕刻机体积小，便于移动和安装，适宜于家用，能实现二维图案的雕刻。
Description
技术领域
本发明涉及激光雕刻机技术领域，尤其是涉及一种用于书本封面雕刻的激光雕刻机。
背景技术
激光加工技术作为新的高级加工工艺，广泛用于切割雕刻板材，在市场需求和一些国家的支持下取得了非常快速的发展。激光雕刻机相比于传统机床，有易于拆装、搭建方便、噪音低、精度高、损耗相对较低的优点。因其非接触加工的特性，被加工的材料表面不会产生接触应力，对材料表面的质量影响小，在技术上，激光雕刻的研究仍可以不断加深。在应用上，激光雕刻的应用范围还能再次拓宽。
相比传统的减材加工，激光在平面雕刻的应用上明显已经优于前者。因具有减材加工不具备的非接触性，在加工上有着诸多便利。相比新兴的增材加工，激光设备具有速度更快，更精确的优势。因而在加工方面有一席之地。目前，随着激光雕刻设备的的开发与推广，现已在工艺礼品、广告装潢、包装印刷、竹木制品、服装行业、皮革镂空、烫钻行业、纸制品等行业广泛应用。
随着激光雕刻机的不断普及，居家使用激光雕刻机的需求日益增强，多用于图案雕刻等，而书本封面雕刻也是需求之一，但是传统的激光雕刻设备存在体积过于大、成本过高、不方便安装和移动等缺点，不适宜家用，因此，本发明提出一种用于书本封面雕刻的激光雕刻机。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于书本封面雕刻的激光雕刻机，该激光雕刻机体积小，便于移动和安装，适宜于家用，且激光发生器能够沿二维平面移动，对固定于雕刻工作平台表面的书本封面进行图案雕刻。
本发明提供一种用于书本封面雕刻的激光雕刻机，包括：机架；
传动装置，设置于所述机架的顶部，所述传动装置包括X轴传动机构和Y轴传动机构，所述Y轴传动机构与所述X轴传动机构相垂直，所述Y轴传动机构上设置有可相对其移动的连接件；
激光发生器，安装于所述连接件上，用于发射激光进行雕刻；
雕刻工作平台，设于所述激光发生器的下方，包括雕刻板和支撑板，所述雕刻板设置于所述支撑板的表面上，用于固定待雕刻书本封面；
调平装置，设于所述雕刻工作平台的底部，用于调节所述雕刻板的水平度。
优选地，所述机架为由多根铝型材或铝板组合成的多层框式架体，所述传动装置安装于所述机架的上层，所述雕刻工作平台设置于所述机架的中层。
优选地，所述X轴传动机构包括X轴导轨、X轴同步带、X轴同步轮、X轴同步轮固定座和X轴电机，所述X轴导轨为一组X轴光杆，所述X轴光杆的两端通过轴承座固定于所述机架上，所述X轴同步轮固定座设置于所述X轴光杆的两端处，所述X轴电机通过电机安装板安装于所述机架上，所述X轴同步轮安装于所述X轴同步轮固定座的表面，所述X轴电机用于驱动所述X轴同步轮转动，所述X轴同步带绕所述X轴同步轮传动。
优选地，所述Y轴传动机构包括Y轴导轨、导轨固定座、Y轴同步轮、Y轴同步带和Y轴电机，至少一所述导轨固定座与所述X轴导轨和所述X轴同步带均配合安装，使所述导轨固定座在所述X轴同步带带动下沿所述X轴导轨移动，所述Y轴导轨安装于两个所述导轨固定座间，所述Y轴导轨为Y轴光杆，所述Y轴同步带与所述Y轴同步轮配合传动，所述Y轴同步轮在所述Y轴电机带动下转动，所述连接件与所述Y轴导轨和所述Y轴同步带均适配安装，使所述连接件和所述激光发生器能够在所述Y轴同步带带动下沿所述Y轴导轨移动。
优选地，所述Y轴光杆贯穿所述连接件，所述连接件与所述Y轴同步带固定连接，所述激光发生器通过夹扣与所述连接件可拆卸连接。
优选地，所述连接件与所述Y轴光杆间通过滚珠轴承配合安装。
优选地，所述调平装置包括调平板、铰链机构、双头螺栓、止推轴承、调整手柄和固定板，所述铰链机构的数量为四个，分别与所述支撑板的底部四角处固定连接，所述铰链机构的底部穿过所述调平板并与所述双头螺栓的顶端螺纹连接，所述止推轴承设置于所述双头螺栓两端处，并分别与所述调平板底部和所述固定板顶部固定连接，所述调整手柄与所述双头螺柱的外螺纹相适配，通过旋转所述调整手柄可调节各个所述双头螺柱与所述铰链机构的配合长度，进而实现所述调平板水平度的微调。
优选地，所述铰链机构为球头铰链。
优选地，所述X轴电机和所述Y轴电机均为步进电机。
优选地，多根所述铝型材或铝板间通过角接件固定连接，所述机架的下层用于安装电子器件。
本发明的技术方案通过机架将激光雕刻机的传动装置和雕刻工作平台分层设置，传动装置通过相互垂直的X轴传动机构和Y轴传动机构实现安装于其末端的激光发生器在X-Y平面内移动，雕刻工作平台设于传动装置的下方，用于固定待雕刻的书本封面，通过激光发生器发射激光，配合其沿X-Y轴移动，实现在书本封面上进行图案雕刻。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明激光雕刻机的整体结构示意图；
图2为本发明中机架的结构示意图；
图3为本发明中传动装置的安装示意图；
图4为本发明中雕刻工作平台和调平装置的主视示意图。
附图标记说明：
101：机架；102：传动装置；103：雕刻工作平台；2：激光发生器；3：调平装置；301：调平板；302：铰链机构；303：双头螺栓；304：止推轴承；305：调整手柄；306：固定板；4：X轴传动机构；401：X轴导轨；402：X轴同步带；403：X轴同步轮；404：X轴同步轮固定座；405：X轴电机；406：电机安装板；5：Y轴传动机构；501：Y轴导轨；502：导轨固定座；503：Y轴同步轮；504：Y轴同步带；505：Y轴电机；6：铝型材；7：角接件；8：连接件；9：夹扣；10：雕刻板；11：支撑板。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"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发明和简化描述，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发明的限制。
此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，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，可以是两个元件内部的连通。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发明中的具体含义。
如图1所示，本发明提供了一种用于书本封面雕刻的激光雕刻机，包括：机架101，设置于机架101顶部的传动装置102，传动装置102包括X轴传动机构4和Y轴传动机构5，Y轴传动机构5与X轴传动机构4相垂直，可以实现在X-Y平面内移动，Y轴传动机构上设置有可相对其移动的连接件，激光发生器2安装在连接件上，用于发射激光，配合激光发生器2在X-Y平面内移动，实现在书本封面上进行图案雕刻。
激光发生器2的下方设有雕刻工作平台103，其用于固定待雕刻书本封面。
如图2所示，机架101为由多根铝型材或铝板组合成的三层矩形框式架体，在本实施例中，铝型材6间通过角接件7和螺栓固定连接，机架101的最上层用于安装传动装置102，机架101的中层用于安装雕刻工作平台103，机架101的用于安装其他电气元件。机架101质量轻，体积小，方便安装和移动，以适于家用。
如图1、3所示，X轴传动机构4包括X轴导轨401、X轴同步带402、X轴同步轮403、X轴同步轮固定座404和X轴电机405，X轴导轨401为一组X轴光杆，X轴光杆的数量为两根，分别通过轴承座架设于机架101上层两相对的铝型材6上，X轴同步轮固定座404设置于其中一X轴光杆的端部处，X轴电机405通过电机安装板406安装于机架101上，且X轴同步轮固定座404和电机安装板406分别设置于X轴光杆的两端，X轴同步轮的数量为两个，其中一个安装于X轴同步轮固定座404的表面，另一与X轴电机405的输出轴配合安装，X轴电机405用于驱动X轴同步轮403转动，X轴同步带402绕于两X轴同步轮403间，与其配合传动。
Y轴传动机构5包括Y轴导轨501、导轨固定座502、Y轴同步轮503、Y轴同步带504和Y轴电机505，其中一导轨固定座502与一X轴导轨401和X轴同步带402均配合安装，另一导轨固定座502与另一X轴导轨401配合安装，导轨固定座502可在X轴同步带402带动下沿X轴导轨401移动，Y轴导轨501安装于两个导轨固定座502间，Y轴导轨501为Y轴光杆，两个Y轴同步轮503分别安装在两个导轨固定座502上，Y轴电机505设于其中一导轨固定座502上，一Y轴同步轮503在Y轴电机505带动下转动，Y轴同步带504与Y轴同步轮503配合传动，连接件8与Y轴导轨501和Y轴同步带504均适配安装，其中，Y轴光杆贯穿连接件8，连接件8与Y轴光杆间通过滚珠轴承配合安装，连接件8与Y轴同步带504固定连接，可在其带动下沿Y轴导轨501移动，激光发生器2通过夹扣9与连接件可拆卸连接，从而带动激光发生器2沿Y轴导轨501移动。
在本实施例中，X轴电机405和Y轴电机505均为步进电机，其通过设于机架101底层的电器元件实现脉冲信号的输入，控制激光发生器2实现X轴和Y轴方向的直线运动。
如图4所示，雕刻工作平台103包括雕刻板10和支撑板11，雕刻板10设置于传动装置101下方，雕刻板10设于支撑板11的表面，支撑板11用于承载雕刻板10，雕刻板10为方形金属板，通过磁石与方形金属板配合，实现书本封面的固定。
雕刻工作平台103的底部设有调平装置3，用于调节雕刻板10的水平度。调平装置3包括调平板301、铰链机构302、双头螺栓303、止推轴承304、调整手柄305和固定板306，铰链机构302的数量为四个，分别与支撑板11的底部四角处固定连接，铰链机构302为球头铰链，双头螺栓303的顶端穿过调平板301并与铰链机构302的球头螺纹连接，止推轴承304为两个，分别设置于双头螺栓303的两端处，并分别与调平板301底部和固定板306的顶部固定连接，双头螺栓303的顶端穿过止推轴承304，与铰链机构302底端可拆卸连接，调整手柄305与双头螺柱303的外螺纹相适配，通过旋转调整手柄305可调节各个双头螺柱303与铰链机构302的配合长度，进而实现调平板301水平度的微调。
在雕刻主体放置前，使用水平仪等测量工具辅助利用调平装置3对雕刻板10进行调平，调节各个调整手柄305，直至其达到水平，完成雕刻板10的调整后，把工件放在雕刻板10中心。传动装置102由电机驱动，通过程序控制电机进而控制激光发生器2移动，从而进行图案的激光雕刻。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部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发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种用于书本封面雕刻的激光雕刻机，其特征在于，包括：机架；
传动装置，设置于所述机架的顶部，所述传动装置包括X轴传动机构和Y轴传动机构，所述Y轴传动机构与所述X轴传动机构相垂直，所述Y轴传动机构上设置有可相对其移动的连接件；
激光发生器，安装于所述连接件上，用于发射激光进行雕刻；
雕刻工作平台，设于所述激光发生器的下方，包括雕刻板和支撑板，所述雕刻板设置于所述支撑板的表面上，用于固定待雕刻书本封面；
调平装置，设于所述雕刻工作平台的底部，用于调节所述雕刻板的水平度。
2.根据权利要求1所述的用于书本封面雕刻的激光雕刻机，其特征在于，所述机架为由多根铝型材或铝板组合成的多层框式架体，所述传动装置安装于所述机架的上层，所述雕刻工作平台设置于所述机架的中层。
3.根据权利要求1所述的用于书本封面雕刻的激光雕刻机，其特征在于，所述X轴传动机构包括X轴导轨、X轴同步带、X轴同步轮、X轴同步轮固定座和X轴电机，所述X轴导轨为一组X轴光杆，所述X轴光杆的两端通过轴承座固定于所述机架上，所述X轴同步轮固定座设置于所述X轴光杆的端部处，所述X轴电机通过电机安装板安装于所述机架上，所述X轴同步轮安装于所述X轴同步轮固定座的表面，所述X轴电机用于驱动所述X轴同步轮转动，所述X轴同步带绕所述X轴同步轮传动。
4.根据权利要求3所述的用于书本封面雕刻的激光雕刻机，其特征在于，所述Y轴传动机构包括Y轴导轨、导轨固定座、Y轴同步轮、Y轴同步带和Y轴电机，至少一所述导轨固定座与所述X轴导轨和所述X轴同步带均配合安装，使所述导轨固定座在所述X轴同步带带动下沿所述X轴导轨移动，所述Y轴导轨安装于两个所述导轨固定座间，所述Y轴导轨为Y轴光杆，所述Y轴同步带与所述Y轴同步轮配合传动，所述Y轴同步轮在所述Y轴电机带动下转动，所述连接件与所述Y轴导轨和所述Y轴同步带均适配安装，使所述连接件和所述激光发生器能够在所述Y轴同步带带动下沿所述Y轴导轨移动。
5.根据权利要求4所述的用于书本封面雕刻的激光雕刻机，其特征在于，所述Y轴光杆贯穿所述连接件，所述连接件与所述Y轴同步带固定连接，所述激光发生器通过夹扣与所述连接件可拆卸连接。
6.根据权利要求5所述的用于书本封面雕刻的激光雕刻机，其特征在于，所述连接件与所述Y轴光杆间通过滚珠轴承配合安装。
7.根据权利要求1所述的用于书本封面雕刻的激光雕刻机，其特征在于，所述调平装置包括调平板、铰链机构、双头螺栓、止推轴承、调整手柄和固定板，所述铰链机构的数量为四个，分别与所述支撑板的底部四角处固定连接，所述铰链机构的底部穿过所述调平板并与所述双头螺栓的顶端螺纹连接，所述止推轴承设置于所述双头螺栓两端处，并分别与所述调平板底部和所述固定板顶部固定连接，所述调整手柄与所述双头螺柱的外螺纹相适配，通过旋转所述调整手柄可调节各个所述双头螺柱与所述铰链机构的配合长度，进而实现所述调平板水平度的微调。
8.根据权利要求7所述的用于书本封面雕刻的激光雕刻机，其特征在于，所述铰链机构为球头铰链。
9.根据权利要求4所述的用于书本封面雕刻的激光雕刻机，其特征在于，所述X轴电机和所述Y轴电机均为步进电机。
10.根据权利要求2所述的用于书本封面雕刻的激光雕刻机，其特征在于，多根所述铝型材或铝板间通过角接件固定连接，所述机架的下层用于安装电子器件。
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