一种窗花雕刻机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种窗花成形技术领域，特别是一种窗花雕刻机。
【背景技术】
[0002]窗花是贴在窗纸或窗户玻璃上的剪纸，中国古老的汉族传统民间艺术之一。它历史悠久，风格独特，深受国内外人士所喜爱。但是因为剪窗花的手艺比较复杂并且只有很少一部分人掌握，所以剪窗花的手艺逐渐消失或者失传。本发明涉及一种窗花雕刻方法，可以从现有的窗花电子图片出发，通过数控软件雕刻出窗花，弥补剪窗花手艺失传的问题。本实用新型涉及一种窗花雕刻机，可以让广大窗花爱好者有自我创作的空间，只要能够创作出或者网上下载窗花电子图片，任何人都能够激光雕刻出窗花，简单并且能够实现。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种窗花雕刻机，此雕刻机能够方便快捷的完成各种复杂形状窗花雕刻作业，降低了窗花雕刻的复杂度，弥补剪窗花手艺失传和技艺复杂难以学会的问题。
[0004]为了实现上述的技术目的，本实用新型所采用的技术方案为:一种窗花雕刻机，它包含用于固定红纸的支架、横向直导轨、万用角钢、横向牵引组件、横向滑动组件、激光组件和数控系统，万用角钢的上下两端安装两根横向直导轨，它的底面固定着四个支架，横向直导轨上装有可以左右滑动的横向滑动组件，而横向滑动组件上又装有可以上下滑动的激光组件，数控系统包括硬件部分，它控制着激光头和两个步进电机的工作。
[0005]所述的横向牵引组件用于牵引横向滑动组件沿横向直导轨左右滑动，所述万用角钢包括右侧万用角钢和左侧万用角钢，横向牵引组件的电机框架安装在右侧万用角钢上，同步带轮支架安装在左侧万用角钢上，横向步进电机固定在电机框架上，它和同步带轮支架的输出轴上各安装有一同步带轮，同步带轮驱动横向同步带传动，使横向滑动组件左右移动。
[0006]所述横向滑动组件用于带动激光组件沿纵向圆柱直导轨上下滑动，它的上滑动支座和下滑动支座各自通过两排滑轮在上下两端横向直导轨上并行滑动，纵向步进电机安装在下滑动支座的电机框架上，它的输出轴上固定有一下同步带轮，上滑动支座的上滑动支座框架上也安装有一同步带轮，两个同步带轮之间用纵向同步带传动，纵向圆柱直导轨两端有螺孔，通过螺钉紧固在电机框架和上滑动支座框架上，所述的横向滑动组件由于在纵向方向上跨距过大，为防止其刚度不足，故在其上加装有一条加强肋。
[0007]所述的激光组件由纵向滑块、散热风扇和激光头组成，其中激光头和散热风扇由数控系统通过继电器控制打开和关闭，激光头由散热风扇散热。
[0008]所述数控系统硬件部分包括上位计算机、USB运动控制卡、继电器、两个步进电机驱动器和两个触动开关。继电器可控制激光头和散热风扇的通电状态，步进电机驱动器用于驱动步进电机的旋转，而两个触动开关分别用于确定数控系统在X轴和Y轴方向上的原点位置。USB运动控制卡接受上位机G代码指令，并控制其他电控设备的工作。
[0009]本实用新型有如下有益效果:
[0010]本实用新型涉及一种窗花雕刻机，可以从现有的窗花电子图片出发，通过数控软件雕刻出窗花，弥补剪窗花手艺失传的问题。本实用新型涉及一种窗花雕刻机，可以让广大窗花爱好者有自我创作的空间，只要能够创作出窗花电子图片，任何人都能够激光雕刻出窗花，简单并且能够实现。
【附图说明】
[0011]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
[0012]图1为本实用新型的整体结构简图。
[0013]图2为本实用新型横向牵引组件安装示意图。
[0014]图3为本实用新型横向滑动组件安装示意图
[0015]图4为本实用新型的激光组件安装示意图。
[0016]图5为本实用新型的数控系统硬件部分工作原理示意图。
[0017]图中:支架10、横向直导轨20、万用角钢30、横向牵引组件40、横向滑动组件50、激光组件60、横向步进电机401、电机框架402、右同步带轮403、横向同步带404、同步带轮支架405、下滑动支座501、下同步带轮502、纵向步进电机503、电机框架504、纵向同步带505、纵向圆柱直导轨506、上滑动支座507、上滑动支座框架508、同步带轮509、激光头601、散热风扇602、纵向滑块603。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图对本实用新型的实施方式做进一步的说明。
[0019]参见图1-5，图中具体的安装以及连接方式有，一种窗花雕刻机，它包含用于固定红纸的支架10、横向直导轨20、万用角钢30、横向牵引组件40、横向滑动组件50、激光组件60和数控系统，万用角钢30的上下两端安装两根横向直导轨20，它的底面固定着四个支架10，横向直导轨20上装有可以左右滑动的横向滑动组件50，而横向滑动组件50上又装有可以上下滑动的激光组件60，数控系统由硬件部分和软件部分组成，它控制着激光头601和两个步进电机的工作，以使激光头601按照G代码程序在红纸上绘制出窗花的数控图形。
[0020]图2所述的横向牵引组件40用于牵引横向滑动组件50沿横向直导轨20左右滑动。它的电机框架402安装在右侧万用角钢上，同步带轮支架405安装在左侧万用角钢上，横向步进电机401固定在电机框架402上，它和同步带轮支架405的输出轴上各安装有一同步带轮，同步带轮驱动横向同步带404传动，使横向滑动组件50左右移动。
[0021]图3中所述横向滑动组件50用于带动激光组件60沿纵向圆柱直导轨506上下滑动，它的上滑动支座507和下滑动支座501各自通过两排滑轮在上下两端横向直导轨上并行滑动，纵向步进电机503安装在下滑动支座501的电机框架504上，它的输出轴上固定有一下同步带轮502，上滑动支座507的上滑动支座框架508上也安装有一同步带轮509，两个同步带轮之间用纵向同步带505传动，纵向圆柱直导轨506两端有螺孔，通过螺钉紧固在电机框架504和上滑动支座框架508上，所述的横向滑动组件50由于在纵向方向上跨距过大，为防止其刚度不足，故在其上加装有一条加强肋。
[0022]图4中所示所述的激光组件60由纵向滑块603、散热风扇602和激光头601组成，其中激光头601和散热风扇602由数控系统通过继电器控制打开和关闭，激光头601由散热风扇602散热。采用激光束对红纸表面进行雕刻，雕刻深度为80-100 μm，所述激光束的功率为80-200W。
[0023]图5中所述数控系统硬件部分包括上位计算机、USB运动控制卡、继电器、两个步进电机驱动器和两个触动开关。继电器可控制激光头601和散热风扇602的通电状态，步进电机驱动器用于驱动步进电机的旋转，而两个触动开关分别用于确定数控系统在X轴和Y轴方向上的原点位置。USB运动控制卡接受上位机G代码指令，并控制其他电控设备的工作。
[0024]所述数控系统中的USB运动控制卡、两个步进电机驱动器均固定于白板两侧的万用角钢30上。两个触动开关分别安装在横向牵引组件40和横向滑动组件50端部位置。
[0025]本实用新型的工作原理为:
[0026]所述的数控系统的软件部分包括MACH3数控软件和文泰雕刻软件。在上位计算机的MACH3数控编程环境中，可编写数控G代码，并下达命令给USB运动控制卡，同时MACH3还可以监视和手动调整数控系统的工作状态。文泰雕刻软件能把窗花矢量图形直接生成G代码，并导入到MACH3软件，MACH3软件分析后控制步进电机和激光组件执行代码，进而控制激光头绘制出刀具路径，以实现窗花从设计图到雕刻成形的全过程。
【主权项】
1.一种窗花雕刻机，其特征在于:它包含用于固定红纸的支架(10)、横向直导轨(20)、万用角钢(30)、横向牵引组件(40)、横向滑动组件(50)、激光组件(60)和数控系统，万用角钢(30)的上下两端安装两根横向直导轨(20)，它的底面固定着四个支架(10)，横向直导轨(20)上装有可以左右滑动的横向滑动组件(50)，而横向滑动组件(50)上又装有可以上下滑动的激光组件(60)，数控系统包括硬件部分，它控制着激光头(601)和两个步进电机的工作。2.根据权利要求1所述的一种窗花雕刻机，其特征在于:所述的横向牵引组件(40)用于牵引横向滑动组件(50)沿横向直导轨(20)左右滑动； 所述万用角钢(30)包括右侧万用角钢和左侧万用角钢，横向牵引组件(40)的电机框架(402)安装在右侧万用角钢上，同步带轮支架(405)安装在左侧万用角钢上，横向步进电机(401)固定在电机框架(402 )上，它和同步带轮支架(405 )的输出轴上各安装有一同步带轮，同步带轮驱动横向同步带(404)传动，使横向滑动组件(50)左右移动。3.根据权利要求1所述的一种窗花雕刻机，其特征在于:横向滑动组件(50)用于带动激光组件(60)沿纵向圆柱直导轨(506)上下滑动，它的上滑动支座(507)和下滑动支座(501)各自通过两排滑轮在上下两端横向直导轨上并行滑动，纵向步进电机(503)安装在下滑动支座(501)的电机框架(504)上，它的输出轴上固定有一下同步带轮(502)，上滑动支座(507)的上滑动支座框架(508)上也安装有一同步带轮(509)，两个同步带轮之间用纵向同步带(505)传动，纵向圆柱直导轨(506)两端有螺孔，通过螺钉紧固在电机框架(504)和上滑动支座框架(508)上，所述的横向滑动组件(50)由于在纵向方向上跨距过大，为防止其刚度不足，故在其上加装有一条加强肋。4.根据权利要求1所述的一种窗花雕刻机，其特征在于:所述的激光组件(60)由纵向滑块(603)、散热风扇(602)和激光头(601)组成，其中激光头(601)和散热风扇(602)由数控系统通过继电器控制打开和关闭，激光头(601)由散热风扇(602)散热。5.根据权利要求4所述的一种窗花雕刻机，其特征在于:所述数控系统硬件部分包括上位计算机、USB运动控制卡、继电器、两个步进电机驱动器和两个触动开关；继电器可控制激光头(601)和散热风扇(602)的通电状态，步进电机驱动器用于驱动步进电机的旋转，而两个触动开关分别用于确定数控系统在X轴和Y轴方向上的原点位置；USB运动控制卡接受上位机G代码指令，并控制其他电控设备的工作。
【专利摘要】本实用新型涉及一种窗花雕刻机，它包含用于固定红纸的支架、横向直导轨、万用角钢、横向牵引组件、横向滑动组件、激光组件和数控系统，万用角钢的上下两端安装两根横向直导轨，它的底面固定着四个支架，横向直导轨上装有可以左右滑动的横向滑动组件，而横向滑动组件上又装有可以上下滑动的激光组件，数控系统由硬件部分和软件部分组成，它控制着激光头和两个步进电机的工作，以使激光头按照G代码程序在红纸上绘制出窗花的数控图形。此雕刻机能够方便快捷的完成各种复杂形状窗花雕刻作业，降低了窗花雕刻的复杂度，弥补剪窗花手艺失传和技艺复杂难以学会的问题。
【IPC分类】B23K26/70, B23K26/08, B23K26/38, B23K26/402
【公开号】CN205032857
【申请号】CN201520687451
【发明人】钟先友, 周毅
【申请人】三峡大学
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2015年9月8日