大幅面钣金面板激光自动刻印设备的制作方法

本实用新型属于机械和激光设备领域，涉及一种激光自动刻印装置，尤其是使用控制系统控制工作台大幅面移动的激光自动刻印装置。

背景技术：

目前，普遍使用的激光打标机使用一体化设计，控制单元、振镜头及工作台集成在一台固定尺寸的设备上。受运动控制系统和机械结构的制约，工作台面积通常较小，通常在400mm以下，不适用于大尺寸工件的刻印作业。

技术实现要素：

为了克服现有的激光打标机刻印幅面小，自动化程度低，无法满足部分刻印作业需求的不足，本实用新型的目的在于：提供一种激光自动刻印装置，设备集成了距离传感功能，可依照程序中预先输入的工件图形，自动寻找加工位置，可满足大幅面、智能刻印作业的需求。

为实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案是：提供一种大幅面钣金面板激光自动刻印设备，设备结构由床身、打标头、二维工作台及控制系统组成；其中以矩形床身为基体，在床身的上方有一方形凹槽，二维工作台安装于方形凹槽内，在方形凹槽的左侧设置有一立柱，立柱上安装有打标头。

所述床身的内部设置有控制系统与激光器，控制系统外接操作台面，用于进行图形输入和参数设定，并控制设备的运行；控制系统与打标头、距离传感器、激光器、立柱的伺服电机及二维工作台内的伺服电机进行电路连接。

所述立柱内安装有伺服电机和丝杆滑块，打标头通过固定板固定在立柱的丝杆滑块上，由伺服电机驱动丝杆滑块带动打标头上、下移动。

所述打标头的结构包括振镜与外光路，振镜通过导线与机身内部的激光器进行连接；振镜头旁边安装有距离传感器，距离传感器与控制系统进行连接。

所述二维工作台，结构包括:X轴、Y轴及刻印平台；其中Y轴横向安装在方形凹槽的底部，位于中间位置处；在Y轴内安装有伺服电机和丝杆滑块，X轴通过固定板安装于Y轴的丝杆滑块上，与X轴互成90度；由Y轴内的伺服电机驱动丝杆滑块带动X轴在Y轴方向上进行运动；X轴内安装有伺服电机和丝杆滑块，刻印平台通过固定板安装于X轴的丝杆滑块上，由X轴内的伺服电机带动刻印平台在X轴方向上移动。

使用中，开启自动刻印设备，通过操作台面设定刻印参数，输入刻印图形；将刻印工件放置于刻印平台的中间位置，打标头上的距离传感器将测定信息反馈给控制中心，控制打标头的升降；确定打标头位置后，开始刻印；完成一次打标后，由控制系统控制二维工作台进行移动，确定位置后，控制系统接收距离传感器的信息，控制打标头上下移动，使其距离刻印工件的刻印面满足焦距要求；确定打标头高度后，开启第二次打标；根据设定的刻印参数与刻印图形依次完成打标后，二维工作台位置回归至中间初始位置，打标头位置提升到立柱顶端位置，关闭刻印设备。

本实用新型的有益效果是，可以满足大幅面钣金的刻印作业的需求，打标内容和运动位置可以直接导入文件，操作使用方便，可自由定制二维工作台尺寸，灵活性高。结构简单，用材经济，设备成本低廉。

附图说明

图1是本实用新型的整体实物图；

图2是本实用新型的内部结构示意图；

图中：1、控制系统；2、激光器；3、打标头；4、立柱；5、床身；6、二维工作台；7、丝杆滑块；8、伺服电机；9、振镜；10、距离传感器；11、打标头支架；12、外光路；13、丝杆。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行说明。

如图1、2所示，本实用新型提供一种大幅面钣金面板激光自动刻印设备，设备结构由床身5、打标头3、二维工作台6及控制系统1组成；其中以矩形床身5为基体，在床身的上方有一方形凹槽，二维工作台6安装于方形凹槽内，在方形槽的左侧设置有一立柱4，立柱4上安装有打标头3；床身5的内部设置有控制系统1与激光器2，控制系统1外接操作台面，用于进行图形输入和参数设定，并控制设备的运行；控制系统1与打标头3、距离传感器10、激光器2、立柱4的伺服电机8及二维工作台6内的伺服电机8进行电路连接。立柱4内安装有伺服电机8和丝杆滑块7，打标头3通过固定板固定在立柱4的丝杆滑块7上，由伺服电机8驱动丝杆滑块7带动打标头3上、下移动。打标头3结构包括振镜9与外光路12，振镜9通过导线与机身内部的激光器2进行连接；振镜头旁边安装有距离传感器10，距离传感器10与控制系统1进行连接。

如图1所示，二维工作台6，结构包括:X轴、Y轴及刻印平台；其中Y轴横向安装在方形凹槽的底部，位于中间位置处；在Y轴内安装有伺服电机8和丝杆滑块7，X轴通过固定板安装于Y轴的丝杆滑块7上，与X轴互成90度，由Y轴内的伺服电机8驱动丝杆滑块7带动X轴在Y轴方向上进行运动；X轴内安装有伺服电机8和丝杆滑块7，刻印平台通过固定板安装于X轴的丝杆滑块7上，由X轴内的伺服电机8带动刻印平台在X轴方向上移动。

使用中，开启自动刻印设备，通过操作台面设定刻印参数，输入刻印图形；将刻印工件放置于刻印平台的中间位置，打标头3上的距离传感器10将测定信息反馈给控制中心，控制打标头3的升降；确定打标头3位置后，开始刻印；完成一次打标后，由控制系统1控制二维工作台6进行移动，确定位置后，控制系统1接收距离传感器10的信息，控制打标头3上下移动，使其距离刻印工件的刻印面满足焦距要求；确定打标头3高度后，开启第二次打标；根据设定的刻印参数与刻印图形依次完成打标后，二维工作台6位置回归至中间初始位置，打标头3位置提升到立柱4顶端位置，关闭刻印设备。

在图2中，激光器2使用功率为20W的光纤激光器；激光器2及设备其它电气控制系统安装在床身5下方；Z轴4安装在床身5左侧，Z轴4上安装丝杆滑块7、伺服电机8，打标头支架11通过装配板连接在Z轴滑块上，打标头3安装在打标头支架11上，通过伺服电机8驱动丝杆滑块7移动，控制打标头的上下移动；床身5下部安装电气控制系统，打标机的激光器2及其电气控制部分。床身5上部安装二维工作台6，Y轴安装在床身5上，Y轴上安装有伺服电机8和丝杆滑块7，伺服电机8驱动丝杆13转动，带动X轴在Y方向上移动，X轴通过连接板安装在Y轴上方，与X轴互成90度，X轴上安装有伺服电机8和丝杆滑块7，刻印平台安装在X轴连接板上，伺服电机8驱动丝杆滑块7移动，控制刻印平台在X轴方向上移动；距离传感器10安装在振镜9的侧面。

为实现智能打标作业，控制系统1具有导入CAD图形功能；打标前可将编好的CAD图形导入，软件对刻印内容进行分析并对刻印内容进行排序，随后控制系统1驱动伺服电机8，控制丝杆滑块7将工作台6上的工件在X、Y平面内移动到第一个刻印位置；加装的距离传感器10自动测量振镜9到工件的高度，控制系统1根据测到的距离，驱动伺服电机8自动定位到设定好的激光聚焦作业高度并向打标系统发送指令，开始刻印作业。第一位置刻印结束后，二维工作台6移到第二个刻印位置进行刻印作业。循环以上步骤，直到刻印作业全部完成。